[发明专利]一种特高压直流近区电压无功控制分区确定方法及系统

说明书

本发明公开了一种特高压直流近区电压无功控制分区确定方法，包括，1)采用谱聚类方法对特高压直流近区电网节点进行谱聚类分区；2)在分区内筛选出不满足无功平衡的负荷节点，将不满足无功平衡的负荷节点位置作为约束，增广至谱聚类模型中，重新进行特高压直流近区电网节点谱聚类分区；3)迭代步骤2的过程，直到分区内的负荷节点均满足无功平衡。同时也公开了相应的系统。本发明在AVC系统中实现了特高压直流近区电压无功控制分区，能保证特高压直流近区控制分区内无功分区平衡。

技术领域

本发明涉及一种特高压直流近区电压无功控制分区确定方法及系统，属于电力系统运行与控制技术领域。

背景技术

围绕清洁能源开发布局，我国大力发展适应于远距离、大容量的特高压直流输电技术，截至2017年底特高压运行规模已经达到“八交十直”，合理控制电压水平是防止特高压连续换相失败、保证电网安全性的重要手段，然而直流的馈入恶化了系统电压调节能力，电压支撑能力下降，特别是当直流通道故障，受端极有可能面临直流连续换相失败或者电压崩溃风险。

分级电压控制目前广泛应用于国内外电力系统，二级电压控制是其核心环节，而控制分区划分是二级控制的前提，传统意义上，控制分区的划分采用“软分区”方式，自适应的反映网络的结构对控制的影响，分区内弱耦合、区间强耦合是静态约束，然而随着特高压直流规模的增加，控制分区的划分面临着诸多问题，尤其是分区内无功平衡困难，具体表现在以下方面：

受端电网内部机组出力需求减小，同时叠加受端电网调峰因素，大量本地火电机组关停，分区内运行方式呈现“强馈入弱开机”常态；

分区内受端电网电缆化率较高，充电功率大，年峰谷差及日峰谷差均较大；

换流站倒送大量无功，如上海电网2016年直流小方式下复奉、林枫、宜华注入上海电网的无功功率高达1208Mvar；

直流落点不均，受端不同分区无功盈余差别大，如上海电网西部地区由于没有电源接入，直流落点相对密集，容性和感性无功均存在较大的缺口；东部地区容性和感性无功基本平衡；北部和南部地区的容性与感性无功均存在一定盈余。

以“软分区”为代表的分区方法前提是分区内无功平衡性能得到保证，然而当前受端电网在拓扑上虽可形成弱耦合分区，但分区无功平衡困难，可控性差，整体协调性能和动态无功储备下降，且一旦直流输送功率变化将导致分区结构的变化。

电压无功控制分区是电力系统电压无功控制的重要环节，其目的是尽可能的保证无功就地平衡，提高计算效率。

经过检索，在国内尚没有在特高压直流近区的电压无功控制分区技术。

发明内容

本发明提供了一种特高压直流近区电压无功控制分区确定方法及系统，实现了特高压直流近区电压无功控制分区的划分。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种特高压直流近区电压无功控制分区确定方法，包括，

1)采用谱聚类方法对特高压直流近区电网节点进行谱聚类分区；

2)在分区内筛选出不满足无功平衡的负荷节点，将不满足无功平衡的负荷节点位置作为约束，增广至谱聚类模型中，重新进行特高压直流近区电网节点谱聚类分区；

3)迭代步骤2的过程，直到分区内的负荷节点均满足无功平衡。

谱聚类分区采用的模型为，

min X′LX

s.t.||X||₂≤N