[发明专利]二级电压控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力自动控制领域，特别是涉及二级电压控制方法和装置。 

背景技术

自动电压控制(automatic voltage control)是指在正常运行情况下，通过实时监视电网无功和电压的情况，进行在线优化计算，分层分区域控制电网无功电源和相关设备，优化无功潮流分布，达到电压合格和全网有功损耗最小的目的。具体包括：一级电压控制(primary voltage control)，二级电压控制(secondary voltage control)和三级电压控制(tertiary voltage control)。其中，一级电压控制利用自动电压调节器将发电机机端电压闭环控制在设定值附近；二级电压控制通过修改一级电压控制器的电压设定值来调节受控发电机的无功出力，从而将中枢母线电压闭环控制在设定值附近；三级电压控制以全网有功损耗最小为目标，给出各个控制区域的中枢母线电压设定值，为二级电压控制提供设定值。 

目前，国内外考虑区域间耦合作用的二级电压控制设计方法还是比较少，主要是求取中枢母线电压相对于联络线传输无功功率的灵敏度系数，再在各个区域的二级电压控制模型中考虑联络线无功的变化对中枢母线电压的影响，或提出一种能区分出无功扰动是否发生在本区域的协调变量，并对该变量增加相应约束条件来降低区域之间的相互影响。 

但是目前的二级电压控制存在以下不足： 

需要额外检测区域间联络线传输的无功功率；增加了各个区域二级电压控制模型的协调变量的约束条件，而约束条件中的最大偏差量需要根据具体的实际情况取合适的值，不利于中枢母线电压的快速稳定；在调节电压和无功时，容易引起波动。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种二级电压控制方法，不需要额外检测区域间联 络线传输的无功功率，可以将中枢母线电压快速稳定，减少因调节电压和无功而引起的波动。 

为达到上述目的采用的技术方案是： 

二级电压控制方法，包括步骤： 

将需控制的电网分成M个控制区域； 

根据全网的潮流方程，获取节点注入无功功率与节点电压之间的增量关系矩阵 

根据所述增量关系矩阵 获取各区域的中枢母线电压相对于本区域的受控发电机无功出力的灵敏度系数矩阵，以及各区域的中枢母线电压相对于其它区域受控发电机无功出力的灵敏度系数矩阵； 

根据各区域中枢母线相对于本区域的受控发电机无功出力的灵敏度系数矩阵、各区域的中枢母线电压相对于其它区域发电机无功出力的灵敏度系数矩阵，建立各个区域的二级电压控制模型； 

进行各个区域的二级电压控制模型的第一次迭代运算，包括步骤：忽略第一区域与其它区域的耦合影响，求解第一区域的二级电压控制模型，得到第一区域的的受控发电机无功调节量；根据第一区域至第N-1区域的受控发电机无功调节量，来求解第N区域的二级电压控制模型，得到第N区域的受控发电机无功调节量；其中，N大于1且小于或者等于M； 

输出各个区域的受控发电机无功调节量； 

根据各个区域的受控发电机无功调节量进行二级电压控制。 

本发明方法通过根据全网的潮流方程，获取节点注入无功功率与节点电压之间的增量关系矩阵，继而获取各区域中枢母线相对于本区域和其它区域发电机无功出力的灵敏度系数矩阵；然后建立各个区域的、考虑区域之间耦合影响的二级电压控制模型；求解各个区域的二级电压控制模型，得到各个区域的受控发电机无功调节量，然后进行二级电压控制，不需要额外检测区域间联络线传输的无功功率，可以将中枢母线电压快速稳定，减少因调节电压和无功而引起的波动。 

本发明的目的还在于提出一种二级电压控制装置，不需要额外检测区域间联络线传输的无功功率，可以将中枢母线电压快速稳定，减少因调节电压和无功，而引起的波动。 

为达到上述目的采用的技术方案是： 

二级电压控制装置，包括： 

区域划分单元，用于将需控制的电网分成M个控制区域； 

第一获取单元，用于根据全网的潮流方程，获取节点注入无功功率与节点电压之间的增量关系矩阵 

第二获取单元，用于根据所述增量关系矩阵 获取各区域的中枢母线电压相对于本区域的受控发电机无功出力的灵敏度系数矩阵，以及各区域的中枢母线电压相对于其它区域受控发电机无功出力的灵敏度系数矩阵；