[发明专利]一种地区电网AVC控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种地区电网AVC控制方法及系统，本发明将地区电网划分为以220kV变电站为核心的独立区域开展AVC控制；根据地区电网AVC控制目标按优先级，判定该区域AVC进入220kV电压控制模式、10kV电压控制模式或220kV无功控制模式，每种模式均提供相应的优化控制策略。本发明考虑到地区电网特点与现状，降低了AVC对状态估计结果的依赖程度，按地区电网AVC控制目标按优先级，实现地区电网并网新能源电厂与变电站无功资源的协调控制，充分发挥并网新能源电厂调控能力，一定程度上降低开关类设备动作次数，且建立在传统AVC系统基础上，便于实施。

技术领域

本发明涉及地区电网自动电压控制(AVC)技术，具体涉及一种地区电网AVC控制方法及系统，用于计及地区电网特点与现状，充分发挥并网新能源电厂调控能力，考虑降低开关类设备动作次数。

背景技术

自动电压控制(Automatic Voltage Control，AVC)系统是现代电网电压、无功控制的主要系统，通过对电网无功资源的自动调控，提高电网电压质量、降低网损，保证电网安全经济优质运行。我国现有的电网根据调度权限可以分为国、分、省、地四级。其中地级电网，即地区电网，是指由各地区调控中心所辖的110kV及以下电压等级供电网，包括该地区220kV变电站的主变压器、110kV、10kV部分。与省级及以上电网环状、网状分布不同，地区电网基本上各220kV变电站为中心、辐射状分布，且不存在电磁环网情况。故地区电网天然地以各220kV变电站为中心，分为若干子区域，且各子区域间的仅通过220kV及以上线路进行电气联系。

早期地区电网无功调节手段相对单一，只能控制电网内并联电容\电抗器投切和主变压器分接头挡位。现有地区电网自动电压控制一般采用本地电压控制+区域无功优化的模式，即先根据所在变电站电压、无功情况按九区图制定电容\电抗器投切与主变压器分接头挡位变化策略，再根据所在子区域220kV变电站主变高压侧无功情况修正电容\电抗器投切策略。这种方法的优势在于控制方法简单、对电网状态估计结果的依赖很低。

分布式新能源电厂的风机、光伏发电组都具有无功动态调节能力，且为配合电网电压调控又配置了一定数量的SVG/SVC等动态无功补偿设备。新能源电厂无功输出调整所带来的损耗与成本远小于电网通过开关类设备动作调整无功输出的静态无功资源。随着大量分布式新能源电厂通过110kV、35kV、10kV并入地区电网，带来了大量的优良的无功资源，极大地丰富了地区电网无功调控手段。现有的地区电网自动电压控制模式(本地电压控制+区域无功优化)无法有效地发挥这些无功资源的作用。

如果采用省级电网(220kV及以上)自动电压控制方法(三级控制模式)，虽然原理上可以充分发挥并网电厂和电网无功资源，但这种控制方法需依赖电网状态估计结果。而地区电网状态估计结果准确率和收敛速度远不如省级电网，过于依赖状态估计结果可能会造成电压控制失当。此外，地区电网AVC控制目标按优先级依次为：1)220kV母线电压不越限，2)10kV母线电压不越限，3)220kV主变高压侧无功不越限。