[发明专利]基于区域策略寻优的地区电网自动电压无功控制方法

摘要

本发明公开了一种基于区域策略寻优的地区电网自动电压无功控制方法，包括以下步骤：(1)自动分区；（2）状态预处理；（3）策略集生成；（4）策略评估；（5）策略寻优；（6）根据评估函数计算得到的最优策略，对地区电网电压进行无功控制。本发明将全网的电压无功优化控制分解为对各个独立区域分别进行优化，在区域形成后，分别针对各区域进行计算和策略寻优，可降低对全网量测精确度及全网状态估计合格率的依赖，避免因部分分区量测质量差和参数不准确而影响全网数据断面；减小计算模型，降低计算规模，提高运算速度。

主权项

基于区域策略寻优的地区电网自动电压无功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)自动分区将地区电网划分为若干以220kV或330kV母线为根节点的独立控制区域，AVC系统根据从SCADA实时读取的开关刀闸遥信状态，自动识别各母线及设备的上下级拓扑关系，形成分区；（2）状态预处理在区域生成后，分别对各区域进行预处理，首先依据系统定义的闭锁逻辑检测设备的状态，将不可控的设备置为闭锁态；其次，依据电网安全运行规则制定预处理规则，进而对可控设备进行筛选；（3）策略集生成上述预处理完成后，将区域内可控设备按照设定的单周期分区最大允许可动设备数Nmax进行排列组合，形成策略集，每一条策略包含控制设备及其控制方向，控制设备个数分别从1到Nmax；（4）策略评估以区域网损最小为目标，将节点电压和无功越限以罚函数的形式加入到评估函数中，同时将控制设备动作次数还原为经济成本，扩展的评估函数为： F = λ 1 P loss + Σ i = 1 n 1 λ u ( V i - V ilim ) 2 + λ g ( Q g - Q glim ) 2 + Σ i = 1 n 2 λ q ( Q i - Q ilim ) 2 + Σ i = 1 n 3 λ T ( Δ X Ti ) 2 + Σ i = 1 n 4 λ C ( Δ X Ci ) 2 - - - ( 1 ) V ilim = V i max V i > V i max V i V i min ≤ V i ≤ V i max V i min V i < V i min - - - ( 2 ) Q glim = Q g max Q g > Q g max Q g Q g min ≤ Q g ≤ Q g max Q g min Q g < Q g min - - - ( 3 ) Q ilim = Q i max Q i > Q i max Q i Q i min ≤ Q i ≤ Q i max Q i min Q i < Q i min - - - ( 4 ) 式中：Ploss为系统的有功损耗；n1、n2、n3、n4分别为电压考核节点个数、无功考核节点个数、可调主变数，可控容抗器数。Vi、Vilim、Vimax、Vimin分别为各电压考核点的电压、电压越界值、电压上限、电压下限；Qg、Qglim、Qgmax、Qgmin为当前关口的无功值、无功越界值、无功上限值和下限值；Qi、Qilim、Qimax、Qimin分别为各无功考核点的无功值、无功越界值、无功上限值和下限值；λu、λg、λq、λl分别为电压罚因子、关口无功罚因子、单站无功罚因子、网损罚因子；λT、ΔXTi为主变分头的调节罚因子和可动作次数；λC、ΔXCi为容抗器的调节罚因子和可动作次数；（5）策略寻优以分区根节点的220kV或330kV母线为平衡节点，取当前的状态估计断面作为基态潮流数据，依次采用潮流计算得到策略集中每一策略所含设备动作后的潮流数据，再用评估函数评估对当前策略的潮流断面进行打分得到其状态值；循环上述过程，得到与策略集相对应的状态值集，策略集中使得状态值为最小的策略即为此分区当前状态下的最优策略；（6）根据评估函数计算得到的最优策略，通过调度自动化系统的遥控接口直接下发控制命令，投切容抗器开关或者升降主变抽头，实现对地区电网的电 压无功控制。