[发明专利]考虑新能源并网的地调系统二级电压控制方法

说明书

本发明公开一种考虑新能源并网的地调系统二级电压控制方法，包括以下步骤：1)建立考虑新能源并网的地调系统二级电压控制模型；2)求解考虑新能源并网的地调系统二级电压控制模型，得到控制区域新能源发电单元的无功出力。本发明可以有效协调地调系统与上级电网的电压无功协调问题。

技术领域

本发明涉及电力系统调度自动化领域，具体是考虑新能源并网的地调系统二级电压控制方法。

背景技术

基于分级电压控制原理的自动电压控制系统(Automatic Voltage Control，AVC)已在国内外得到普遍应用。分级电压控制一般由三部分组成：针对全局的三级电压控制、针对区域的二级电压控制以及就地的一级电压控制。其中二级电压控制调节区内可调无功控制设备使得中枢节点电压尽可能保持在理想参考值附近，并给出下级控制器的目标值，控制周期为分钟级。然而随着电力行业的迅速发展，各分区之间的联系逐渐紧密，无功分布相互强关联并出现分布不平衡。针对该问题，法国EDF提出了协调二级电压控制(CoordinateSecondary Voltage Control，CSVC)的概念。该控制增加了发电机无功、重要节点电压的偏移量最小的目标，在约束中加入网络功率平衡约束，并且将每台参与控制发电机对中枢节点电压的影响通过灵敏度系数体现。

随着新能源的大力发展，新能源大量接入电网，由于新能源资源具有波动性和随机性新能源并网存在容量小、分散等特点，在一些资源丰富、负荷较大地区，新能源电站直接并入地调电网，且作为区域唯一供电单元。新能源电厂作为无功电源，按照场站导则要求需要进行分钟级调度，一般5分钟进行一次调度，调度时间同二级电压控制的控制周期。同时新能源电站具有分钟级电压无功调节能力，可以对场站区域的电压无功进行控制和调节。

现有的二级电压控制研究往往针对输电网展开，对于地调系统由于不含有连续可调无功电源，往往采用动态无功优化的方法对变压器、并联电容器等离散设备进行电压无功控制。相较于传统地调区域，对于多新能源接入的地调电网，新能源可作为区域唯一连续可调无功电源，新能源场站需要具有分钟级响应要求和分钟级电压无功调节能力；同时由于新能源场站随机性等出力特征，新能源场站无功出力能力通常以等值方法得到，往往是一个时变值。另一方面传统的输电网二级电压控制，往往以中枢节点电压偏差最小、无功电源均衡为目标，考虑重要节点电压、发电单元无功约束。对于地调系统，自然分区往往是将一个220kV变电站关联下的多个110kV变电站或者一个110kV变电站关联下的多个35kV变电站作为一个控制区域，自然分区下，上下级联络关口作为区域中枢节点。由于区域关口的上下级协调作用，对于地调系统的二级电压控制，需要考虑区域关口的无功支撑能力。

发明内容

本发明的目的是提供考虑新能源并网的地调系统二级电压控制方法，包括以下步骤：

1)建立新能源并网的地调系统二级电压控制模型

所述的新能源并网的地调系统二级电压控制模型目标函数所下所示：