[发明专利]电力系统放松约束的无功设备优化方法

摘要

本发明涉及一种电力系统放松约束的无功设备优化方法,其步骤如下：（一）对实际电网模型的无功设备优化：（1）从EMS系统的电网模型数据库中读入实际电网模型；（2）在无功设备优化分析开始前，通过人机界面选择参与无功优化决策的无功设备范围；（3）对每个数据断面，进行无功优化决策；（二）对放松约束的无功设备优化：（1）对实际电网中的每个断面，采用当前的优化策略进行模拟计算，对每个时刻电压的控制情况和无功设备的投入率情况进行分析；（2）在上述步骤（1）完成后，已经确定了规划无功源的接入点，在此基础上，对规划无功源进行定量计算。本发明能够使电力系统无功分布更加合理，提高了电力系统运行的安全性和经济性。

主权项

一种电力系统放松约束的无功设备优化方法，其特征在于它包括对实际电网模型的无功设备优化和对放松约束的无功设备优化，具体步骤如下：（一）对实际电网模型的无功设备优化（1）从EMS系统的电网模型数据库中读入实际电网模型，所述实际电网模型来自用户指定的实际模型；（2）在无功设备优化分析开始前，通过人机界面选择参与无功优化决策的无功设备范围，包括：电容器、电抗器、发电机、变压器分接头；按照设备类型、电压等级、地调区域进行选择：选择待分析模型和待分析时段；（3）从全息断面数据库中读入全息数据断面；（4）以地区级的线损管理辅助分析系统对每个全息数据断面，进行无功优化决策，所述无功优化决策是指以网损最小为目标，确定无功设备的调节方法，通过计算给出当前电网的无功优化决策，决策的目标为：a.保证母线电压在电压计划曲线的上下限范围内； b.通过调节无功设备，降低系统的功率损耗；c.进行无功优化决策计算,以网损最小为目标，采用启发式算法给出优化策略，无功优化决策的计算流程如下：①根据用户设定确定参与优化的无功源；②确定无功源的约束条件，包括：发电机无功上下限、容抗器组数容量；③确定母线电压运行的上下限约束；④以网损最小为目标，采用启发式算法给出优化决策，调节手段包括：发电机无功出力调整、电容器、电抗器投切操作、主变压器分接头调整；d.在无功优化的过程中动态维护实时的优化决策表：所述优化决策表记录每个时刻采用的无功优化决策，这个决策是当前断面进行潮流计算后给出新的的电网无功优化决策，也是下一个断面的电网起始状态，在每次读入新的断面后，都需要将上个断面已经生成的决策作用到全息历史断面上，作为新的断面优化的“基态”，在无功优化的过程中，系统在每个断面计算完成后，记录当前的优化策略，最终给出的优化决策表，包括在全天时间段内，发电机无功出力调整、设备投切的操作类型和操作时刻；e.在无功优化的过程中，在每个断面的优化决策计算完成后，采用当前的优化决策对整个电网进行模拟计算，得到优化决策执行后的仿真潮流，并进行电量积分和网损计算，从而给出无功优化后的全日网损曲线，与历史网损曲线进行对比分析；（二）对放松约束的无功设备优化（1）对实际电网中的每个断面，采用当前的优化策略进行模拟计算后，保存每个时刻优化后的无功电压运行的数据，对每个时刻电压的控制情况和无功设备的投入率情况进行分析：在高峰时刻，对于主网母线电压偏低，电容器投入率较高的厂站，增加容性无功电源；在低谷时刻，对于主网母线电压偏高的厂站，增加感性无功电源；通过上述定性分析，给出实际电网无功源的薄弱环节，并选择规划无功源的接入点；在上述步骤（1）完成后，已经确定了规划无功源的接入点，在此基础上，对规划无功源进行定量计算，计算流程如下：①根据用户设定确定参与优化的无功源；②确定无功源的约束条件，包括：发电机无功上下限、容抗器组数容量；③对规划无功电源的接入母线，松弛无功约束；④确定母线电压运行的上下限约束；⑤以网损最小为目标，采用启发式算法给出优化策略；按照上述①‑⑤所示算法流程进行计算，并按照上述第（一）步的流程进行扫描，形成对规划无功源的定量分析结果，通过分析松弛无功源前后的无功注入，得到定量的规划无功源的规划结果。