[发明专利]一种电网动态无功补偿设备协调控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种电网动态无功补偿设备协调控制系统及方法，所述控制系统包括：协调控制主站，分区协调控制子站，动态无功补偿装置，调度数据网通信系统，快速专网通信系统。协调控制主站获取总可控无功资源信息和全网机组、网架拓扑信息，生成计算数据并对全网不同分区进行动态无功储备动态评估，向分区协调控制子站下达总无功的控制命令；分区协调控制子站与动态无功补偿装置通信，根据协调控制主站下发的无功控制命令优化本分区无功资源，并发送控制指令到动态无功控制装置；动态无功补偿装置接收分区协调控制子站控制命令，进行本地无功电压控制。通过动态无功补偿设备协调控制，可有效提升动态无功补偿保障电网电压的全局稳定。

技术领域：

本发明属于电力系统领域，涉及电力系统稳定性领域，具体涉及大电网动态无功补偿设备协调控制系统及方法。

背景技术：

中国能源和负荷分布不均匀，能源集中在西部地区，而负荷多集中在东部沿海地区。近年来，以风能、太阳能为主的新能源规模不断扩大，原有的西北能源送出基地由于新能源电源的大规模接入呈现出新能运行特性：功率间歇性强，电网电压波动大。另外以水电为主力电源的电网，其阻尼特性较差，且网内的水电通道存在动态稳定问题，制约了水电送出能力。

自上个世纪八十年代FACTS概念诞生以来，FACTS技术得到广泛的研究和迅速的推广应用，是电力工业发展最快和影响最广的新兴技术领域之一。目前已发明了近20种FACTS控制器，大部分已经商业化并取得良好的成效，成为解决现代电网诸多挑战的重要技术手段之一。将动态无功补偿设备用于缓解电网稳定问题已经在多个电网得到大量应用，以西南电网为例，为应对电压、阻尼问题，SVC等动态无功补偿设备得到大量应用。然而当前电网的动态无功补偿设备仅针对安装点相关问题，没有做到全局有效的利用；当电网方式发生变化时，动态无功补偿设备无法做到及时调整，造成动态无功补偿能力无法得到充分发挥；另外当前无功补偿设备仅具备本地电压紧急控制功能，无法做到区域性紧急协调控制。为充分发挥动态无功补偿设备能力，使之具备全局工程最优控制以及事故后紧急控制，有必要建立一套动态无功补偿设备协调控制系统。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电网动态无功补偿设备协调控制系统及方法，用于协调控制电网动态无功补偿资源，通过全网优化以及分区协调动态无功补偿设备，可充分发挥动态无功补偿设备能力，具备全局工程最优控制以及事故后紧急控制功能，可提升系统运行经济性，增加电网安全稳定水平。

为了达成上述目的，本发明的技术方案是：一种电网动态无功补偿设备协调控制系统，所述控制系统包括：协调控制主站，至少一个分区协调控制子站，动态无功补偿装置，调度数据网通信系统，快速专网通信系统；其中：

协调控制主站，获取分区协调控制子站上传的总可控无功资源信息，根据分区协调控制子站上送的不同分区交换无功信息；从AVC系统获取全网包括含静态无功补偿设备在内的其他无功设备信息，从调度自动化系统获取全网机组及网架信息；基于以上信息动态生成计算数据，基于时域仿真对不同分区动态无功储备进行动态评估计算，向分区协调控制子站下达总无功的控制命令；

分区协调控制子站通过快速通信系统与动态无功补偿装置通信，实时获取无功电压信息，根据协调控制主站下发的无功控制命令，优化本分区无功资源，并发送到动态无功补偿控制装置；

动态无功补偿装置，采集本地电气量信息，接收分区协调控制子站控制命令，进行本地无功电压控制；

协调控制主站与分区协调控制子站、分区协调控制子站与动态无功补偿装置分别通过调度数据网通信系统和快速专用通信系统通信。

进一步地，所述协调控制主站，布置在调度端，与现有的AVC系统进行通信，从AVC系统接收全网其他无功设备投入信息及备用信息。

进一步地，所述协调控制主站，与现有的调度自动化系统进行通信，用于获取全网开机及运行方式信息，实时生成用于稳定计算的潮流计算数据及暂态稳定计算数据。