[发明专利]自动电压控制中500kV变电站之间协调电压控制方法

说明书

本发明涉及一种自动电压控制中500kV变电站之间协调电压控制方法，属于电力系统自动电压控制技术领域。该方法在每个控制周期T来临时，计算得到电网的灵敏度矩阵和站站协调系数矩阵；对电网中参与自动电压控制的每个500kV变电站，形成相应的500kV变电站协调组；然后根据站站协调组内各变电站的电压越限情况以及无功资源情况，计算生成该变电站协助相邻其他变电站调压的站站协调电压控制策略。采用本方法可充分利用电网中配置的无功设备，消除电网中的母线电压越限，提高电网电压稳定性和电压质量。

技术领域

本发明属于电力系统自动电压控制技术领域，特别涉及一种自动电压控制中500kV变电站之间协调电压控制方法。

背景技术

自动电压控制(以下简称AVC，Automatic Voltage Control)系统是实现电网安全(提高电压稳定裕度)、经济(降低网络损耗)、优质(提高电压合格率)运行的重要手段。AVC系统架构在电网能量管理系统(EMS)之上，能够利用电网实时运行数据，从电网全局优化的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，自动下发给电厂、变电站以及下级电网调度机构执行。AVC系统以电压安全和优质为约束，以系统运行经济性为目标，连续闭环地进行电压的实时优化控制，实现了无功电压协调控制方案的在线生成、实时下发、闭环自动控制等一整套分析、决策、控制，以及再分析，再决策、再控制的无功电压实时追踪控制问题，能够有效地克服传统的电网无功电压控制手段存在的不足，提高电网安全稳定经济运行的水平。

孙宏斌、张伯明、郭庆来在《基于软分区的全局电压优化控制系统设计》(电力系统自动化,2003年，第27卷第8期，16-20页)中说明了大电网自动电压控制的体系结构。该方法采用基于“软分区”的三级自动电压控制架构，实现大电网的自动电压控制。其中：三级控制为全局无功优化计算，充分考虑各种可调节的无功手段，通过最优潮流计算给出全网协调的母线电压优化控制目标；二级控制为分区解耦的控制策略计算：将电网自动划分为解耦的各个区域，每个区域内选择若干中枢母线，对每个分区分别计算分区内各种无功资源的控制策略，以追随三级控制给出的区内的中枢母线优化目标；一级控制为厂站端的就地控制，执行AVC主站给出的电压或无功控制指令。

AVC系统的主站部分是在电网控制中心基于软件程序实现的自动电压控制方法，其对电网的电压控制方法主要有对电厂发电机无功控制方法以及对变电站的无功设备控制方法2类。其中对电厂的发电机无功控制方法，目前采用的主要方式是:调度中心的AVC系统通过无功优化计算得到电厂各机组的无功调节量后，通过无功电压灵敏度将机组无功调整量转换为电厂高压侧母线电压的控制目标值，主站通过数据通信通道向电厂的AVC子站系统发送电厂高压侧母线的电压控制目标值，电厂的AVC子站接收到目标值后，根据当前电厂内各台发电机的运行状态，采用步进方式调整发电机发出的无功，直到高压侧母线达到AVC主站下发的设定值，发电机发出的无功增加/减少时，高压侧母线电压升高/降低。对变电站的控制方法为对无功补偿设备的投切指令以及变压器有载调压分接头的调节指令。无功设备主要包括电容器和电抗器，当投入电容器或切除电抗器时，母线电压升高；当切除电容器或投入电抗器后，母线电压降低。变压器有载调压分接头一般装载在变压器高压侧绕组，分接头档位升高时中低压母线电压升高，反之降低。AVC主站下发投入或切除无功设备的指令以及分接头升降指令，变电站内的自动化监控系统根据接收的指令，完成站内无功设备的投切或分接头的调节。