[发明专利]静态混成自动电压控制最高层安全性调控方法

摘要

本发明属于电网电压无功自动控制技术领域，其特征在于在第k个采样间隔后，以电力系统的静态电压最小安全性指标λ_min^ref[k]做给定值，对电力系统Jacobian矩阵的最小模特征值λ_min[k]作定值控制，当λ_min[k]－λ_min^ref[k]小于设定的该系统的最小差异值Δλ_safe时启动基于设定的各关键母线节点的电压值相对最小模特征值λ_min的灵敏度λ_min/V_P－i的优化控制，根据修正后的Δλ_min[k]调整各关键母线节点的变化量ΔV_Pi[k]，使得λ_min[k]－λ_min^ref[k]大于该系统的最小差异值Δλ_safe，从而在静态混成自动电压控制最高层实现对电力系统母线电压的安全性的协调优化控制，提高电压的安全水平。

主权项

1、静态混成自动电压控制最高层安全性调控方法，其特征在于，该方法在静态混成自动电压控制最高层安全性调控计算机中依次按以下步骤实现：步骤(1)：初始化设定：①电力系统的网络参数，其中包括输电线路的串联电阻、串联电抗、并联电导和并联电纳；变压器的变比和阻抗；并联在输电线路上的电容器和电抗器的阻抗；电力系统的母线节点的名称；②在所有母线节点中设定关键母线节点P的个数αP、对应的母线名，以及各关键母线节点的电压控制量ΔVPi[k]，其中i为关键母线节点的序号，i＝1，…，αP，k为采样时刻的序号，下同；③电力系统的静态电压最小安全性指标λmin ref[k]，以及该系统的最小差异值Δλsafe，还有各关键母线节点的电压值相对电力系统潮流计算Jacobian矩阵的最小模特征值λmin的灵敏度_λmin/_VPi，其中VPi为关键母线节点i的电压，i＝1，…，αP，给定：电力系统的实时量测数据，其中包括各母线节点的电压、电流、有功功率和无功功率；步骤(2)：在第k个采样间隔后的当前时刻，根据给定的电力系统各母线节点的电压电压、电流和有功功率和无功功率的数值，以及电力系统的网络参数形成当前电力系统进行潮流计算时所用的Jacobian矩阵，步骤(3)：计算步骤(2)所述的Jacobian矩阵的最小模特征值的幅值λmin[k]，这个数值即为当前电力系统电压安全性指标，步骤(4)：根据步骤(3)所述的λmin[k]与已经设定的静态电压安全性指标λmin ref[k]之间的差值，通过如下的逻辑条件来构成电压安全判断环节的输出事件Esafe[k]，自动判断是否应该形成事件去驱动控制。$E_{\mathrm{safe}}\left[k\right]=\left\{\begin{array}{ccc}{P}_{\mathrm{scon}},& \mathrm{if}& {\lambda }_{\min }\left[k\right]-{\lambda }_{\min }^{\mathrm{ref}}\left[k\right]<\Delta {\lambda }_{\mathrm{safe}},\\ P_{\mathrm{snon}},& \mathrm{if}& {\lambda }_{\min }\left[k\right]-{\lambda }_{\min }^{\mathrm{ref}}\left[k\right]\ge {\mathrm{\Delta \lambda }}_{\mathrm{safe}},\end{array}\right.$ 其中Pscon代表当前需要进行电压安全控制，Psnon代表当前不需要进行电压安全控制；步骤(5)：当${\lambda }_{\min }\left[k\right]-{\lambda }_{\min }^{\mathrm{ref}}\left[k\right]<\Delta {\lambda }_{\mathrm{safe}}$ 时，设定Jacobian矩阵需要增加的的最小模特征值的幅值为 Δλmin[k]＝2×Δλsafe；步骤(6)：设各个关键母线节点的电压P的为VPi[k]，根据设定的所述各关键母线节点相对Jacobian矩阵最小模特征值λmin的电压灵敏度_λmin/_VPi，通过求解下面的优化问题得到所述各关键母线节点的控制量ΔVPi[k]$\min z=\left(\right|{\mathrm{\Delta \lambda }}_{\min }\left[k\right]-\underset{i=1}{\overset{{\alpha }_P}{\Sigma }}\left(\frac{{\partial \lambda }_{\min }}{{\partial V}_{\mathrm{Pi}}}\right)·{\mathrm{\Delta V}}_{\mathrm{Pi}}\left[k\right]\left|\right)+\underset{i=1}{\overset{{\alpha }_P}{\Sigma }}\left|{\mathrm{\Delta V}}_{\mathrm{Pi}}\right[k]|$ 其中${\mathrm{\Delta V}}_{\mathrm{Pi}}\left[k\right]=V_{\mathrm{Pi}}^{\mathrm{ref}}\left[k\right]-V_{\mathrm{Pi}}\left[k\right],$ i＝1，…，αP，VPi ref[k]为各个关键母线节点的修改的设定参考值，i＝1，…，αP，VPi[k]为各个关键母线节点的电压实测值，i＝1，…，αP；步骤(7)：把步骤(6)中得到的电压控制量ΔVPi[k]做为控制指令输出。