基于双队列法适用于源网荷的无功补偿设备投切优化方法与流程

本发明属于电力系统安全控制领域，涉及一种基于双队列法适用于源网荷友好互动的无功补偿设备投切优化策略实现方法。

背景技术：

随着源网荷友好互动技术的发展，在配网侧，无功优化及控制显得尤为重要。传统的调压有两种方式，一种是通过有载调压变压器的变比进行调节；另一种是无功补偿设备的调节，其中以电容器组的控制最为常见。通过投入或者退出电容器组，实现电网的无功补偿或电压调节。但是，通常在对电容器组进行投切操作时，往往频繁操作的仅为少数几组，而大多数并未经常性地进行操作。这就导致部分电容器组由于长期空置未投入使用而造成特殊情况需要对其进行投入控制时，这部分电容器组拒动致使无功补偿装置投入失败。无功补偿装置一旦未能及时参与投切，相应配电网周边的电压会出现波动，偏低或偏高，严重影响电能质量。因而，迫切需要综合考虑配网无功补偿设备的优化投切策略，避免因为某些无功补偿设备长时间未参与控制而造成实时控制时拒动不响应的情况，支撑源网荷友好互动的无功灵活调节。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于双队列法适用于源网荷友好互动的无功补偿设备投切优化策略实现方法，避免因某些无功补偿设备长时间不用而造成实时紧急控制时拒动不响应，出现系统无功补偿不足的情况。

本发明采用的技术方案为：

一种基于双队列法适用于源网荷的无功补偿设备投切优化方法，其特征在于，将属于同一可控区域的无功补偿设备分为两个队列，其中一个队列为退出组，另一个队列为在投组，无功补偿设备在两个队列中均按照先进先出的方式进行退出和投入，退出组的出队端与在投组的进队端相接排队，在投组的出队端与退出组的进队端相接排队，使两个队列中的各无功补偿设备在两个队列中退出和投入时形成循环。

退出组为队列L，在投组为队列M，对队列L、M中的所有无功补偿设备进行动态编号，队列L为L1,L2,…,L(i)；队列M为M1,M2,…,M(j)；

退出组中，L(i)侧为进队端，L1侧为出队端；在投组中，M(j)侧为进队端，M1侧为出队端。

投入无功补偿设备时，优先从队列L的出队端选择相应数量的无功补偿设备，实施投入控制，并由队列M的进队端进入队列M，队列L、M按顺序重新进行动态编号。

若从队列L的出队端出来的无功补偿设备投入失败，则将该无功补偿设备从队列L和队列M中剔除进行检修，并从队列L的出队端再次选择下一无功补偿设备进行投入，并由队列M的进队端进入队列M。

退出无功补偿设备时，优先从队列M的出队端选择相应数量的无功补偿设备，实施退出控制，并由队列L的进队端进入队列L，队列L、M按顺序重新进行动态编号。

无功补偿设备为电容器组。

本发明所达到的有益效果：

本发明提供了一种基于双队列法适用于源网荷友好互动的无功补偿设备投切优化方法，采用双队列法按照“先进先出，后进后出”的队列原则实现对无功补偿设备的投切优化。以电容器组为例，将属于同一可控区域的电容器组按照“退出”和“在投”属性分为两个队列，并依次排序，电容器组的投切在两个队列中按照进出有序的方式进行序列控制。通过这种优化投切策略，可以全局考虑到所有无功补偿设备的使用情况，一旦有设备在常规的控制中有异常可以及时检修，并切换到下一组设备进行控制；避免因某些无功补偿设备长时间不用而造成实时紧急控制时拒动不响应，出现系统无功补偿不足的情况。该方法所提供的无功补偿设备投切优化策略可以有效支撑源网荷友好互动的无功灵活调节。

附图说明

图1为基于双队列法适用于源网荷友好互动的电容器组投切优化策略实现示意图。

具体实施方式

本发明的方法采用双队列法按照“先进先出，后进后出”的队列原则实现对无功补偿设备的投切优化，确保无功补偿设备在投入或退出时都能够考虑到每组设备的投入退出频率。方便在常规的无功补偿设备投切过程中及时发现异常并进行检修，避免因某些无功补偿设备在紧急控制时拒动不响应而造成系统无功补偿不足的情况。具体步骤如下（如图1所示，以电容器组的投退为例）：

（1） 将控制区域内的电容器组按属性分为“退出电容器组”、“在投电容器组”，并分别建成两个队列L，M。

（2） 对L，M队列的电容器组进行动态编号，退出电容器组队列L为L1,L2,…,L(i)；在投电容器组队列M为M1,M2,…,M(j)。

（3） 定义退出电容器组队列L(i)侧为进队列方向，L1侧为出队列方向；在投电容器组队列M(j)侧为进队列方向，M1侧为出队列方向。

（4） 若需要投入电容器组，优先从L队列的出队列方向选择相应数量的电容器组，实施投入控制，并由M队列的进队列方向进入M队列，按照L、M原有的队列顺序进行重新动态编号。

（5） 若从L队列的出队列方向出来的电容器组投入控制失败，则将该电容器组从L和M队列中剔除进行检修。并从L队列的出队列方向再次选择电容器组进行控制，并由进队列方向进入M队列。

（6） 若需要退出电容器组，优先从M队列的出队列方向选择相应数量的电容器组，实施退出控制，并由L队列的进队列方向进入L队列，按照L、M原有的队列顺序进行重新动态编号。

（7） 队列L和M的所有电容器组按照进队出队的优化顺序实施投入、退出控制，按照循环补备的原则依次对两个队列的元素进行动态编号，尽可能平均所有可控电容器组的投入和退出频率。确保在紧急控制时电容器组不会出现拒动不响应而造成系统无功补偿不足的情况。

本发明的方法，将属于同一可控区域的电容器组按照“退出”和“在投”属性分为两个队列，并依次排序编号，电容器组的投切在两个队列中按照进出有序的方式进行序列控制。考虑所投切的无功补偿设备投切次数的平均性，未投切过的设备优先于已投切过的设备进行控制，确保所有的无功补偿设备都能正常运行。全局考虑到所有无功补偿设备的使用情况，避免因为某些无功补偿设备长时间不用而造成实时控制时拒动不响应的情况，支撑源网荷友好互动的无功灵活调节。