[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网相关控制技术，尤其是涉及一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统。

背景技术

在配电网运行过程中，无功/电压的合理控制和调整对于降低电网损耗、提高电能质量是至关重要的。对于配电网来说，无功电压控制和调整的手段相对较少，以电容器组、变压器分接头为主，由于受投资成本的限制，动态无功补偿装置，如SVC等配置较少。

配电网无功/电压静态集中与动态分布协调控制包括两个方面的内容：静态无功补偿装置(电容器组)的集中优化控制和动态无功补偿装置(如SVC等，包括变压器分接头)的就地分布控制。对于没有动态无功补偿装置(如SVC)等的配电网，就地分布控制主要是针对变压器分接头进行的。此外，当集中优化控制出现问题时，就地分布控制方式可作为集中优化控制的后备、也对静态无功补偿装置进行控制；反之亦然。也就是说，集中与分布控制是相互备用的。

经过对现有技术文献的检索发现，现有的配电网无功/电压控制和调整的方式分为两种。一种是就地控制的方式，就VQC控制，一般是根据九域图形成控制策略，对变压器的分接头和本地的电容器组进行控制，为了保持无功功率的就地平衡。因为九域图控制策略存在一定的缺陷，后来又陆续提出了改进九域图、甚至是十七域图的控制方式，如文献《变电站电压无功控制范围的整定计算方法》(电力系统自动化，2003，27(8)：70-74.)、《变电站电压无功控制策略和实现方式》(电力系统自动化，2001，25(15)：47-50.)、《电压无功综合控制装置控制原理的新讨论--由“九区图”到“五区图”》(电力系统自动化，2004，28(19)：92-95.)、《变电所电压和无功自动调节判据的研究》(中国电力，1995，28(7)：12-15)。一般来说，电容器组的容量不能被大范围的平滑调节，所以造成在很多运行方式下，无功功率是不可能就地平衡的，因此也就存在不同变电站之间无功的横向和纵向支持问题。从这个角度来说，就地控制的局限性显现出来，因为不是从全局的角度来考虑问题，优化的效果相对较差。此外，由于电气设备的动作次数存在一定限制，电容器组往往不能被频繁的投切，而对于局部负荷波动较大的情况，势必造成VQC(电压无功控制)控制系统频繁的启动和操作，这也是局部控制的主要缺点之一。另一种是集中控制的方式，即AVC(自动电压控制)控制，在调度或者主站侧统一对电容器组和变压器分接头进行控制，如文献《江苏电网AVC主站系统的研究和实现》(电力系统自动化，2004，29(22)：83～87.)、《安徽电网自动电压控制(AVC)系统设计及实现》(电力系统自动化，2004，28(8)：20～22.)，但由于配电网设备参数、测量数据、以及优化算法本身存在的计算效率方面的误差，所形成的决策方案往往难以实行。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种配电网无功/电压的静态集中与动态分布协调控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

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。

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；