[发明专利]一种面向多级目标的配网全局电压无功协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统全局电压无功优化领域，具体涉及一种面向多级目标的配网全局电压无功协调控制方法。

背景技术

电力系统中，电压质量是一个很重要的安全性指标，无功优化则是实现电力系统的经济运行的重要方面，无功更是支撑网络电压水平的重要因素，因此为了保证电力系统安全、稳定和优质地运行，VQC电压无功调节受到了广泛的重视。电力系统中的电压无功控制方式有三类，第一类是变电站电压无功控制，包括调度自动化系统基于九域图的无功电压控制、变电站无功自动补偿装置两种，仅以变电站内的无功电压水平为判断依据进行调节；第二类是区域电压无功控制，以南京河海电力软件有限公司地区电网电压无功优化运行闭环控制系统为代表，采用分布式二级控制；第三类是大电网中的动态无功优化，主要通过调节发电机励磁装置等来改变并网运行的发电机对大电网的无功供给，动态优化大电网的无功。目前在配电网中应用较广的是第一类和第二类电压无功控制方式。

我国电力系统根据调度的范围将调度分为五级：国调、网调、省调、地调和县调（目前正在向县调一体化的方向发展），这种调度方法可以方便的实现对电网的分层调度。但电网是个整体，为实现电网运行的优化控制，需要上下级电网之间联合协调控制，尤其在电压无功控制领域，这样的要求更加明显。随着我国电压无功控制软件在现场的广泛应用，上下级电网的电压无功联合协调控制成为电压无功控制的新需求。通过上下级电网间的电压无功优化联合控制，可以优化上级电网的电压无功控制水平，为下级电网提供更好的电压质量。下级电网在更好的电压水平的基础上，可以减少电压无功控制设备的动作次数，优化自身的电压无功控制。所以上下级电网之间的电压无功控制相互促进，相互影响，共同提高电网的电压质量，改善无功功率分布。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种面向多级目标的配网全局电压无功协调控制方法，该方法采用面向多级控制目标的分层分区电压无功控制策略，在满足所辖区域内电压无功控制要求的同时，配合和满足上级电网的电压无功控制要求，从而实现上级电网和下级电网电压无功的协调控制，优化整个电网的电压无功运行水平。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种面向多级目标的配网全局电压无功协调控制方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

A、对县调系统的网络结构进行实时拓扑分析，根据实际情况将其分成若干个关口区域，各关口区域内包含下级电网的若干个调控单元；

B、确定各关口区域内每个调控单元运行在AVQC改进九域图，形成调控单元的电容器投切和变压器档位调节策略，进而形成调控单元的最优和次优调节方案；

C、所述各关口区域根据全局电压无功控制需要形成调控单元组合协调控制方案。

其中，所述方法在无功电压协调控制时达到的三级控制目标包括：关口区域变电站电压控制目标、关口功率因数控制目标和关口区域变电站内无功控制目标。

其中，所述关口区域变电站内母线电压控制在预警上限和预警下限（地级调度每季度给县级调度下发电压合格指标，县级调度在此区间内设定每个变电站母线电压的上、下限以及理想上、下限值，预警上限位于上限与理想上限之间，一般取其中间值，预警下限位于下限与理想下限之间，同样一般取其中间值）之间，所述关口区域变电站电压控制目标即为AVQC的一级控制目标。

其中，所述关口功率因数的上限和下限即为AVQC的二级控制目标。

其中，在所述AVQC计算过程中，将功率因数指标转化为无功功率指标；当关口无功功率倒送时，关口功率因数为负值，关口功率因数和关口无功功率Q用下述①和②式表示：

当关口无功功率未倒送时，关口功率因数为正值，关口功率因数和关口无功功率Q用下述③和④式表示：

根据关口功率因数上限值下限值及关口有功功率P获得关口无功功率的上限值Q_max和下限值Q_max，关口无功功率平均值即中间值为Q_mid。

其中，所述关口区域变电站内无功控制目标即为AVQC的三级控制目标。

其中，所述步骤B中，所述改进九域图包括主投区域、备投区域、主切区域、备切区域、候切区域和调档区域六种。