[发明专利]静态混成自动电压控制中间层有载调压变压器的调控方法

摘要

本发明属于电网电压无功自动控制技术领域，其特征在于在对关键母线节点电压进行定值控制的同时，用优化算法通过变比调节系数对有载调压变压器变比的变化量进行调节，使得有载调压变压器的变比值尽量接近优化潮流计算设定的变比参考值，以修正关键母线节点的电压改变值，使得电力网在运行过程中在保证安全下实现电力系统电压的安全－稳定－经济三者的协调控制。

主权项

1、静态混成自动电压控制中间层有载调压变压器的调控方法，其特征在于，该方法在静态混成自动电压控制中间层有载调压变压器调控计算机中依次按以下步骤实现的：步骤(1)：初始化设定：①电力系统的网络参数，其中包括输电线路的串联电阻、串联电抗、并联电导和并联电纳；变压器的变比和阻抗；并联在输电线路上的电容器和电抗器的阻抗；电力系统的母线节点的名称；②在所有母线节点中设定关键母线节点P的个数αP、对应的母线名，以及各关键节点P的电压改变量ΔVPi[k]，其中i为关键母线节点的序号，i＝1，…，αP，k为采样时刻的序号，下同；③有载调压变压器F的个数αF，以及给定的优化潮流下的每个有载调压变压器F的变比参考值tl ref[k]，其中l为有载调压变压器F的序号，l＝1，…，αF；④设定关键母线节点P的电压值相对有载调压变压器F的变比的灵敏度系数矩阵TPF，TPF为αP×αF维的矩阵给定：电力系统的实时量测数据，其中包括各母线节点的电压、电流、有功功率和无功功率，以及有载调压变压器F的变比值；步骤(2)：在第k个采样间隔后的当前控制时刻，根据电力系统的网络参数，以及电力系统的以下实时数据：电力系统各母线节点的电压、电流和有功功率和无功功率的数值，并按照以下公式计算关键母线节点P的电压改变量ΔVP[k]与有载调压变压器F的变比控制值Δt[k]之间的表达式： ΔVP[k]＝TPFΔt[k]其中${\mathrm{\Delta V}}_P\left[k\right]={\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\Delta V}}_{P1}\left[k\right]& {\mathrm{\Delta V}}_{P2}\left[k\right]& ···& {\mathrm{\Delta V}}_{{\mathrm{P\alpha }}_P}\left[k\right]\end{array}\right]}^T,$ ΔVP[k]为αP维列向量，其中每个元素代表每个关键节点P对应的电压控制值，$\mathrm{\Delta t}\left[k\right]={\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\Delta t}}_1\left[k\right]& {\mathrm{\Delta t}}_2\left[k\right]& ···& {\mathrm{\Delta t}}_{{\alpha }_F}\left[k\right]\end{array}\right]}^T,$ Δt[k]为αF维列向量，其中每个元素代表每个有载调压变压器F的变比控制值，且${\mathrm{\Delta t}}_l\left[k\right]=t_l^{\mathrm{set}}\left[k\right]-t_l\left[k\right],$ l＝1，…，αF，tl set[k]代表当前控制时刻的第l个有载调压变压器的变比设定值，tl[k]代表当前控制时刻的第l个有载调压变压器的变比测量值；步骤(3)：在对关键母线节点P的电压控制量ΔVP[k]做定值控制的同时，按照下式计算各有载调压变压器F的变比控制量Δt[k]，使${\Delta \hat{t}}_l\left[k\right]=t_l^{\mathrm{ref}}\left[k\right]-t_l^{\mathrm{set}}\left[k\right],$ 最小化，l＝1，…，αF，tl ref[k]为系统给定的优化潮流下的有载调压变压器的变比参考量$\mathrm{\Delta t}\left[k\right]={\left(R_3\right[k\left]\right)}^{-1}\underset{i=1}{\overset{{\alpha }_P}{\Sigma }}{\lambda }_i{T}_{\mathrm{PiT}}+t^{\mathrm{ref}}\left[k\right]-t\left[k\right]$ 其中：R3[k]为单位对角权矩阵，λi为调控系数，i＝1，…，αP，$t^{\mathrm{ref}}\left[k\right]={\left[\begin{array}{cccc}{t}_1^{\mathrm{ref}}\left[k\right]& t_2^{\mathrm{ref}}\left[k\right]& ···& t_{{\alpha }_F}^{\mathrm{ref}}\left[k\right]\end{array}\right]}^T,$ tref[k]为αF维列向量，其中每个元素代表给定的优化潮流下的每个有载调压变压器的变比参考值，$t\left[k\right]={\left[\begin{array}{cccc}{t}_1\left[k\right]& t_2\left[k\right]& ···& t_{{\alpha }_F}\left[k\right]\end{array}\right]}^T,$ t[k]为αF维列向量，其中每个元素代表第k个采样间隔后的当前时刻每个有载调压变压器的变比量测值；步骤(4)：把步骤(3)中得到的Δt[k]代入步骤(2)中的ΔVP[k]，根据设定的各关键节点P的电压改变量ΔVP-i[k]求出λi(i＝1，…，αP)；步骤(5)：再把步骤(4)得到的λi反代回步骤(3)中的Δt[k]式中，得到用于调节有载调压变压器F的变比改变量Δt[k]；步骤(6)：把步骤(5)中得到的有载调压变压器F的变比改变量Δt[k]做为控制指令输出。