[发明专利]一种220kV变电站分组协调无功控制方法

权利要求书

1.一种220 kV变电站分组协调无功控制方法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 获取220 kV地区电网的电网参数，包括220 kV变电站数n、220 kV变电站内的无功补偿设备单组容量和数量、220 kV变电站220 kV母线的三相短路电流、220 kV变压器档位上限和下限、220 kV线路两端所连接的变电站、220 kV线路的阻抗；

(2) 根据各220 kV变电站220 kV母线的三相短路电流，按从小到大的顺序对220 kV变电站从1到n进行编号；定义k=1~n；称编号为k的变电站为变电站k；

(3) AVC控制主站对每个220 kV变电站设置关口无功功率允许范围和低压母线电压允许范围，变电站k的关口无功功率允许范围为[-Q_cmax.k, Q_cmax.k]；Q_cmax.k表示变电站k的无功补偿设备单组容量的最大值；变电站k的低压母线电压允许范围为[10.0, 10.7] kV；

(4) AVC控制主站将220 kV地区电网内的220 kV变电站分成多个协调组；所述协调组是指两个变电站形成的无功设备能通过协调策略相互支援的分组，协调组的获取方法如下：

(4.1) AVC控制主站建立两个数组，一个数组用来存放未分组的220 kV变电站的编号，用STATION表示，数组STATION的初始值为{1, 2, …，k，…, n}；另一个数组用来存放已经分好的协调组的编号，用数组GROUP表示，GROUP的初始值为空数组；进入步骤(4.2)；

(4.2) 取STATION中的第一个元素，用a表示；在STATION数组除了a之外的元素所代表的变电站中，查询是否有变电站与变电站a通过线路直接相连，若有，进入步骤(4.3)；若没有，进入步骤(4.4)；

(4.3) 在数组STATION除了a之外的元素所代表的变电站中，挑选出与变电站a通过线路直接相连且线路阻抗的模最小的变电站，用b表示该变电站的编号，变电站a和变电站b形成一组协调组，将{a, b}添加到GROUP数组，将a、b从STATION数组中删除，进入步骤(4.5)；当两个变电站之间有2条或以上线路时，线路阻抗按并联后的阻抗计算；

(4.4) 将a从STATION数组中删除，进入步骤(4.5)；

(4.5) 检查数组STATION是否为空数组，若是，则结束分组；若不是，则返回步骤(4.2)；

(5) AVC控制主站以时间间隔ΔT为周期，通过数据采集与监视控制（SCADA）系统监测每个220 kV变电站的无功电压控制情况，并选择相应的协调策略；所述变电站的无功电压控制情况包括：变电站关口无功功率允许范围、变电站关口无功功率、变电站低压母线电压、变压器档位、无功补偿设备的投切状态；所述协调策略，对变电站k而言，按以下方法进行：

(5.1) 在GROUP数组的元素中查找是否有与变电站k组成协调组的变电站，若有，用l表示与变电站k形成协调组的变电站的编号，进入步骤(5.2)；若没有，进入步骤(5.10)；

(5.2) 判断变电站k的关口无功功率允许范围是否为[-Q_cmax.k, Q_cmax.k]，若是，进入步骤(5.3)，若不是，进入步骤(5.7)；

(5.3) 判断变电站k是否关口无功功率小于-Q_cmax.k且站内所有电容器都已切除且站内所有电抗器都已投入，若是，进入步骤(5.4)；若不是，进入步骤(5.5)；

(5.4) 判断变电站l是否有电抗器未投入或有电容器未切除，若是，设置变电站l的关口无功功率允许范围为[0, 2Q_cmax.l]，进入步骤(5.10)；若不是，进入步骤(5.10)；

(5.5) 判断变电站k是否关口无功功率大于Q_cmax.k且站内所有电抗器都已切除且站内所有电容器都已投入，若是，进入步骤(5.6)；若不是，进入步骤(5.10)；

(5.6) 判断变电站l是否有电容器未投入或有电抗器未切除，若是，设置变电站l的关口无功功率允许范围为[-2Q_cmax.l, 0]，进入步骤(5.10)；若不是，进入步骤(5.10)；

(5.7) 判断变电站k的关口无功功率允许范围是否为[-2Q_cmax.k, 0]，若是，进入步骤(5.8)；若不是，进入步骤(5.9)；

(5.8) 判断变电站l是否关口无功功率大于Q_cmax.l且站内所有电抗器都已切除且站内所有电容器都已投入，若是，进入步骤(5.10)；若不是，设置变电站k的关口无功功率允许范围为[-Q_cmax.k, Q_cmax.k]，进入步骤(5.10)；

(5.9) 判断变电站l是否关口无功功率小于-Q_cmax.l且站内所有电容器都已切除且站内所有电抗器都已投入，若是，进入步骤(5.10)；若不是，设置变电站k的关口无功功率允许范围为[-Q_cmax.k, Q_cmax.k]，进入步骤(5.10)；

(5.10) 按照当前AVC常用的九区图策略对变电站k进行控制。

2.根据权利要求1所述的220 kV变电站分组协调无功控制方法，其特征在于：步骤（5）所述ΔT为15分钟。