[发明专利]配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统

权利要求书

1.一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，包括静态无功集中优化控制子系统和动态电压分布控制子系统；

在集中调度侧，静态无功集中优化控制子系统根据电容器组的投切次数限制要求，以及负荷的变化确定电容器组的投切策略，并进行电容器组的控制，同时检测动态电压分布控制是否成功，如果不成功，则启动动态电压集中控制的策略；

动态电压分布控制子系统根据本地的测量数据，以及负荷和电压的波动，自动调整动态无功补偿装置以及变压器分接头，同时检测静态无功集中优化控制的成功与否来启动静态无功分布控制策略。

2.根据权利要求1所述的一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，所述的静态无功集中优化控制子系统包括数据采集模块、状态估计模块、负荷预测模块、拓扑分析模块、无功优化模块、专家系统无功就地平衡分析模块以及主站协调控制模块；

数据采集模块将采集的数据送入状态估计模块，状态估计模块进行误数据的清理和电气设备参数的估计后，将数据分别输出传送至负荷预测模块和拓扑分析模块，负荷预测模块对短期负荷分布进行预测，同时拓扑分析模块实现拓扑的动态着色，并将不带电的部分去掉，形成计算分析所需要的网络拓扑数据；负荷预测模块和拓扑分析模块处理后的数据输出到无功优化模块，无功优化模块根据上述负荷预测的结果以及电容器组的投切次数限制，分别在高峰和低谷时段进行全网集中无功优化，并判断优化是否成功，若优化失败时，专家系统就地平衡分析模块根据专家系统的规则库，自动形成电容器组的控制策略，同时根据调度自动化系统的监测数据，当负荷达到高峰或低谷时，将上述策略通过通讯通道对电容器组进行实时控制；主站协调控制模块通过调度自动化系统监视动态电压分布控制的效果，当动态电压分布控制无法实现时，通过主站下发指令的方式对动态无功补偿装置和变压器分接头进行集中控制。

3.根据权利要求2所述的一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，所述的状态估计模块对电气设备参数的估计具体为：

根据SCADA的量测数据以及电气设备两端潮流不平衡的程度，按照灵敏度分析的方式对电气设备参数进行了估计和调整，所述的电气设备参数包括阻抗、导纳以及变压器变比。

4.根据权利要求2所述的一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，所述的负荷预测模块对短期负荷分布进行预测具体为：采用相似搜索技术，在历史数据中选择与当前日相似度达到设定值的负荷曲线进行加权拟合，从而形成当前日的负荷曲线，并对负荷高峰和低谷出现的时段进行预测和确定。

5.根据权利要求2所述的一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，所述的无功优化模块采取梯度优化算法，以各个电容器组的容量作为优化的状态变量。

6.根据权利要求2所述的一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，所述的拓扑分析模块采取了两层的设备链表，第一层设备链表为电气设备的连接关系表，而第二层链表为考虑了电气设备属性数据后的连接关系表。

7.根据权利要求2所述的一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，所述的主站协调控制模块，当发现子站电压就地分布控制长时间无效时，采取动态电压集中控制策略，即在主站侧、通过SCADA系统对各个变电站的变压器分接头以及动态无功补偿装置进行控制。

8.根据权利要求1所述的一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，所述的动态电压分布控制子系统包括控制策略生成模块和子站协调控制模块；

控制策略生成模块根据就地采集的节点电压和功率因素参数，在设定时段内，根据“改进九域图”实现动态无功补偿装置和变压器分接头的就地实时控制；子站协调控制模块监视调度自动化系统的工作状态，当通讯通道不畅通时，对静态电容器组采取就地分布控制的方式。

9.根据权利要求8所述的一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统，其特征在于，所述的改进九域图与常规的九域图相比，其横坐标采取了无功偏差量。