一种基于avc系统的无功潮流优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于AVC系统的无功潮流优化方法。
【背景技术】
[0002] 采用传统AVC存在以下几个技术问题：
[0003] 1)传统AVC采用以网损为目标，以潮流、电压和无功为约束，来求解，能达到较好 的经济性，但是其不能考虑电压裕度和电压偏差，使得电压偏差较大，即电压会在较大范围 调整，而由于考虑经济性忽略安全性，电压裕度不高，给电网带来安全隐患，往往得不偿失。
[0004] 2)电网运行的经济性是一个重要指标，传统AVC不考虑运行方式的改变给电网运 行的经济性带来的变化，其原因在于这个问题是变压器经济运行需要解决的问题，AVC和变 压器经济运行不是孤立的，他们之间有耦合，孤立地看变压器经济运行和AVC，会使得，电网 运行的经济性变差。
[0005] 3)SVC作为一种重要的无功设备在电网中有着较为广泛的应用，SVC通常自主控 制，按照既定的电压和无功要求自行调节，这使得SVC无法与站内其他补偿设备进行协调。
[0006] 4)新能源的接入不断增加，给电网运行的安全性和经济性带来了诸多挑战，如何 使新能源的无功输出符合电网安全性和经济性的需要，新能源和AVC如何协调，保证电网 安全经济运行。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有很好安全性和经济性且适应 性强的基于AVC系统的无功潮流优化方法。
[0008] 本发明的目的通过如下技术方案来实现：
[0009] 一种基于AVC系统的无功潮流优化方法，其特征在于：包括如下步骤
[0010] (1)、建立以系统的有功损耗、电压稳定裕度、电压偏移为目标函数的数学模型，在 考虑经济性的同时，充分保障电压稳定裕度，减少电压偏移量；
[0011] (2)、设置包括等式约束和不等式约束的约束条件；
[0012] (3)、采用NSGA-II算法对目标函数进行求解，使得运行结果收敛在全局最优解 上；
[0013](4)、根据目标函数的最优解制定控制策略。
[0014] 进一步的，目标函数的表达式为：
[0015]
【主权项】
1. 一种基于AVC系统的无功潮流优化方法，其特征在于：包括如下步骤 (1) 、建立以系统的有功损耗、电压稳定裕度、电压偏移为目标函数的数学模型，在考虑 经济性的同时，充分保障电压稳定裕度，减少电压偏移量； (2) 、设置包括等式约束和不等式约束的约束条件； (3) 、采用NSGA-II算法对目标函数进行求解，使得运行结果收敛在全局最优解上； (4) 、根据目标函数的最优解制定控制策略。
2. 根据权利要求1所述的一种基于AVC系统的无功潮流优化方法，其特征在于：目标 函数的表达式为：
式中，为传输系统的有功损耗，V为电压的幅值，i= 1，2,L，n，j为与节点i相联 的节点； max( 8 min) =max(min|eig(J) |) 式中，maX(Smin)系统的最大电压稳定裕度，J为收敛潮流的雅可比矩阵，eig(J)表示 雅可比矩阵的所有特征值的模，min|eig(J) |表示雅可比矩阵最小特征值的模；
瓦甲：mirUAV) 73敢/」、电压偏移重，Vi73糸狁货荷节点i的实际电压；Viideal为系统负 荷节点i的期望电压；S\为负荷节点i允许的最大电压偏移量。
3. 根据权利要求2所述的一种基于AVC系统的无功潮流优化方法，其特征在于：所述 I-1取值为1，SVi取值为+5%;函数X<|J，N为系统负荷节点 [xx> 0 的总数，当节点i的Vi运行在[V/w-SV，SV]时候，O(|Vi-V/dw卜S= 〇。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种基于AVC系统的无功潮流优化方法，其特征在 于：所述等式约束包括常规节点约束条件和风电节点约束条件， 所述常规节点约束条件：
式中：PM，知分别为节点i上发电机的有功和无功出力；Pu，Qu分别节点i上负荷的有 功和无功功率；和0u分别为节点i，j之间的电导、电纳和电压相角差；n为节点总 数； 所述风电节点约束条件：
式中：N为风电场中并联运行的异步发电机台数；Pik和Qik为第k台机组的有功和无 功； 所述不等式约束包括控制变量约束条件和状态变量约束条件 所述控制变量约束条件：
式甲：VyBpTi分别农不友电机机爾电压，变压器变比，补偿设备容量。义，&，呈" &， li，云分别表示各控制变量对应的上下限；知为所有机端拓扑点的集合；S。为并联补偿设备 的集合；ST为变压器有载调压抽头的集合； 所述状态变量约束条件：
式中：Qg，'，分别表示发电机无功出力和各负荷节点运行电压以及线路电流，Qg， 3，I，&分别对应的各自状态变量的最小、最大值，乙表示输电线路的额定电流，一般是 由其热稳定极限确定。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种基于AVC系统的无功潮流优化方法，其特征在 于：所述步骤（4)包括智能AVC系统与SVC协调控制策略、采用变压器经济运行与电压无功 协调控制策略。
【专利摘要】一种基于AVC系统的无功潮流优化方法，包括如下步骤：(1)、建立以系统的有功损耗、电压稳定裕度、电压偏移为目标函数的数学模型，在考虑经济性的同时，充分保障电压稳定裕度，减少电压偏移量；(2)、设置包括等式约束和不等式约束的约束条件；(3)、采用NSGA-II算法对目标函数进行求解，使得运行结果收敛在全局最优解上；(4)、根据目标函数的最优解制定控制策略，本发明具有很好安全性和经济性且适应性强。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN104617586
【申请号】CN201510088666
【发明人】林纲, 朱宗毅, 王璘, 郭建钊, 苏家祥, 吴灿雄, 施蔚锦, 庄丽蓉, 黄晓东, 黄健苹, 洪志明
【申请人】国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司泉州供电公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月26日