[发明专利]一种基于合作对策的二级电压协调控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于合作对策的二级电压协调控制方法及系统，方法包括：以电网中参与电压控制的电厂作为理性的对策主体，枚举对策主体合作的所有联盟结构；对每个联盟结构，根据全网的拓展潮流方程，获得节点电压关于无功功率的灵敏度矩阵，并根据获得的灵敏度矩阵建立联盟内电厂优化无功控制策略的二级电压控制子模型；对二级电压控制子模型进行求解，然后根据求解的结果以所有电厂分立进行控制的情形为基准，从所有联盟结构中选择符合个体理性的联盟结构作为最优联盟结构；选择最优联盟结构下对策主体的无功调整策略，并使AVC子站根据选择的无功调整策略进行电压控制。本发明具有控制效果好且可靠的优点，可广泛应用于电力系统控制领域。

技术领域

本发明涉及电力系统控制领域，尤其是一种基于合作对策的二级电压协调控制方法及系统。

背景技术

电力系统的电压控制，是保障电网安全可靠运行，提高系统经济性的重要手段。分级电压控制自20世纪70年代由法国电力公司(EDF)于提出，已被意大利、比利时、西班牙等国采用。随着系统规模的扩大及广泛互联，计算机与通信技术的发展，我国大多数的区域电网及省级电网已建设了自动电压控制系统(Automatic Voltage Control，AVC)。AVC系统是基于现代电网SCADA(数据采集与监视控制系统)与EMS系统(能量管理系统)的电压自动闭环控制，基本原理是通过协调电网控制发电机的无功出力、无功补偿设备等无功控制手段，调节系统或中枢节点的电压水平，以保证电力系统运行的安全性和经济性。

AVC采用分级电压控制模式，其中二级电压控制(Secondary Voltage Control，SVC)根据三级电压控制下达的先导节点(Pilot Bus)电压值，以预定的协调规律改变一级电压控制器的设定参考值，其响应周期为数十秒到几分钟。电厂作为重要的无功电压控制手段，不仅担负着电压调整，改善系统无功潮流分布以降低网损的任务，以及保证电力系统的运行电压稳定任务，也要求电压控制过程中能保留发电机组充足的无功裕度和维持电厂间无功出力的均衡程度。

目前很多关于二级电压控制的研究，如协调二级电压控制(CoordinatedSecondary Voltage Control,CSVC)，注重通过合理的分区减少区域间无功耦合，保持区域内电压控制精度和无功出力的均衡程度，但其没有涉及到电厂之间多种形式的协调。在CSVC的传统方法下，所有电厂不进行区分就进行全局优化，这样即使能集中所有无功资源将中枢节点电压控制在设定值上，也会使得电厂的无功出力分配不均，使得部分发电机运行在恶劣的工况下，缺乏充足的无功备用裕度。

在电力系统实际运行中，电厂需要接受调度指令，配合电网的电压调控，但作为相对独立的主体，电厂有必要主动地选择合作的方式，与其他电厂结成理性的联盟进行控制，从而既能实现电压调控的目标，又使电厂内的机组运行在更好的状态。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种控制效果好且可靠的，基于合作对策的二级电压协调控制方法。

本发明的另一目的在于：提供一种控制效果好且可靠的，基于合作对策的二级电压协调控制系统。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种基于合作对策的二级电压协调控制方法，该方法包括以下步骤：

A、以电网中参与电压控制的电厂作为理性的对策主体，枚举对策主体合作的所有联盟结构，所述联盟结构内的对策主体共同优化无功控制策略；

B、对每个联盟结构，根据全网的拓展潮流方程，获得节点电压关于无功功率的灵敏度矩阵，并根据获得的灵敏度矩阵建立联盟内电厂优化无功控制策略的二级电压控制子模型；

C、对二级电压控制子模型进行求解，然后根据求解的结果以所有电厂分立进行控制的情形为基准，从所有联盟结构中选择符合个体理性的联盟结构作为最优联盟结构，所述符合个体理性的联盟结构能使所有电厂的控制效果均得到提升；