[发明专利]一种发电厂AVC控制子站仿真方法

摘要

本发明提出的一种发电厂AVC控制子站仿真方法，属于电力系统调度自动控制与仿真技术领域。该方法以五分钟为一个调节周期，首先利用网络拓扑分析获得影响受控母线的发电机组列表，并计算每个发电机组无功变化对受控母线的电压影响系数；然后按照每个发电机组的可控无功裕度，以受控母线的仿真当前值与电压设定值之间的电压偏差计算获得每个发电机组的无功调节量；当电压偏差的绝对值小于电压允许偏差时，不进行无功调节；当电压偏差绝对值大于电压允许偏差时，则依次对每个发电机组的无功逐步调节，使受控母线电压偏差的绝对值小于电压允许偏差。本发明方法仿真效果逼真，有利于提高主站AVC与发电厂子站AVC实际协同控制效果。

主权项

1.一种发电厂AVC控制子站仿真方法，其特征在于，该方法以五分钟为一个调节周期，首先利用网络拓扑分析获得影响受控母线的发电机组列表，并计算每个发电机组无功变化对受控母线的电压影响系数；然后按照每个发电机组的可控无功裕度，以受控母线的仿真当前值与电压设定值之间的电压偏差计算获得每个发电机组的无功调节量；当电压偏差的绝对值小于电压允许偏差时，不进行无功调节；当电压偏差绝对值大于电压允许偏差时，则依次对每个发电机组的无功逐步调节，使受控母线电压偏差的绝对值小于电压允许偏差；该方法具体包括以下步骤：1)发电厂AVC控制仿真子站以五分钟为周期接收AVC仿真主站生成的发电厂高压侧受控母线的电压优化设定值Vset,并将该电压优化设定值作为发电厂AVC仿真控制子站在未来五分钟的控制目标；2)从步骤1)中的受控母线出发，根据AVC仿真电网的网络拓扑分析，采用深度优先搜索方法，根据开关和刀闸的开合状态，对连接到该母线上的所有发电机组进行状态判断；并将状态为连接到该母线上的每个发电机组加入到控制机组列表中，计算并获得每个加入到控制机组列表中的发电机组无功变化对受控母线的灵敏度Si‑un；3)定义加入到控制机组列表中的每个发电机组无功变化对受控母线电压影响系数为Ti‑un,该影响系数初始值设定为Si‑un，即影响系数初始值为步骤2)计算得到的每个发电机组无功变化对受控母线的灵敏度；4)从AVC仿真主站分别获得控制机组列表中每个发电机组的无功出力上限Qi‑upp、无功出力下限Qi‑low、无功出力当前值Qi‑cur和发电机组无功调节速率Qi‑rate；计算每个发电机组的上调可控无功裕度，如式(1)所示：Qi‑ul＝Qi‑upp‑Qi‑cur      (1)下调可控无功裕度如式(2)所示：Qi‑ll＝Qi‑cur‑Qi‑low     (2)5)计算受控母线的仿真当前值Vcur与步骤1)得到的电压优化设定值Vset之间的电压偏差Voffset，如式(3)所示：Voffset＝Vcur‑Vset      (3)如果受控母线电压偏差Voffset的绝对值小于电压允许偏差Vrange时，则不进行无功调节，进入步骤11)；如果受控母线电压偏差Voffset的绝对值大于电压允许偏差Vrange时，则进行无功调节，进入步骤6)；Vrange为电压允许偏差，代表AVC控制子站的电压控制精度；6)当电压偏差Voffset＞0时，下调控制机组列表中每个发电机组的无功出力，并计算每个发电机组的无功调节量，如式(4)所示：式中,NG表示控制机组列表中的所有发电机组；当电压偏差Voffset＜0时，上调控制机组列表中每个发电机组的无功出力，计算每个发电机组的无功调节量，如式(5)所示：7)设定在五分钟的调节周期内，每个发电机组无功调节次数上限为5次；计算每个发电机组无功调节次数Ci‑adj，如式(6)所示：Ci‑adj＝Qi‑adj/Qi‑rate     (6)式(6)中,Ci‑adj表示每个发电机组按照无功调节速率Qi‑rate完成无功调节量Qi‑adj需要调节的次数；如果Ci‑adj＞5，则设置Ci‑adj＝5；8)以一分钟为时间间隔，每分钟内以每个发电机组的无功调节速率Qi‑rate依次调节相应发电机组的无功出力；当某个发电机组调节次数＝Ci‑adj时，则该发电机组无功调节完成；9)计算每个发电机组的无功调节效果；每分钟时间间隔内，当控制机组列表中的某个发电机组的进行无功调节后，从AVC仿真主站中获取该发电机组使得受控母线电压变化量ΔVi‑un，并更新该发电机组无功变化对受控母线电压影响系数Ti‑un，如式(7)所示：Ti‑un＝ΔVi‑un/Qi‑rate    (7)10)当一分钟内控制机组列表中的所有发电机组无功调节完成后，重新计算受控母线电压偏差，如式(8)所示：Voffset＝Vcur‑Vset       (8)如果受控母线电压偏差的绝对值小于电压允许偏差Vrange，则本周期调节完成，进入步骤11)；如果受控母线电压偏差Voffset的绝对值大于电压允许偏差Vrange，则进行下一分钟的发电机组无功调节；11)在下一个五分钟周期到来时，重新返回步骤1)。