[发明专利]基于动态协调边界阈值的连续与离散无功源协调控制方法

说明书

本发明公开了基于动态协调边界阈值的连续与离散无功源协调控制方法，包括以下步骤：计算区域中枢母线和变电站监控母线的边界阈值影响因子；计算中枢母线和变电站监控母线的动态协调边界阈值；对区域中枢母线和变电站监控母线的电压限值范围修正；将修正后的电压限值范围代入连续量区域二级电压控制模型，通过两阶段法对离散量和连续量的区域二级电压控制模型修正。本发明对电压边界协调阈值自适应动态调整，通过两阶段优化方法协调区域内连续与离散无功源，有效减少了离散设备的动作次数，有效提高电网内无功电压控制的经济性和安全性。

技术领域

本发明涉及电力系统运行与控制技术领域，尤其涉及基于动态协调边界阈值的连续与离散无功源协调控制方法。

背景技术

二级电压控制实现区域内各种无功源与控制目标的协调计算，是自动电压控制的核心功能。在传统二级电压控制中，均采用了两阶段法来解决离散量和连续量的混合整数规划问题。这种方法能够分解离散量和连续量问题，具有很好的控制收敛性。然而这种算法只是根据理论算法给出了各个无功源的控制调整量，未考虑到离散和连续无功源的控制代价，离散量开关由于其物理特性，具有一定时限内的控制次数限制，超过控制次数就需要检修和更换；而连续量通过机组励磁系统、SVG或者风机等进行调整，控制代价远远低于离散量控制代价。传统二级电压控制未考虑这些实际工程中的问题，经常会出现离散量过度调节造成次数越限或开关设备老化迅速的现象，从而导致无法控制甚至开关故障事故的发生，对电网安全运行带来很大的隐患。

发明内容

本发明旨在解决目前在传统电压控制中未考虑到离散和连续无功源的控制代价，经常会出现离散量过度调节造成次数越限或开关设备老化迅速而给电网安全运行带来很大隐患的问题。

为了实现上述目标，本发明采用以下的技术方案：

基于动态协调边界阈值的连续与离散无功源协调控制方法，其特征包括以下步骤：

1)分别计算区域中枢母线和变电站监控母线的边界阈值影响因子；

2)根据步骤1)得到的区域中枢母线和变电站监控母线的边界阈值影响因子计算区域中枢母线和变电站监控母线的动态协调边界阈值；

3)根据步骤2)得到的区域中枢母线和变电站监控母线的动态协调边界阈值对区域中枢母线和变电站监控母线的电压限值范围进行调整，得到修正后的区域中枢母线和变电站监控母线的电压限值范围；

4)将步骤3)中所述修正后的区域中枢母线和变电站监控母线电压限值范围代入连续量的二级电压控制模型，通过两阶段法对离散量和连续量的区域二级电压控制模型进行修正并求解。

本发明所达到的有益效果：本发明在传统二级电压控制理论基础上，对中枢母线和变电站监控母线在连续量调节时增加基于电压约束和无功源无功备用的动态协调边界阈值，将其电压限值区间进行“缩窄”调整，通过改变电压限值的方式使连续量在电压约束和无功备用约束下进行预先调整。由于考虑到母线电压限值约束和连续无功源的无功备用，在电压近限或者无功上下备用欠缺时，其协调边界阈值接近于0，趋向与离散量控制限值重合，当负荷变动或电网扰动较大时，电压越限则会触发离散量控制。该发明通过调整区域中枢母线的协调边界阈值有效协调了区域内连续与离散无功源协调控制问题，其计算速度十分迅捷，收敛性与传统二级电压控制基本一致，有效降低电网离散无功源的调节代价成本，保障了电网无功电压安全和经济运行。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面对本发明作进一步描述。应当理解，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

基于动态协调边界阈值的连续与离散无功源协调控制方法，包括以下步骤：

1)分别计算区域中枢母线和变电站监控母线的边界阈值影响因子；