[发明专利]用于枢纽变电站的区域电压无功自动控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电压无功控制技术，具体涉及一种用于枢纽变电站的区域电压无功自动控制方法及系统，基于动态无功补偿装置和相邻变电站的电压预估实现区域电压无功自动控制。

背景技术

电力系统的电压无功调整对电网的电压稳定水平和降低网损有较大的影响。目前电压无功主要通过两种方式进行调节，一是省调/地调AVC系统，对全网或局部的电压无功进行优化计算和控制；二是站内的VQC系统，对本站的无功设备进行投切，以满足上级调度要求。

枢纽变电站是电力系统的枢纽点，汇集了多个电源和联络线，承接了主干线和下级电网，不仅承担着电压无功调节的要求，而且必要时需要调节本站无功以支撑相邻变电站的电压，在系统电压暂时跌落时需要迅速释放最大无功以支撑电压；当站内装有可连续快速调节的动态无功补偿设备(以下简称SVG，Static Var Generator)时，需要根据控制要求对它进行合理的利用。由于控制目标和控制要求较多，目前的省调/地调AVC系统或站内综自的VQC系统较难满足调控要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种对变电站内的SVG进行自动控制，实现本变电站电压调节、相邻变电站的电压预估调节、线路无功调节和暂态电压支撑，以满足枢纽变电站的电压无功调节要求，能够满足多重控制目标要求，充分发挥动态无功补偿设备的优势，提高设备利用率的用于枢纽变电站的区域电压无功自动控制方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于枢纽变电站的区域电压无功自动控制方法，步骤包括：

1)通过调节SVG提供暂态电压支撑；

2)检测本变电站的电压是否不合格，如果本变电站的电压不合格，则以本变电站的电压作为控制目标，并通过调节SVG的容性无功或感性无功来调整本变电站的电压，跳转执行步骤2)；否则，则跳转执行步骤3)；

3)检测相邻变电站的电压是否不合格，如果相邻变电站的电压不合格，则以相邻变电站的电压作为控制目标，预估相邻变电站的电压，调节SVG的容性无功或感性无功来调整相邻变电站的电压，跳转执行步骤2)；否则，以线路无功作为控制目标，跳转执行步骤4)；

4)调节SVG的容性无功或感性无功来调整线路的无功水平，跳转执行步骤2)。

优选地，所述步骤2)中调整本变电站的电压具体是指：将本变电站的电压有效值U₀和设定的本变电站的电压的调节上限U_H和调节下限U_L进行比较，如果电压有效值U₀大于调节上限U_H，则控制SVG增加指定幅度的感性无功输出，如果电压有效值U₀小于调节下限U_L，则控制SVG增加指定幅度的容性无功输出。

优选地，所述步骤3)中预估相邻变电站的电压的计算函数表达式如式(1)所示；

式(1)中，U_x为相邻变电站的电压预估值，U₀为本变电站的电压，R为本变电站和相邻变电站之间联络线上的电阻，X为相邻变电站和本变电站之间联络线上的阻抗，P为本变电站和相邻变电站之间联络线上的有功，Q为本变电站和相邻变电站之间联络线上的无功，有功P以流入本变电站为正、流出本变电站为负，无功Q以流入本变电站的感性为正、离开本变电站的感性为负。

优选地，所述步骤3)中调整相邻变电站的电压具体是指：将相邻变电站的电压预估值U_x和设定的本变电站的电压的调节上限U_H和调节下限U_L进行比较，如果电压预估值U_x大于调节上限U_H，则控制SVG增加指定幅度的感性无功输出，如果电压预估值U_x小于调节下限U_L，则控制SVG增加指定幅度的容性无功输出。

优选地，所述步骤4)中调整线路的无功水平具体是指：将线路的无功水平Q_S和设定的线路无功允许的无功上限为Q_H和无功下限Q_L进行比较，如果线路的无功水平Q_S大于无功上限为Q_H，则控制SVG增加指定幅度的容性无功输出，如果线路的无功水平Q_S小于无功下限Q_L，则控制SVG增加指定幅度的感性无功输出。

优选地，所述步骤1)的详细步骤包括：