[发明专利]一种含直流的电网发电机调差系数整定方法及系统

说明书

本发明公开了一种含直流的电网发电机调差系数整定方法及系统，属于电力系统运行控制技术领域。所述方法包括以下步骤：构建调差系数整定过程中的目标函数，即区域电网中多时段下中枢节点电压标准差指标最小；构建调差系数整定过程中的约束条件，包含潮流约束、控制变量约束和安全约束，其中潮流约束方程中包含发电机节点、交流PQ节点和直流PQ节点；利用粒子群算法对目标函数进行求解，找到一组在满足约束条件下使目标函数取得最小值的一组调差系数，即为发电机调差系数整定值。本发明可对区域电网内发电机的调差系数进行快速高效的优化，改善电网电压水平。

技术领域

本发明涉及电力系统运行控制技术领域，具体来说，涉及一种含直流的电网发电机调差系数整定方法。

背景技术

发电机励磁系统的调差系数的大小影响电网安全经济运行，若调差系数过大，当发电机追踪负荷无功变化时，电网运行电压波动较大，从而影响电压质量，增加电网网络损耗和运行风险；若调差系数过小，当电网运行电压微小的变化时，发电机输出更多的无功功率，同时对于并联运行的发电机组将会发生抢无功现象，不利于发电机安全运行。

在快速励磁系统中，附加调差对改善系统电压稳定性、改善发电厂间的无功分配、直流双极闭锁故障状态下加快无功调节速度有十分明显的作用。但由于电厂对励磁调差系数的了解不够，且无确定的标准来指导电厂设置励磁调差系数，导致部分电厂的调差系数设置不合理，容易引起发电机组间无功分配不均匀，甚至出现机组间抢无功的现象，对于特高压直流落点附近的机组，如果调差系数设置不合理，故障状态下，无功调节速度将跟不上，不利于电网电压的稳定。有必要开展励磁调差系数对电网的影响以及优化配置的研究，加强电网对电厂励磁调差系数的管理，指导电厂合理配置调差系数，保障电网的稳定。

因此需要开展发电机调差系数整定工作，以保证电网的安全经济运行。本发明提出一种含直流的电网发电机调差系数整定方法，可对含直流的区域电网内发电机调差系数进行整定。

发明内容

发明目的：为解决现有技术存在的上述问题，提供一种含直流的电网发电机调差系数整定方法，并基于这一方法提供一种含直流的电网发电机调差系数整定系统。

技术方案：一种含直流的电网发电机调差系数整定方法，包括以下步骤：

步骤1、构建调差系数整定过程中的目标函数，即区域电网中多时段下中枢节点电压标准差指标最小；

步骤2、列出调差系数整定过程中的约束条件，包含潮流约束、控制变量约束和安全约束，所述潮流约束包含发电机节点约束、交流PQ节点约束和直流PQ节点约束；

步骤3、对目标函数进行求解，找到一组在满足约束条件下使目标函数取得最小值的一组调差系数，该组调差系数即为发电机调差系数整定值。

在本发明的一个实施例中，步骤1具体为：

区域电网中变电所母线是无功电压控制的中枢节点，发电机调差系数整定目标是提高中枢节点的电压质量，以多时段下中枢节点电压标准差指标最小为目标函数：

式中，i＝1,2,…,k，k为区域电网中枢节点个数；j＝1,2,…,N，N为运行时段数；为第i个中枢节点在第j个运行点的电压；为第i个中枢节点在N个运行点下的电压平均值。

在本发明的一个实施例中，步骤2具体为：

所述潮流约束包括发电机节点约束、交流PQ节点约束和直流PQ节点约束；

设系统中共包含n个节点，编号1，…，m为PQ节点，编号m+1，…，n-1为发电机节点，编号n为平衡节点；

对于PQ节点，若为纯交流节点，则功率修正方程为：