[发明专利]一种连续可调无功源AVC控制指令选择方法及系统

说明书

本发明公开了一种连续可调无功源AVC控制指令选择方法及系统，步骤包括1)根据SCADA实时数据和状态估计结果，主站AVC系统获取区域内各连续可调无功源状态期望值，其中各连续可调无功源的状态期望值包括控制目标电压期望值和控制目标无功出力期望值；2)按动态支撑因子，选取部分连续可调无功源作为电网动态无功支撑点，下发控制目标电压期望值遥调指令，其余连续可调无功源下发控制目标无功出力期望值遥调指令；3)一级控制器按所接收的电压或无功遥调指令，控制无功源无功出力。本发明在满足电网动态无功支持需求的同时，有效解决连续可调无功源调节速度差异导致的无功失衡问题，保证电网安全经济优质运行。

技术领域

本发明属于电力系统控制领域，具体涉及一种包括机组、电网动态无功补偿设备的连续可调无功源AVC控制指令选择方法及系统。

背景技术

自动电压控制(Automatic Voltage Control，AVC)是现代电网电压、无功控制的主要系统，通过对并网机组、电网动态无功补偿设备、并联电容\电抗器、变压器等无功电压源的自动统一调控，提高电网电压质量、降低网损，保证电网安全经济优质运行。

目前AVC系统主要采用三级电压控制模式，即整个控制系统分为三个层次。三级、二级电压控制为各级电网调控中心主站集中控制，控制时间常数一般是分钟级。三级电压控制根据状态估计结果，按全局最优的目标(主要是满足电压质量的前提下网损最小)计算输出各区域中枢母线电压期望值。二级电压控制按中枢母线电压实时值不偏离期望值(来自三级电压控制)的目标，协调控制区域内各无功电压源，将计算得到各无功电压源状态期望值以控制指令的形式发给一级电压控制。一级电压控制为无功电压源就地控制，按主站控制指令调节无功电压源无功出力，控制时间常数一般是秒级。无功电压源可分为连续可调无功源(并网机组和电网动态无功补偿设备)与离散可调无功源(并联电容\电抗器和变压器)。对于不同类型的无功电压源，主站控制指令不同，对于离散可调无功源，一般下发电容\电抗器投切或变压器分接头调整等遥控指令，对于连续可调无功源，则既可以下发控制目标电压期望值的遥调指令值，也可以下发控制目标无功出力期望值的遥调指令值。

二级电压控制承上启下，目前一般采用协调二级电压控制(CoordinatedSecondary Voltage Control，CSVC)方法，其数学模型如下：

其中V_p和V_p^ref分别为中枢母线实时电压和目标电压，C_pg为连续可调无功源对中枢母线的灵敏度系数矩阵，ΔQ_g为连续可调无功源无功调整期望值，r和h为权重系数，θ为无功协调向量(参与因子)，其意义是利用发电机数目大于中枢母线数目、具有一定自由度的特点，实现对无功潮流均衡分布的调整；Q_g、Q_g^max、Q_g^min分别为连续可调无功源当前无功出力、无功上限和下限，V_c、V_c^max、V_c^min分别为关键母线当前电压、电压上限和下限，C_cg为连续可调无功源对关键母线的灵敏度系数矩阵，C_vg为连续可调无功源对控制母线的灵敏度系数矩阵，为每次控制母线电压最大调节量。

协调二级电压控制算法可直接计算得到各连续可调无功源的无功出力期望值，同时获得各连续可调无功源的电压期望值。因此，无论向连续可调无功源下发无功或电压控制指令值，不需修改协调二级电压控制算法。