[发明专利]一种基于母线电压历史数据分析的逆调压控制方法

说明书

本发明属于电力系统自动电压控制技术领域，特别涉及一种基于母线电压历史数据分析的逆调压控制方法的方法。本方法在电压控制中，对于投入自动电压控制系统闭环控制的电厂和变电站的母线电压值进行统计，以最近10～30日的电压历史数据作为统计分析的依据，结合电厂机组、变电站容抗器等无功设备的运行情况，自动计算母线电压上限，一方面满足了母线电压的日常运行区间，另一方面实现了逆调压；并且通过在线自动滚动计算，也可以自动适应电网运行方式的变化。本发明应用后能够实现系统的逆调压，在低谷时段压低电压值上限,在高峰时段提高电压值上限,并将计算的控制限值应用于自动电压控制系统，实现逆调压，以提高电力系统的运行稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统自动电压控制技术领域，特别涉及一种基于母线电压历史数据分析的逆调压控制方法的方法。

背景技术

自动电压控制(以下简称AVC，Automatic Voltage Control)系统是实现电网安全(提高电压稳定裕度)、经济(降低网络损耗)、优质(提高电压合格率)运行的重要手段。AVC系统架构在电网能量管理系统(EMS)之上，能够利用电网实时运行数据，从电网全局优化的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，自动下发给电厂、以及下级电网调度机构执行。AVC系统以电压安全和优质为约束，以系统运行经济性为目标，连续闭环地进行电压的实时优化控制，实现了无功电压协调控制方案的在线生成、实时下发、闭环自动控制等一整套分析、决策、控制，以及再分析，再决策、再控制的无功电压实时追踪控制问题，能够有效地克服传统的电网无功电压控制手段存在的不足，提高电网安全稳定经济运行的水平。孙宏斌、张伯明、郭庆来在《基于软分区的全局电压优化控制系统设计》(电力系统自动化,2003年，第27卷第8期，16-20页)中说明了大电网自动电压控制的体系结构。

目前省级电网调度中心的AVC系统采用协调二级电压控制方法(CSVC)实现对某个包含发电厂的区域电网的电压控制，二级控制为分区解耦的控制策略计算，其将电网自动划分为解耦的各个分区，每个分区内选择若干中枢母线，对每个分区分别计算分区内包括电厂在内的各种无功资源的控制策略，以追随该分区中枢母线的优化目标。郭庆来，孙宏斌，张伯明在《协调二级电压控制的研究》(电力系统自动化，2005年12月，V29N23，pp.19-24)中提出了一种协调二级电压控制(CSVC)模型，该模型在优先考虑中枢母线电压偏差最小的前提下，利用多余的控制自由度保证本区域发电机运行在无功裕度更大、出力更均衡的状态。该模型所涉及到的各个变量的具体物理含义可以从图1所示的二次规划计算电厂模型中直观看出，其中，Q_g1、Q_g2、Q_g3、Q_g4分别表示发电机1、2、3、4的当前无功出力，V_g1、V_g2、V_g3、V_g4分别表示发电机1、2、3、4机端母线当前电压，V_p1、V_p2分别表示中枢母线1和2的当前电压，V_H1、V_H2分别表示发电机高压侧母线1和2的当前电压，C_g为中枢母线无功电压灵敏度矩阵和C_vg为高压侧母线无功电压灵敏度矩阵，满足：

ΔV_p＝C_gΔQ_g  (1.1)

ΔV_H＝C_vgΔQ_g  (1.2)

其中，ΔQ_g为发电机无功出力的调节量，ΔV_p为机组对中枢母线的电压调整量，ΔV_H为机组对电厂高压侧母线的电压调整量。区域中的中枢母线一般为预先人工选择指定。该模型采用了二次规划模型来计算电厂的控制，二次规划模型的目标函数如下：