[发明专利]220kV变电站无功电压调控去失配方法

说明书

技术领域

本发明涉及大电网省地无功电压调控配合的运行管理技术，具体涉及220kV变电站无功电压调控去失配方法。

背景技术

自动电压控制(Automatic Voltage Control，简称AVC)已逐渐成为无功电压调控的主要手段。常规运行方式下，省调可以利用AVC，通过现有AVC策略，在较少的无功电压调节代价下，实现电网无功电压的区域调控和就地校正。然而实践中发现，在极端运行方式下，现有的AVC策略存在局限，往往难以保证充分利用220kV变电站无功电压控制设备来兼顾省地两级电网无功电压调控的需求，难以实现电网无功电压的全局趋优控制。此时虽然变压器低压侧电压V_L和关口无功Q_H处在控制策略的合格区间，变电站存在可用无功资源但无功电压控制系统却无作为，导致变压器高压侧电压V_H仍出现了偏高或偏低的调控失配现象。

对下层电网而言，调节220kV变电站主变压器分接头进行区域电压调控是其协调控制策略的最佳选择，可以整体改善下层电网电压质量而且操作最少，即便该下层电网仍有可投切无功资源，也会维持不动。同时，由于电容器、电抗器、主变压器分接头等属于有限次数的离散调节设备，需考虑调节代价，不宜过于频繁投切。由于常规运行方式下，某变电站多一次调节或少一次调节对于电网整体的节能降耗影响不大，以致AVC的无功定值合格区间通常设置较宽，以致下层无功电压较易达到合格状态而减少调控设备的操作。因此，如果关口电压高而中低压侧电压不越限，只要高压侧关口无功不越限，下层电网的无功补偿同样不会做出调控。但这就破坏了无功就地平衡的优化局面，在实际工程中往往表现为下层电网设备调控次数少，并给上层电网调控带来了较大难度。

对于上层电网，220kV变电站主变压器高压侧电压V_H偏高(或偏低)意味着该区域无功富余(或紧缺)，若由上层电网来吸收(或下送)，难度将随着系统负荷水平变轻(或变重)而增大。而从全网无功优化的角度来看，由远方发电厂或者500kV变电站进行无功控制比起各220kV变电站无功就地平衡不利于节能降耗。因此，实际上上层电网是希望先着手区域无功调控力求无功就地平衡，最后进行区域电压调控。更何况，220kV主变压器调压的结果会导致上下层的无功潮流进一步恶化。尤其在极端运行方式下，随着下层电网倒送(或消耗)无功的增多，下层电网过分依赖上层电网的调控，电网损耗增大，严重时将影响电网的电压安全稳定。此时需要下层电网适当吸收(发出)无功功率以支撑上层电网调控。

因此，迫切需要对运行管理中引起的省地两级电网无功电压调控失配风险进行定量评估。当风险没有超过阈值时，维持现有AVC策略，当风险超过阈值时，启动去失配策略，以解决由于省调与地调两级电网控制策略配合不当而发生无功电压调控失配进而影响大电网运行安全和经济性的问题。以优化全网无功潮流，改善系统各级电压水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种220kV变电站无功电压调控去失配方法，对运行管理中引起的省地两级电网无功电压调控失配风险进行定量评估，当风险超过阈值时，启动去失配策略，用于解决由于省调与地调两级电网控制策略配合不当而发生无功电压调控失配进而影响大电网运行安全和经济性的问题。

本发明的220kV变电站无功电压调控去失配方法，包括步骤：

(1)监测220kV变电站各时刻的状态变量，即主变压器高压侧电压V_H、主变压器低压侧电压V_L、关口无功Q_H和站内可用无功补偿容量Q_C；

(2)计算上述变量的失配指标，包括主变压器高压侧电压失配度λ_VH、主变压器低压侧电压失配度λ_VL、关口无功失配度λ_QH、站内可用无功资源失配度λ_QC；

(3)通过模糊算子实现上述指标的整合，获得该变电站的电压调控失配风险，即运行失配度δ_∑；

(4)当运行失配度超过阈值δ₀时，若主变压器高压侧电压V_H偏高，即高于软约束上限V_Hmax，则退出待切电容器，或投入待投电抗器；若主变压器高压侧电压V_H偏低，即低于软约束下限V_Hmin，则退出待切电抗器，或投入待投电容器。