一种交直流系统无功控制方法及系统与流程

文档序号:22580785发布日期:2020-10-20 17:01阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种交直流系统无功控制方法,其特征在于包括以下步骤:

1)通过预先建立的柔性直流装置无功电压校正模型监测交直流系统在轻负荷时段是否有无功倒送,如果发生无功倒送情况,则系统电压会上升,设定电压上限值,对电压进行调控,得到无功调整量;

2)由预先设置的输电网无功优化模型对交直流系统的无功电压进行分析,将柔性直流装置与输电网中已有的无功调节装置进行配合,进行无功调节,得到电压稳定裕度和电网全天网损;

3)判断无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损是否满足预先设定的条件,满足则进入下一步,反之,则转至步骤1)重新计算;

4)根据满足条件的无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损,对交直流系统进行无功控制。

2.如权利要求1所述交直流系统无功控制方法,其特征在于:所述柔性直流装置无功电压校正模型由无功倒送模型f1和电压校正控制模型f2构成:

f3=w1f1+w2f2

式中,qg为无功源出力;w1和w2为目标函数的权重系数,在[0,1]间取值,且w1+w2=1;umax为轻负荷时段的电压最大值,umin为轻负荷时段的电压最小值,pf为轻负荷时段高压变电站功率因数,qmax为轻负荷时段无功调整量最大值,qmin为轻负荷时段无功调整量最小值;δq是无功调整量。

3.如权利要求2所述交直流系统无功控制方法,其特征在于:所述无功倒送模型f1为:

式中,pfset是轻负荷时段高压变电站功率因数的控制限值;nq是超出功率因数控制限值的变电站集合;pfh是第h个越限变电站的功率因数;cq是功率因数对无功的灵敏度。

4.如权利要求2所述交直流系统无功控制方法,其特征在于:所述电压校正控制模型f2为:

式中,nu为高电压越限节点集合;uk为第k个越限节点电压;uset为电压控制上限值;cu为电压对无功的灵敏度。

5.如权利要求1所述交直流系统无功控制方法,其特征在于:所述输电网无功优化模型为双层目标函数,其中上层目标函数为电压稳定裕度模型,下层目标函数为电网全天网损最小模型。

6.如权利要求5所述交直流系统无功控制方法,其特征在于:所述电压稳定裕度模型f4为:

式中,sdc为柔性直流装置的容量;pdc为柔性直流装置的实时有功;qdc为柔性直流装置的实时无功;qset为柔性直流装置无功的理想运行状态。

7.如权利要求5所述交直流系统无功控制方法,其特征在于:所述电网全天网损最小模型为:

式中,ploss为电网全天网损;gij为节点i与节点j之间的支路电导;u为节点电压幅值;θ为节点电压相角;n为正整数。

8.如权利要求7所述交直流系统无功控制方法,其特征在于:所述电网全天网损最小模型的约束条件包括有功无功平衡约束、节点电压约束、节点无功约束、变压器变比约束、电容器分接头动作次数约束和变压器分接头动作次数约束。

9.如权利要求1至8任一项所述交直流系统无功控制方法,其特征在于:所述步骤s4中的控制方法为:

在轻负荷时段,优先控制变电站低压侧的电容/电抗器,通过切电容/投电抗的方式校正变电站的功率因数和高压侧母线电压;当没有可调节的电容/电抗器时,利用分区内发电机的进相运行能力吸收容性无功,最后利用柔性直流吸收分区内多余的无功;

在重负荷时段,优先采用投电容/切电抗的方式消除电压和功率因数越限,其次增加分区内发电机的无功出力,最后再利用柔性直流的无功支撑能力;

当没有电压和功率因数越限时,通过求解电压稳定裕度模型实现动态无功功率置换:首先投切可调节的电容/电抗器来置换柔性直流的无功出力,其次是在满足发电机运行约束的基础上,用发电机的无功出力置换柔性直流的无功出力。

10.一种交直流系统无功控制系统,其特征在于包括:轻负荷电压调控模块、无功调节模块、判断模块和无功控制模块;

所述轻负荷电压调控模块通过预先建立的柔性直流装置无功电压校正模型监测交直流系统在轻负荷时段是否有无功倒送,如果发生无功倒送情况,则系统电压会上升,设定电压上限值,对电压进行调控,得到无功调整量;

所述无功调节模块由预先设置的输电网无功优化模型对交直流系统的无功电压进行分析,将柔性直流装置与输电网中已有的无功调节装置进行配合,进行无功调节,得到电压稳定裕度和电网全天网损;

所述判断模块判断无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损是否满足预先设定的条件,满足则进入下一步,反之,则转至所述轻负荷电压调控模块重新计算;

所述无功控制模块根据满足条件的无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损,对交直流系统进行无功控制。


技术总结
本发明涉及一种交直流系统无功控制方法及系统,其包括:通过预先建立的柔性直流装置无功电压校正模型监测交直流系统在轻负荷时段是否有无功倒送,如果发生无功倒送情况,则系统电压会上升,设定电压上限值,对电压进行调控,得到无功调整量;由预先设置的输电网无功优化模型对交直流系统的无功电压进行分析,将柔性直流装置与输电网中已有的无功调节装置进行配合,进行无功调节,得到电压稳定裕度和电网全天网损;同时判断无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损是否满足预先设定的条件,满足则进入下一步,反之,则重新计算;根据满足条件的无功调整量、电压稳定裕度及电网全天网损,对交直流系统进行无功控制。

技术研发人员:陈政琦;韩丰;刘建琴;杨林;刘美;易海琼;汪莹;高源;孟健
受保护的技术使用者:国家电网有限公司;国网经济技术研究院有限公司
技术研发日:2020.07.07
技术公布日:2020.10.20
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