[发明专利]基于轨迹灵敏度的电力系统二级电压控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于轨迹灵敏度的电力系统二级电压控制方法及系统，通过协调二级电压控制确定控制变量无功调整量后，基于关键故障集评估执行协调二级电压控制后电网电压是否越电压稳定限值，然后以电压与电压稳定限值偏差最小和控制代价最小作为控制目标函数，并基于轨迹灵敏度，建立二次规划模型，确定控制变量无功调整量，将所述控制变量无功调整量和原有的控制变量无功调整量合并，修正协调二级电压控制中约束条件，再由协调二级电压控制确定控制变量无功调整量，直到基于关键故障集评估执行协调二级电压控制后电网电压不会越电压稳定限值。本发明在原有协调二级电压控制的基础上增加电网扰动电压恢复的安全校核，提高系统电压的长期稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统运行与控制技术领域，具体涉及一种基于轨迹灵敏度的电力系统二级电压控制方法及系统。

背景技术

基于分区的二级电压控制方法，各分区独立控制，且不考虑与区域之间的交互影响。电压控制分区采用分层分区的方法，强制解耦了各电压等级之间的联系。当其他分区发生故障时，由于非故障分区内中枢母线电压的变化一般很小，因此非故障分区内的无功设备一般不会动作，甚至会因为二级电压控制降低了无功调节设备对系统的无功支撑。在严重故障条件下，系统不能充分调动最有利的无功资源迅速恢复电压，这对于长期电压稳定性是极为不利的。因此需要在稳态二级电压控制中，考虑系统在严重故障下的电压变化情况，保证电压安全，保持系统稳定。

发明内容

为了解决现有二级电压控制技术中，没有考虑系统的暂态特性，在严重故障条件下，不能充分调动无功资源迅速恢复电压的技术问题，本发明提供一种基于轨迹灵敏度的电力系统二级电压控制方法及系统。

本发明采用的技术方案如下：

本发明实施例一方面提供一种基于轨迹灵敏度的电力系统二级电压控制方法，包括：

基于协调二级电压控制分区，建立各分区的协调二次电压控制模型，进行协调二级电压控制计算，得到各分区稳态下控制变量无功调整量；

依据电网运行方式数据仿真电力系统在所述稳态下控制变量无功调整量下的电压失稳情况，生成关键故障发生时控制变量对电压失稳母线的轨迹灵敏度集合；

基于所述轨迹灵敏度构建二次规划模型，对所述协调二次电压控制模型进行修正，直至电力系统在所求解的稳态下控制变量无功调整量下电压不再失稳，执行所述稳态下控制变量无功调整量。

进一步的，所述基于协调二级电压控制分区，建立各区的协调二次电压控制模型，包括：

其中，α和β为权重系数，ΔV_p和θ_g分别为中枢母线电压偏差和控制变量g的无功裕度，V_p，V_pmax和V_pmin分别为中枢母线电压当前值、上限和下限，V_H，V_Hmax，V_Hmin和分别为控制变量母线电压当前值、上限、下限和电压最大调整量，Q_g，Q_gmax和Q_gmin分别为控制变量g的无功当前值、上限和下限，ΔQ_g为稳态下控制变量g的无功调整量，C_pg和C_g分别为控制变量g对中枢母线的无功电压灵敏度矩阵和控制变量g对其母线的无功电压灵敏度矩阵。

进一步的，所述依据电网运行方式数据仿真电力系统在所述稳态下控制变量无功调整量下的电压失稳情况，生成关键故障发生时控制变量对电压失稳母线的轨迹灵敏度集合，包括：

在所述稳态下控制变量无功调整量动作的条件下依据电网运行方式数据进行电力系统动态仿真，确定电力系统在各种故障情况下存在电压失稳的故障，构成关键故障集；