一种AVC电压控制策略调整方法与流程
本发明属于自动电压控制技术领域。
背景技术：
自动电压控制是现代电网的两大自动控制系统(agc、avc)之一，具有提高电网电压质量、降低网损、增加稳定储备和减轻调度值班人员劳动强度的功能，能够保证电网安全经济优质运行。自动电压控制是指对全网无功电压状态进行集中监视和分析计算，从全局的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制。自动电压控制不仅能够实现对无功电压的自动调节，还具有一定的优化功能，是保持系统电压稳定、提升电网电压品质和整个系统经济运行水平、提高无功电压管理水平的重要技术手段。
目前avc(automaticvoltagecontrol，自动电压控制)运行存在一个主要问题，针对avc正常与异常状态的处理上使用现有的策略会出现avc不能平滑过渡和反复震荡的问题。
技术实现要素：
本发明是为了解决现有的avc正常与异常状态的处理策略会使得avc不能平滑过渡和反复震荡的问题，现提供一种avc电压控制策略调整方法。
一种avc电压控制策略调整方法，包括以下步骤：
步骤一：在电网出现异常时，判断异常类型，
当异常类型仅为无功越限时，对avc电压进行无功纠正，
当异常类型仅为电压越限时，对avc电压进行电压纠正，
当异常类型仅为励磁闭锁时，维持当前控制策略不变，
当异常类型为无功越限和电压越限时，执行步骤二，
当异常类型为无功越限和励磁闭锁时，执行步骤三，
当异常类型为电压越限和励磁闭锁时，执行步骤四，
当异常类型为无功越限、电压越限和励磁闭锁时，执行步骤五；
步骤二：判断无功越限和电压越限方向是否一致，是则执行步骤七，否则执行步骤八；
步骤三：判断无功越限和励磁闭锁方向是否一致，是则对avc电压进行无功纠正，否则执行步骤九；
步骤四：判断电压越限和励磁闭锁方向是否一致，是则对avc电压进行电压纠正，否则执行步骤九；
步骤五：判断无功越限和电压越限方向是否一致，是则执行步骤六，否则执行步骤九；
步骤六：判断无功越限和励磁闭锁方向是否一致，是则执行步骤七，否则执行步骤九；
步骤七：分别计算无功纠正时的命令电压变化量和电压纠正时的命令电压变化量，采用命令电压变化量大的方式对avc电压进行纠正；
步骤八；采用无功纠正和电压纠正共同对avc电压进行纠正；
步骤九：退出当前控制并向上位机发送告警信号。
进一步的，上述对avc电压进行无功纠正的具体方法为：
提取电网中无功越限量最大的机组，将该机组的无功越限量记为δq，
当电网当前无功越限量大于允许上限时，命令电压的修正值为0.02δq，纠正电网当前命令电压减小0.02δq，
当电网当前无功越限量小于允许下限时，命令电压的修正值为0.04δq，纠正电网当前命令电压增加0.04δq。
进一步的，上述对avc电压进行电压纠正的具体方法为：
将当前发电厂母线实际电压记为vnow，电压上限值记为vmax，电压下限值记为vmin，则命令电压的上修正值δv1和下修正值δv2为：
δv1＝vnow+1.5-vmax，
δv2＝vnow-1.5-vmin；
当δv1＜1.5kv时，将
当δv1≥1.5kv时，将vnow-0.6作为电网当前命令电压，
当δv2＜1.5kv时，将
当δv2≥1.5kv时，将vnow+0.6作为电网当前命令电压。
本发明所述的一种avc电压控制策略调整方法，能够实现控制策略的平滑过渡，实时的进行电压优化控制，有效解决了电网的调压问题。为现代电网提高电能质量，降低线损提供了先进的控制手段。
附图说明
图1为一种avc电压控制策略调整方法的流程图；
图2为avc系统状态转换示意图。
具体实施方式
目前avc运行存在一个主要问题，即avc在正常与异常状态及不同异常状态情况下切换策略不能平滑过渡，出现过反复震荡的情况。分析电厂异常情况包括：
(1)发电厂母线电压限制，分三种情况：越上限、越下限、不越限。
(2)发电机组无功限制，分三种情况：越上限、越下限、不越限。
(3)发电厂avc子站向主站上送励磁闭锁信号，分三种情况：上闭锁、下闭锁、不闭锁。
因电压限制信号、无功限制信号和闭锁信号的不同，将avc划分为27种不同的运行状态。对应每个运行状态avc需要采取的调压策略是不同的。这些策略伴随状态的转换而反复切换，可能发生的策略切换均应平滑过渡。为了实现平滑过渡，本发明给出以下实施方式。
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种avc电压控制策略调整方法，包括以下步骤：
