一种根据电压日波动率实时更新母线电压控制限值的方法
【专利摘要】本发明涉及一种根据电压日波动率控制目标实时更新母线电压控制限值的方法，属于电力系统自动电压控制【技术领域】。该方法包括：根据母线电压日波动率控制目标，以1分钟周期实时采集母线电压，跟踪母线电压的当日最大值和最小值并计算母线电压的当日波动率；当母线电压当日波动率超过控制目标的预警值时，实时计算并修正母线电压控制上限值和下限值，修正后的限值用于自动电压控制系统生成母线电压的控制策略，从而满足母线电压日波动率控制在目标值范围内的运行要求。
【专利说明】-种根据电压日波动率实时更新母线电压控制限值的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据电压日波动率实时更新母线电压控制限值的方法，特别涉及 对自动电压控制系统投入闭环控制后根据电压日波动率控制目标实时更新母线电压控制 限值，属于电力系统自动电压控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 自动电压控制（以下简称AVC，Automatic Voltage Control)系统是实现电网安 全（提高电压稳定裕度）、经济（降低网络损耗）、优质（提高电压合格率）运行的重要手 段。AVC系统架构在电网能量管理系统（EMS)之上，能够利用电网实时运行数据，从电网全 局优化的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，自动下发给电厂、以及下级电网调度 机构执行。AVC系统以电压安全和优质为约束，以系统运行经济性为目标，连续闭环地进行 电压的实时优化控制，实现了无功电压协调控制方案的在线生成、实时下发、闭环自动控制 等一整套分析、决策、控制，以及再分析，再决策、再控制的无功电压实时追踪控制问题，能 够有效地克服传统的电网无功电压控制手段存在的不足，提高电网安全稳定经济运行的水 平。孙宏斌、张伯明、郭庆来在《基于软分区的全局电压优化控制系统设计》（电力系统自动 化，2003年，第27卷第8期，16-20页）中说明了大电网自动电压控制的体系结构。
[0003] 在实际电网电压无功运行控制过程中，保证母线电压合格是自动电压控制的首要 的目标。传统的电压合格一般要求母线电压在电压基值的-7%?+3%的范围内，以220kV 电压等级的母线为例，母线电压基值为230kV，则母线合格的范围是214kV?237kV，上下限 值间的电压带宽范围为23kV。随着经济社会的发展，对电网电压质量提出了更高要求。目 前在电网运行中，母线电压在满足运行上下限约束基础上，要求电压的日波动率小于5%， 这为电压运行管理提出了较高要求。同样以220kV电压等级的母线为例，全天的变化范围 不能超过11. 5kV，由于电网中220kV母线数量众多、分布范围广，所带地区电网结构各异、 运行方式复杂，难以采用统一的电压限值进行控制和管理。为了达到对母线更高电压质量 要求，需要在自动电压控制过程中，实时跟踪监视各母线电压，当母线电压的日波动率可能 出现越限时，及时进行自动控制，以抑制电压波动，满足母线电压运行要求并提高电网的电 压稳定水平。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提出一种根据电压日波动率实时更新母线电压控制限值的方法， 对于投入自动电压控制系统闭环控制的母线，实时计算母线电压当日的波动率，根据日波 动率的控制目标，实时统计计算并修正母线电压控制上值值和下限值，并将限值应用于自 动电压控制系统，满足母线电压日波动率控制在目标值范围内的运行要求。
[0005] 本发明提出的根据电压日波动率实时更新母线电压控制限值的方法，包括以下步 骤：
[0006] (1)在电力系统的自动电压控制系统中，在每日0时到来时，将电力系统的每条母 线的电压控制上限值P,设置为电力系统运行允许的最大值，将电压控制下限值E设 置为电力系统运行允许的最小值ff3*;
[0007] (2)在每个1分钟采样周期到来时，设当前时刻为I，对自动电压控制系统中的全 部母线，依次执行如下步骤：
[0008] (2-1)采集母线i的实时电压量测值并存储在自动电压控制系统的实时数据 库中；
[0009] (2-2)从当日0时到当前时刻Tj已经过的分钟数为N」，对母线i，从0时到当前时刻 Tj的全部％个采集电压值中，找到从0时到当前时刻L内，母线i的当日电压最大值^= 和最小值，并从自动电压控制系统中获取人工设置的母线i的电压基准值参数
[0010] (2-3)通过下式，计算当日0时到当前时刻Tj内，母线i的当日电压波动率Ri :
【权利要求】
1. 一种根据电压日波动率实时更新母线电压控制限值的方法，其特征在于，该方法包 括以下步骤： (1) 在电力系统的自动电压控制系统中，在每日O时到来时，将电力系统的每条母线的 电压控制上限值E设置为电力系统运行允许的最大值V ax，将电压控制下限值Yi设置为电 力系统运行允许的最小值Vax; (2) 在每个1分钟采样周期到来时，设当前时刻为Ir对自动电压控制系统中的全部母 线，依次执行如下步骤： (2-1)采集母线i的实时电压量测值并存储在自动电压控制系统的实时数据库 中； (2-2)从当日O时到当前时刻L已经过的分钟数为％，对母线i，从O时到当前时刻Tj 的全部％个采集电压值中，找到从O时到当前时刻&内，母线i的当日电压最大值和 最小值Κ?，并从自动电压控制系统中获取人工设置的母线i的电压基准值参数 (2-3)通过下式，计算当日O时到当前时刻L内，母线i的当日电压波动率Ri :
(2-4)从自动电压控制系统中获取人工设置的母线i的日电压波动率控制参数，包 括：电压日波动率控制目标值％、电压日波动率预警系数α ,、电压日波动率控制限值系 数β i，根据获取的日电压波动率控制参数，计算母线i的电压日波动率控制预警值 Mf =α,. ·Μ,,母线i的电压日波动率控制限值Mf =爲; (2-5)对上述母线i的当日电压波动率Ri进行判断，若Ri满足条件：/(> ..V/;%则执行 步骤（2-6)，若Ri满足条件：尺< ，则重复步骤（2-1)-步骤（2-5)，遍历电力系统中的所 有母线； (2-6)通过下式，计算母线i的电压控制上限值F71和电压控制下限值:
(2-7)将上述步骤（2-6)计算得到的与步骤（2-2)中得到的母线i当日电压最大值 进行比较，若尹，<巧^，则使母线i的电压控制上限值F7,和电压控制下限值分别
； 并执行步骤（2-9)，若_ 则执行步骤（2-8); V\ > f (2-8)将上述步骤（2-6)计算得到的与上述步骤（2-2)中得到的母线i当日电 压最小值^?进行比较，若满足匕> 则使母线i的电压控制上限值和电压控制下 限值分别为
则执行步骤（2-9); (2-9)以上述步骤（2-7)或（2-8)得到的朽和I_i更新母线i的电压控制上限值和 电压控制下限值，更新方法如下：
将更新后的母线电压控制上限值和下限值用于自动电压控制系统中，实现对电力系统 中母线的电压控制限值的更新； (2-10)重复步骤（2-1)-步骤（2-9)，遍历电力系统中的所有母线； (3)在下一个1分钟采样周期到来时，重复步骤（2)，开始新一轮母线电压控制限值的 更新。
【文档编号】H02J3/12GK104377701SQ201410640371
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】张冰, 邱夕兆, 杨明辉, 傅磊, 王亮, 汤磊, 王小波, 李小江, 武诚, 马琳琳, 李新, 王彬, 郭庆来 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司, 北京清大高科系统控制有限公司