[发明专利]基于同步相量量测等值的智能配电网就地电压控制方法

说明书

一种基于同步相量量测等值的智能配电网就地电压控制方法：对于选定的不完全可观的配电系统，输入电压控制的设定参数，设置电压观测节点；获取各电压观测节点当前电压偏差；将各观测节点按照电压偏差由大到小排为序列；判断节点的电压偏差是否超过电压控制的限值，且电压量测值位于控制死区之外；判节点是否有无功剩余容量；获取同步相量量测装置的历史量测数据，估计除节点外整个配电系统的戴维南等值模型参数；根据戴维南等值模型参数，计算表示节点处电压变化与节点处功率变化关系的电压功率灵敏度参数；根据电压功率灵敏度参数确定节点处的无功投入量。本发明有效解决了就地电压控制精度低的问题，达到了电压控制的目标。

技术领域

本发明涉及一种配电网就地电压控制方法。特别是涉及一种基于同步相量量测等值的智能配电网就地电压控制方法。

背景技术

新能源和需求响应资源的广泛接入，配电系统用户侧的随机性、波动性显著增强，对配电网的监测和控制水平提出了更高的要求。同步相量量测装置在配电网层面的应用，不但能够有效提高对配电网运行状态的感知能力，也为配电系统的参数辨识与运行控制提供了新的思路。随着新能源的接入，配电网发生电压越限的风险增大，对电压控制响应速度的要求不断提高，传统的通过有载调压变压器和电容器组进行电压调节，往往无法满足速度要求。利用逆变器的剩余容量，光伏和风机等新能源发电装置可以提供连续的无功调节能力，为解决配电网的电压越限问题提供了更加行之有效的手段。

电压无功控制是提高电压质量、保障电网安全运行的重要措施之一，是电压无功控制设备及时正确动作、避免运行风险发生的保证，其研究具有巨大的经济效益和社会效益。从电压控制的方式来看，主要分为集中控制和就地控制。相较于就地控制方法，集中电压控制对通信基础设施的要求较高，同时其问题的求解规模和复杂程度更高，计算速度受到很大制约，难于实现电压的快速调控。就地电压控制是根据本地量测数据，直接对电压进行控制的方式，对通信需求少，当节点电压越限时，能够实现快速响应，但是控制的精确性较差。精确获取就地电压控制的电压功率灵敏度参数，有助于提高就地电压控制的精确度。

不同于输电系统，目前配电网水平无法满足系统完全可观的要求，难以获得整个系统完整且准确的实时运行状态，实现系统可观，满足集中电压控制的量测需求。同时，现有基于模型的电压控制方法均依赖于精确的线路参数，当线路参数存在错误或者无法获取时，电压控制结果将会出现较大偏差。因此在有限的量测配置基础上，利用量测数据实现电压的快速调节是亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用同步相量量测装置的量测数据，估计电压无功的灵敏度参数，进而实现配电网就地电压控制的基于同步相量量测等值的智能配电网就地电压控制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于同步相量量测等值的智能配电网就地电压控制方法，包括如下步骤：

1)对于选定的不完全可观的配电系统，输入电压控制的上限值、下限值和电压控制的时间步长和控制死区，设置电压观测节点，获取电压观测节点的节点编号构成集合Ω_O；

2)获取各电压观测节点当前的电压量测值，计算各电压观测节点的电压偏差；

3)将各观测节点的编号按照电压偏差由大到小依次排列为序列N，并令序列N的序号m＝1；

4)令节点编号i＝N_m，N_m表示序列N中的第m个元素，若节点i的电压偏差超过电压控制的上限值或下限值，且电压量测值位于控制死区之外，进入步骤5)，否则进入步骤9)；

5)判断编号为i的节点是否有无功剩余容量，若有则进入步骤6)，否则令m＝m+1，此时若m＞|N|进入步骤9)，若m≤|N|返回步骤4)，|N|表示序列N中元素的个数；

6)获取同步相量量测装置的历史量测数据，采用卡尔曼滤波方法估计除节点i外整个配电系统的戴维南等值模型参数；