[发明专利]一种大区电网与省级电网的协调电压控制方法

摘要

本发明涉及一种大区电网与省级电网的协调电压控制方法，属于电力系统自动电压控制技术领域。本方法选择大区电网与省级电网分界处枢纽节点电压和联络线无功等特征量作为大区电网与省级电网无功控制的协调变量，通过大区电网的无功优化，实时计算出大区电网中协调变量的最优设定值，该设定值通过广域通信下发到省级电网，在省级电网的协调控制中，除了满足本级电网的控制目标外，还实时跟踪由大区电网给出的协调变量的最优设定值。通过本方法，可以将目前孤立在网调控制中心和省调控制中心的AVC系统协调起来，在整个大区电网的全局范围内实现最优的无功电压分布，从而有效降低网损，提高电网的电压安全水平。

主权项

1、一种大区电网与省级电网的协调电压控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)选择大区电网与省级电网分界处枢纽节点的母线电压X_V、省级电网之间联络线上的无功功率X_Q或省级电网之间联络线上的功率因数X_F中的任何一种或几种作为大区电网与省级电网之间的协调变量矢量；(2)建立大区电网最优潮流模型如下：minf=PLoss=Σ(i,j)∈NL(Pij+Pji)]]>s.t.Q′(x)=PGi-PDi-ViΣj∈IVj(Gijcosθij+Bijsinθij)=0QGi-QDi-ViΣj∈IVj(Gijsinθij-Bijcosθij)=0i=1,···,NB,θs=0]]>Q′′(x)=QGimin≤QGi≤QGimaxi=1,···,NBVimin≤Vi≤Vimaxi=1,···,NB]]>上式中，NB为所述大区电网内所有节点集合，NL为所述大区电网内所有支路集合，目标函数中P_Loss为所述大区电网的有功传输损耗总加，P_ij和P_ji为所述大区电网内第i节点至第j节点的支路(i，j)两端的有功潮流，Q′(x)为所述大区电网的潮流方程，Q″(x)为表征所述大区电网安全和优质的不等式约束族，P_Gi和Q_Gi分别为所述NB内节点i的有功和无功发电输出功率，P_Di和Q_Di分别为所述NB内节点i的有功负荷和无功负荷，V_i和V_j为所述NB内节点i和j的电压幅值，G_ij、B_ij和θ_ij分别为所述NB内节点i与节点j之间的电导、电纳和相角差，Q_Gimin和Q_Gimax分别为所述内节点i的无功发电的下限和上限，V_imin和V_imax分别为所述NB内节点i的电压幅值下限和上限；求解上述最优潮流模型，得到所述大区电网内各节点的状态量i＝1，…，NB，其中和为节点i的电压幅值和相角；(3)根据上述大区电网内各节点的状态量，求解大区电网与各省级电网之间的协调变量的设定值矢量和对于大区电网与省级电网分界处枢纽节点中的第n个枢纽节点电压的设定值按以下公式求解：X^Vnref=V^a,]]>其中a为第n个枢纽节点在节点集合NB中的序号，对于省级电网之间联络线中第m个联络线上无功功率按以下公式求解：θ^he=θ^h-θ^eX^Qmref=V^hV^e(Ghesinθ^he-Bhecosθ^he),]]>其中h、e分别为第m个联络线的首末端节点在NB中的序号，对于省级电网之间联络线中第m个联络线上功率因数按以下公式求解：θ^he=θ^h-θ^eX^Qmref=V^hV^e(Ghesinθ^he-Bhecosθ^he)X^Pmref=V^hV^e(Ghecosθ^he+Bhesinθ^he)X^Fmref=X^Qmref/X^Pmref]]>其中h、e分别为第m个联络线的首末端节点在NB中的序号；(4)所述大区电网的控制中心将上述得到的大区电网与各省级电网之间协调变量的设定值矢量和通过广域通信网下发给所述各省级电网的控制中心；(5)各省级电网控制中心接收上述大区电网与各省级电网之间的协调变量的设定值矢量和并将接收的设定值矢量加入到省级电网控制中心的电压控制模型中，使用于省级电网控制的协调变量与接收的协调变量设定值矢量相符。