基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法，属于电力系统及其自动化【技术领域】。本发明作为一种电压控制方法，将电力系统控制节点的实时电压响应轨迹作为多措施协调电压校正控制的信息源，可对控制节点电压进行实时校正控制。本发明通过采取多种措施协调的电压控制方法，可以充分利用系统现有装置，协调现有可控措施，在保证电网安全稳定运行的同时，降低控制代价，提高系统运行的经济性。
【专利说明】基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统及其自动化【技术领域】，更准确地说，本发明涉及一种基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法。
【背景技术】
[0002]电力系统的安全稳定运行与电压水平密切相关。当电压超出系统允许范围后，目前的主要做法是通过投退电容/电抗器将电压控制在合理范围内，除极端情况下不通过控制负荷来改善电压水平。但由于电容/电抗器的配置的容量均为离散量，因此不能实现电压的连续控制，且投切电容/电抗器后存在电压突变过程。近年来，静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATC0M)等无功补偿装置在电力系统中得到初步应用，相比传统电压控制手段，可以一定程度实现电压的平滑控制，但需增加大量投资，且控制效果依赖于配置地点和控制策略的优化。因此，需要充分利用电力系统的现有配置，进行电压的协调控制，在保证电力系统安全稳定前提下，有助于提高系统运行的经济性。
[0003]根据系统中电压损耗的表达式，
【权利要求】
1.基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法，其特征在于，包括如下步骤: I)确定电压控制节点，设共包含t个控制节点，第i个控制节点的编号为i ; 2)设定各控制节点的电压控制目标值，包括解决电压升高问题的控制目标值Usrtlli和解决电压跌落问题的控制目标值Usetu ； 3)通过电网安全稳定分析，确定电压控制区域曲线，设电压升高控制定值为Usrtlfcmi,电压跌落控制定值为Usrttomi，则大于Usrtlfcmi区域为电压升高控制区域，小于UsrtU;mi区域为电压跌落控制区域，二者统称为电压控制区域； 4)通过安装在控制节点的测控装置，实时监视各控制节点电压随时间变化的轨迹，记控制节点电压为Ui，其中i=l，2，3，…，t ; 5)比较控制节点电压轨迹与电压控制区域曲线，当存在至少一个控制节点电压落入电压控制区域ΛΤ秒后，认为满足触发电压控制条件，形成初始电压向量f/否则，则转向步骤4)继续进行各控制节点电压的实时监控； 6)确定参与电压控制的措施空间:设共有k个节点配有电容/电抗器，则第jQ个节点的电容/电抗器控制量为^?2 ;共有I条参与控制调压的直流，则第jD条参与控制电压的直流的功率调整量为;共有m台参与控制电压的发电机，则第je台参与控制电压的发电机的功率调整量为；共有η个负 荷节点参与控制电压，则第I个参与控制电压的负荷节点功率调整量为八〃， 7)通过离线或在线分析，计算不同控制措施对控制节点电压变化的灵敏度，进而确定不同控制措施的控制灵敏度矩阵J。 8)根据电压控制目标形成不同的控制策略集合，以控制代价最小为目标优化控制策略。 9)根据优化结果得到的不同措施控制量进行电压校正控制，转向步骤4)以进行下一轮电压校正控制。
2.根据权利要求1所述的基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法，其特征在于，所述步骤5)中初始电压向量&的形成方法是:若某个控制节点的电压进入电压升高控制区域，则记录该控制节点在AT秒内的电压最大值为Uimax,并定义Uitl=Uimax ;若某个控制节点的电压进入电压跌落控制区域，则记录该控制节点在ΛΤ秒内的电压最小值为Uimin,并定义Uitl=Uimin ;对于电压未进入控制区域的控制节点，则记录控制节点在Λ T秒内的电压最大值为uimax、电压最小值为Uimin,并定义Uw= (Uimin+Uimax) /2，其中i=l，2，3，…，t，由此形成初始电压向量=(^10^20^30-"?]。
3.根据权利要求2所述的基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法，其特征在于，所述步骤7)不同控制措施对控制节点电压变化的灵敏度计算方法为，投切电容/电抗的控制灵敏度"0%由式(I)可得，调制直流功率的控制灵敏度7IDij0由式(2)可得，调整机组出力的控制灵敏度rIGijcs由式(3)可得，调整负荷的控制灵敏度fIuh由式(4)可得:
4.根据权利要求3所述的基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法，其特征在于，所述步骤7)中不同控制措施的控制灵敏度矩阵J计算方法为，由式(5)可得投切电容/电抗的控制灵敏度矩阵*4，由式(6)可得调制直流功率的控制灵敏度矩阵I，由式(7)可得调整机组出力的控制灵敏度矩阵七，由式(8)可得调整负荷的控制灵敏度矩阵/其意义为参与电压控制的不同控制措施单位控制量对控制节点电压变化的影响方向和程度:
5.根据权利要求4所述的基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法，其特征在于，所述步骤8)中满足电压控制要求的控制策略集合形成方法为，控制策略根据式(9)获得，
6.根据权利要求5所述的基于实时电压响应轨迹的多措施协调电压校正控制方法，其特征在于，所述步骤8)中以控制代价最小为目标优化控制策略的方法为，在式(9)的约束下求解如式(IO )优化问题，
【文档编号】H02J3/16GK103515962SQ201310350107
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】党杰, 李兆伟, 任先成, 李威, 徐友平, 方勇杰, 薛峰, 邵德军, 崔晓丹, 常海军, 徐遐龄, 袁虎玲 申请人:南京南瑞集团公司, 国家电网公司华中分部