[发明专利]一种基于电网未来潮流状态的无功电压自动控制方法

说明书

本发明涉及一种基于电网未来潮流状态的无功电压自动控制方法，属于电网调度技术领域。本发明方法利用电网实时运行的模型和数据，从整个系统的角度，推算出未来电网潮流的分布状态和变化的趋势，研究未来潮流状态下的电网无功电压运情况，并计算得出最佳的无功电压调整方案，以电压安全和优质为约束，以系统运行经济性为目标，连续闭环的进行电压的实时优化控制。通过连续循环执行本方法,实现电网未来潮流状态连续增长过程中的无功电压自动控制,为电网未来潮流状态下的自动电压控制提共参考和依据,优化无功电压自动控制策略,提高无功电压自动控制水平。

技术领域

本发明涉及一种基于电网未来潮流状态的无功电压自动控制方法，属于电网调度技术领域。

背景技术

自动电压控制(以下简称AVC，Automatic Voltage Control)系统是实现输电网安全(提高电压稳定裕度)、经济(降低网络损耗)、优质(提高电压合格率)运行的重要手段。AVC系统架构在电网能量管理系统(EMS)之上，能够利用输电网实时运行数据，从输电网全局优化的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，自动下发给电厂、变电站以及下级电网调度机构执行。孙宏斌、张伯明、郭庆来在《基于软分区的全局电压优化控制系统设计》(电力系统自动化,2003年，第27卷第8期，16-20页)中说明了大电网自动电压控制的体系结构。

AVC系统的主站部分是在电力系统控制中心基于软件实现的，其对输电网的电压控制策略主要有对电厂各发电机无功控制策略以及对变电站的无功设备控制策略2类。其中对电厂各发电机的无功控制策略，目前采用的主要方式是：调度中心的AVC主站系统通过无功优化计算得到电厂各发电机组的无功调节量后，通过数据通信通道向电厂的AVC子站系统发送，电厂的AVC子站接收到发电机无功调整量后，根据当前电厂内各台发电机的运行状态，采用步进方式调整发电机发出的无功功率，直到达到AVC主站下发的调整量。对变电站的无功设备控制策略为对无功补偿设备的投切指令，无功设备主要包括电容器和电抗器，当投入电容器或切除电抗器时，母线电压升高；当切除电容器或投入电抗器时，母线电压降低。AVC主站下发投入或切除无功设备的指令，变电站内的自动化监控系统根据接收的指令，找到无功设备所连接的断路器并合上或断开断路器，以完成无功设备的投入或切除。

电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的数据，计算母线的电压、各元件的功率及网损，并对电网各处的运行状态进行评估。再根据计算得到的数据对电网系统的运行进行监测和优化，从而提高供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以评估当前系统中母线的电压、支路的功率等参数是否超限；如果出现异常，就应采取措施，调整运行方式。

利用电网实时运行的模型和数据，从整个系统的角度，科学推算出未来电网潮流的分布状态和变化的趋势，研究未来潮流状态下，电网无功电压运情况，并计算得出最佳的无功电压调整方案，以电压安全和优质为约束，以系统运行经济性为目标，连续闭环的进行电压的实时优化控制。解决了无功电压优化控制方案的在线生成，实时下发，闭环自动控制等一整套分析、决策、控制；再分析，再决策、再控制的无功电压追踪控制问题。能够有效地克服传统电网无功电压管理机制中存在的不足，解决电网未来面临的电压控制问题。

电力能源在社会经济的飞速发展过程中扮演着关键的角色,保障电网系统安全稳定运行是电网调度是一项重要任务。在实际应用中,随着电网的快速建设以及用电量的快速增长，电网调度不能够发现负荷增长过程电网内的存在隐患,因此研究未来电网潮流状态下无功电压自动控制，可有效的降低电网运行事故发生的几率,确保电网安全运行,给客户带来更优质的用户体验。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于电网未来潮流状态的无功电压自动控制方法，以克服已有技术的缺点，利用电网实时运行的模型和数据，从整个系统的角度，推算出未来电网潮流的分布状态和变化的趋势，研究未来潮流状态下，电网无功电压运情况，并计算得出最佳的无功电压调整方案，以电压安全和优质为约束，以系统运行经济性为目标，连续闭环的进行电压的实时优化控制。