[发明专利]一种混合经济压差和灵敏度分析的无功优化在线控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合经济压差和灵敏度分析的无功优化在线控制方法，属于电力系统自动控制领域。

背景技术

近年来，人们对无功优化在线控制的方法进行了大量的研究，并取得了很多成果。无功优化在线控制的方法主要有基于传统的非线性规划方法以及人工智能方法，但由于无功优化本身是非线性求解问题，且变量众多，连续与离散变量相结合，所以对于无功优化算法和实际应用效果仍值得研究。经济压差法就是无功优化在线控制的一种方法,传统的经济压差算法考虑了电网无功补偿的就地平衡基本原理。但是，对于实现经济压差潮流的算法未能给出清晰的优化过程，对于优化控制的具体实现尚未给出明确的策略，而且无法确定分层节点的电压最优值。而且传统的经济压差算法仅适用于电网中存在大量动态无功补偿装置的情况，这在当前的技术水平往往很难达到，是一种前瞻性较强而实用性偏弱的无功优化算法。

发明内容

发明目的：本发明目的是提出一种考虑SVC静态模型特性基于经济压差法和灵敏度分析的混合在线无功优化自动控制的实用化方法。

技术方案：本发明采用如下技术手段加以实现：一种混合经济压差和灵敏度分析的无功优化在线控制方法，包括数据准备步骤、混合计算步骤和实时自动控制步骤，

数据准备步骤具体如下：

1）采用TCP/IP通信协议从调度自动化系统采集得到电网模型和实时数据；

2）对采集的实时数据通过接口进行数据筛选挑选出满足基本潮流计算的数据；

3）将得到的数据进行逻辑上的互相判断，完成实时数据的可靠性校验，同时剔除数据不刷新的死数据和误数据；

4）当数据校验不正常，则显示告警，结束计算；若数据校验结果正常，则建立SVC静态等值模型；

5）建立基于SVC静态等值模型的PQ潮流计算；

6）进行初始潮流计算；

7）当潮流计算收敛，则直接进入混合计算步骤；当潮流计算不收敛，则显示告警，结束计算；

混合计算步骤具体如下：

1）求解无功电压灵敏度矩阵；

2）构造动态无功源控制空间；

3）求解计算迭代初值；

4）根据灵敏度矩阵计算新的电压值；

5）重新进行潮流计算和迭代新值计算

6）计算得到新的Q值

7）通过max|Q_i+1-Q_i|<ε，判断是否收敛，

当潮流计算收敛，则判断是否节点电压合格，系统网损最小；当潮流计算不收敛，则回到步骤4重新计算直到潮流计算收敛为止；

8）若符合节点电压合格,满足系统网上最小的要求，则确定平衡节点电压幅值；

若不符合节点电压不合格,系统网上最小的要求，则重新选取平衡节点进行迭代计算，直至满足要求；

9）根据电压幅值构造动态无功源空间；

10）判断无功源类型，如果是动态无功源，则输出节点无功补偿最终结果，形成控制方案；如果是离散无功源，则对离散无功源进行差额补偿。

实时自动控制步骤具体如下：

1）根据控制方案下发发电厂无功控制目标值，下发SVC无功控制目标值，下发电容电抗器投退指令和主变分接头档位调节指令；

2）判断控制命令中涉及的控制设备是否处于闭环控制状态，即是否由计算机自动控制设备投切，如果满足闭环自动控制要求，则执行控制命令方案，将控制命令下发到控制设备；如果不满足闭环自动控制要求时，系统给出该设备的实时的建议命令；

3）判断控制命令是否执行成功，如果控制命令执行成功则将控制结果信息用文字形式显示出来，否则根据实际执行情况的反馈信息给出本次执行失败的原因；

4）对控制失败或其他异常信息给出语音报警提示；

5）结束本次控制；

以上步骤循环往复。

数据准备步骤的步骤2中所述满足基本潮流计算的数据包含电网模型、各个变电站中母线上的电压，电力变压器、输电线路、电容器、电抗器等器件的有功、无功电流以及各个开关的开合状态；

混合计算步骤的步骤5中采用的潮流计算方法为P-Q潮流计算法。

混合计算步骤的步骤3中初值计算具体步骤如下：

1）开始遍历变压器模型

2）计算变压器各侧无功损耗值

3）判断变压器中低侧是否接负荷，如果中低侧接负荷则将接入的无功负荷累加进变压器无功损耗中，遍历变压器高,中压侧连接的各条线路；中低端没有接负荷则直接遍历变压器高,中压侧连接的各条线路；