[实用新型]考虑负荷特性的电网动态无功优化系统

说明书

本实用新型涉及电力系统动态无功控制领域，特别涉及考虑负荷特性的电网动态无功优化系统。通过对实际电网每个断面进行模拟计算，充分考虑实际电网中负荷的无功特性，实时分析每时刻的各节点电压控制情况，采用具有创新性思路的多目标动态无功优化方法，实现对电网动态无功补偿控制策略的优化，对提高电力系统运行的安全、经济性具有重大意义。

电力系统无功优化问题是电力系统优化问题研究的重要内容之一。电力系统无功优化，即以保证电力系统电压质量为前提，利用无功补偿来改变全网潮流，使系统的有功损失和无功补偿费用最小。国内外研究者提出了各种无功优化算法，这些方法大多是把无功优化问题看作数学问题，确立变量，建立数学模型，属于静态无功优化，没有对保证系统动态电压稳定性条件下实际系统的动态无功补偿优化方法进行研究。

本实用新型针对上述存在的技术问题，提供了一种考虑负荷特性的电网动态无功优化系统。目的是可以直接从实际电网中读取无功优化所需要的数据，有效地节省系统硬件投资，确切的反映电网实时变化情况，简化计算的复杂度。为电网提供更加准确、快捷的动态无功补偿控制。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

考虑负荷特性的电网动态无功优化系统，其中电网动态无功优化系统的硬件实时控制设备包括：用于采集电网负荷特性数据的负荷状态采集器；对负荷特性数据进行分析并完成负荷准确归类的负荷动态无功调节控制器；根据负荷调节控制器输出的优化变量来控制电力系统运行的负荷动态无功执行器。其中，负荷状态采集器一端口连接到负荷动态无功调节控制器，把采集并处理的电网负荷特性传输给负荷动态无功控制器；负荷动态无功控制器与负荷动态无功执行器相连，用于根据动态无功控制器的优化结果来指导电力系统的运行；

软件系统包括实际电网多目标动态无功控制子系统、数据命令传输控制接口、PSASP潮流计算数据模块、无功功率控制数据交互模块、考虑电网实时负荷电压的分析模块、考虑负荷特性的增量控制型模块、多目标分区无功控制策略模块、应急响应策略模块；其中，PSASP潮流计算数据模块和无功功率控制数据交互模块通过接口通道进行传输，其余模块间则通过共享内存数据池实现数据的同步交互。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型基于实际电网的多目标动态无功优化系统，随着实际电网中自动化程度的不断提高，动态无功优化控制越来越受到人们的关注。本实用新型通过建立PSASP暂态稳定程序(ST)与用户程序(UP)间的接口通道，从实际电网中实时读取暂态稳定分析所需要的数据，创新性地采用网架图论与运行枢纽节点方法筛选出电网电压薄弱节点，并提取网络故障及负荷波动等因素的特征变量，最终通过编程在UP程序中对该薄弱节点进行综合求解，给出系统实时需要的动态无功补偿量。在此基础上，分别构建负荷特性模块和实际电网负荷电压分析模块，模拟实际电网的不同无功需求特性及实时电压情形，最终生成优化的无功功率控制策略，以达到实时、精确地进行无功补偿的目的，为电力系统动态无功优化领域提供了科学的理论分析依据，所建立的暂态稳定分析与用户程序的连接通道及综合考虑用户程序反馈变量的暂态稳定计算方法，为电网更加准确、快捷的动态无功补偿开辟了创新性思路。在电网实际运行中，对电网的经济、稳定运行建立目标函数和边界条件，通过求解最优动态无功补偿量，形成控制方案进行电网动态无功补偿控制，有效的实现了电网经济、合理运行。

本实用新型由于可以直接从实际电网中读取无功优化所需要的数据，有效地节省了系统硬件投资；提取了负荷特性及负荷电压波动等因素的特征变量，更加确切的反映了电网实时变化情况；多目标无功功率优化控制策略生成模块，有效地简化了计算的复杂度。对未来的动态无功补偿领域提供了强有力的科学理论支撑，以最低无功补偿量，实现电网的动态无功补偿，从而产生了巨大的经济效益。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是现有技术中目标电网变电站主接线图；

图2是本实用新型中实际电网多目标动态无功优化系统流程图；

图3是本实用新型中未投运SVG时母线电压；

图4是本实用新型中投运SVG时母线电压；

图5是本实用新型中ST和UP的连接原理；

图5是本实用新型中ST和UP的连接原理；

图6是本实用新型结构示意图。

实施例1：