[发明专利]一种交直流系统无功控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种交直流系统无功控制方法及系统，其包括：通过预先建立的柔性直流装置无功电压校正模型监测交直流系统在轻负荷时段是否有无功倒送，如果发生无功倒送情况，则系统电压会上升，设定电压上限值，对电压进行调控，得到无功调整量；由预先设置的输电网无功优化模型对交直流系统的无功电压进行分析，将柔性直流装置与输电网中已有的无功调节装置进行配合，进行无功调节，得到电压稳定裕度和电网全天网损；同时判断无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损是否满足预先设定的条件，满足则进入下一步，反之，则重新计算；根据满足条件的无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损，对交直流系统进行无功控制。

技术领域

本发明涉及一种电网供电技术领域，特别是关于一种含柔性直流装置的交直流系统无功控制方法及系统。

背景技术

随着交直流技术的发展，柔性直流装置的研究也更为深入，对柔性装置的无功电压支撑能力研究有明显不足，同时，交直流系统的互支撑的无功控制能力也是研究的重点。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种含柔性直流装置的交直流系统无功控制方法及系统，其通过对直流装置和输电系统中无功装置的电压控制，实现对交直流系统无功控制能力的协调优化调度，在考虑柔性直流装置的无功电压特性的同时，提高了交直流系统的无功控制能力。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种交直流系统无功控制方法，其特征在于包括：1)通过预先建立的柔性直流装置无功电压校正模型监测交直流系统在轻负荷时段是否有无功倒送，如果发生无功倒送情况，则系统电压会上升，设定电压上限值，对电压进行调控，得到无功调整量；2)由预先设置的输电网无功优化模型对交直流系统的无功电压进行分析，将柔性直流装置与输电网中已有的无功调节装置进行配合，进行无功调节，得到电压稳定裕度和电网全天网损；3)判断无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损是否满足预先设定的条件，满足则进入下一步，反之，则转至步骤1)重新计算；4)根据满足条件的无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损，对交直流系统进行无功控制。

进一步，所述柔性直流装置无功电压校正模型由无功倒送模型F₁和电压校正控制模型F₂构成：

式中,Q_G为无功源出力；w₁和w₂为目标函数的权重系数，在[0，1]间取值，且w₁+w₂＝1；U_max为轻负荷时段的电压最大值，U_min为轻负荷时段的电压最小值，pf为轻负荷时段高压变电站功率因数，Q_max为轻负荷时段无功调整量最大值，Q_min为轻负荷时段无功调整量最小值；ΔQ是无功调整量。

进一步，所述无功倒送模型F₁为：

式中，pf_set是轻负荷时段高压变电站功率因数的控制限值；N_Q是超出功率因数控制限值的变电站集合；pf_h是第h个越限变电站的功率因数；C_Q是功率因数对无功的灵敏度。

进一步，所述电压校正控制模型F₂为：

式中，N_U为高电压越限节点集合；U_k为第k个越限节点电压；U_set为电压控制上限值；C_U为电压对无功的灵敏度。

进一步，所述输电网无功优化模型为双层目标函数，其中上层目标函数为电压稳定裕度模型，下层目标函数为电网全天网损最小模型。

进一步，所述电压稳定裕度模型F₄为：