[发明专利]基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电压控制技术领域，特别涉及一种基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法。

背景技术

在电力系统无功电压控制领域，输配电网中不同的调度体制决定了区域间的协调控制的执行者。在分层分区调度体制中，协调控制由上级控制中心执行，下级电网通过接收上级控制中心下发的关口设定值或区间，实现区域间解耦控制。上级控制中心不但作为协调中心，同时也可以有自己管辖的电力网络以及对应的可控资源，例如，在我国电网体系中，省调就是各下属地调的上级，同时自身也有所管辖的设备。为了保证全网安全、优质、经济运行，上级控制中心在对所管辖的区域电网进行优化和控制时，也需要充分考虑下级电网的调节能力、控制需求和效益等。

例如，省地AVC(Automatic Voltage Control,自动电压控制)协调属于上下级控制中心信息建模不统一的情况，省调控制中心若引入下级电网全部信息，则实时数据量过于庞大，因此一般只把下级电网等价为负荷节点，没有对下级电网进行完全建模。如果只有下级电网的不完全信息将难以从全网角度计算最优潮流，从而无法得到各关口变量设定值。因此传统的做法仅令省地两级电网运行在合理水平。

为了保证全网安全、优质、经济运行，输电网侧控制中心在对所管辖区域电网进行优化和控制的同时，需要考虑与其信息建模不统一的下级电网的能力、需求和效益，并进行协调，而现有技术并不能很好的解决上述问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法。本方法改善了全网运行状态，提高了系统效益，降低了模型计算规模和复杂度，并且可靠性好，兼容性高。

为达到上述目的，本发明的实施例提出了一种基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，包括以下步骤：下级电网向上级控制中心上传关口特性，其中，所述关口特性包括调节能力、控制需求和优化效益；所述上级控制中心将所述关口特性转化为以关口变量表征的协调变量约束及目标修正项，建立上下级无功电压协调优化全局模型；根据所述上下级无功电压协调优化全局模型，对所述上级管辖电网进行虚拟控制分区，得到多个虚拟控制分区的协调优化计算模型;所述上级控制中心根据所述协调优化计算模型，计算得到所述下级电网的关口协调变量的优化值并发送至所述下级电网；所述上级电网和所述下级电网根据所述虚拟控制分区优化策略进行无功电压协调控制。

根据本发明实施例的基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法考虑下级电网的关口特性，对上级输电网进行控制分区，并提出控制分区的计算模型及实用求解算法，改善了全网的运行状态，提高了全网的系统效益。通过将大电网无功电压协调控制问题分解转化为降维的控制分区内上下级电网无功电压协调问题，降低计算模型规模和计算复杂度，并且改进了传统算法对下级上传的效益表达形式的兼容性，减少下级电网额外的计算代价。

在本发明的一个实施例中，所述调节能力用于表示所述下级电网对所述关口无功的可调控范围。

在本发明的一个实施例中，所述控制需求用于控制所述下级电网电压合格，以及所示关口电压需要上级控制的约束范围。

在本发明的一个实施例中，所述优化效益为在控制所述虚拟控制分区优化策略在效益上不发生冲突时，在协调优化计算模型中考虑的各下级电网效益。

在本发明的一个实施例中，所述优化效益根据下级电网AVC，以所述关口变量为自变量，通过曲线形式或区间形式表述。根据具体情况使用不同的表示方法，考虑了下级电网优化效益上传的不同形式，改进了对下级上传优化效益表达形式的兼容性

在本发明的一个实施例中，还包括改进算法，用于将虚拟控制分区进行优化计算，整合生成新的虚拟分区，其中，所述新的虚拟分区的数目少于优化前的虚拟分区数目。将大电网无功电压协调控制问题分解转化为降维的控制分区内上下级电网无功电压协调问题，并进一步对虚拟分区进行优化，降低了计算模型规模和计算复杂度，同时分区解耦控制改进了AVC算法的可靠性。若某个分区出现异常，一般也不会影响到其他分区的正常协调优化控制。

在本发明的一个实施例中，所述上级控制中心进行优化计算，得到各控制分区VACE设定值。

在本发明的一个实施例中，所述将虚拟控制分区进行优化计算，整合生成新的虚拟分区进一步包括：

步骤1：选择约束子空间S_in'开始进行计算；

步骤2：令当前计算的所述约束子空间为S_ij '，求解如下计算模型：