步骤一：在电网出现异常时，判断异常类型，
当异常类型仅为无功越限时，对avc电压进行无功纠正，
当异常类型仅为电压越限时，对avc电压进行电压纠正，
当异常类型仅为励磁闭锁时，维持当前控制策略不变，
当异常类型为无功越限和电压越限时，执行步骤二，
当异常类型为无功越限和励磁闭锁时，执行步骤三，
当异常类型为电压越限和励磁闭锁时，执行步骤四，
当异常类型为无功越限、电压越限和励磁闭锁时，执行步骤五；
步骤二：判断无功越限和电压越限方向是否一致，是则执行步骤七，否则执行步骤八；
步骤三：判断无功越限和励磁闭锁方向是否一致，是则对avc电压进行无功纠正，否则执行步骤九；
步骤四：判断电压越限和励磁闭锁方向是否一致，是则对avc电压进行电压纠正，否则执行步骤九；
步骤五：判断无功越限和电压越限方向是否一致，是则执行步骤六，否则执行步骤九；
步骤六：判断无功越限和励磁闭锁方向是否一致，是则执行步骤七，否则执行步骤九；
步骤七：分别计算无功纠正时的命令电压变化量和电压纠正时的命令电压变化量，采用命令电压变化量大的方式对avc电压进行纠正；
步骤八；采用无功纠正和电压纠正共同对avc电压进行纠正；
步骤九：退出当前控制并向上位机发送告警信号。
进一步的，上述对avc电压进行无功纠正的具体方法为：
提取电网中无功越限量最大的机组，将该机组的无功越限量记为δq，
当电网当前无功越限量大于允许上限时，命令电压的修正值为0.02δq，纠正电网当前命令电压减小0.02δq，
当电网当前无功越限量小于允许下限时，命令电压的修正值为0.04δq，纠正电网当前命令电压增加0.04δq。
具体的，当机组多发10mvar无功时，命令电压降低0.2kv。也就是说，当电压稳定，同时机组稳定的多发10mvar无功时，命令电压为增加0.2kv，越限无功造成的电压纠正命令为降低0.2kv，从而最终命令为维持当前电压，系统达到稳定。同时，当机组少发5mvar无功时，命令将比优化电压增加0.2kv。
进一步的，发电厂母线电压越限进行的电压命令纠正(电压纠正)，参考电压越限量，按比例折算为电压命令的反向修正值。这个修正值是一个分段函数，因为最大修正值受avc命令步长限制，不宜过大。同时，如果优化电压本身能够更有利于解除电压越限，应采用优化电压。上述对avc电压进行电压纠正的具体方法为：
将当前发电厂母线实际电压记为vnow，电压上限值记为vmax，电压下限值记为vmin，则命令电压的上修正值δv1和下修正值δv2为：
δv1＝vnow+1.5-vmax，
δv2＝vnow-1.5-vmin；
当δv1＜1.5kv时，将
当δv1≥1.5kv时，将vnow-0.6作为电网当前命令电压，
当δv2＜1.5kv时，将
当δv2≥1.5kv时，将vnow+0.6作为电网当前命令电压。
例：电压上限为239kv，根据avc主程序计算规则优化电压将不会超过237.5kv，如果优化电压固定在237.5kv且实际电压为237.5kv，命令电压将为237.4kv；如果实际电压为238kv，命令电压将为237.73kv；如果实际电压为238.5kv，命令电压将为238.07kv；如果实际电压为239kv，命令电压将为238.4kv；如果实际电压为239.5kv，命令电压将为238.9kv。
具体的，在出现异常信号的各个状态下，avc策略可能需要改变，但也可能相同。因此在avc的27种不同状态下，采取的avc调整策略是有限的。为表示avc状态相互转化的关系，针对不同运行状态制定策略。如图2所示，图中节点表示avc可能运行的状态，连接两顶点的棱线表示两种状态之间可以因单一信号的改变而发生转换。图2中立方体顶面表示电压越上限，底面表示电压越下限，前面表示增磁闭锁，后面表示减磁闭锁，左面表示无功越下限，右面表示无功越上限。
考虑到avc实际的运行状态基本只可能因单一信号的改变而发生转换(例如1状态，当电厂增磁闭锁信号消失后就将转换为3状态，但不太可能电厂增磁闭锁信号消失后立刻出现减磁闭锁信号，因而不考虑1状态直接转换为2状态的情况)。因此，应特别注意校核可能的状态转换造成策略切换期间系统的稳定性，防止发生因执行不同策略引起的状态反复切换，造成系统电压震荡。avc建议策略及目前实际执行的策略见表1，表1中的状态编号与图2中的节点编号为对应关系：
表1avc建议策略对照表
为研究和验证策略之间切换时系统运行的稳定性，对应表1中策略，分析图2。
图2一共有54条短棱线，即54种转换关系。分为三种情况：
1、正方体体心(以四角星形表示)与面心相连的6条棱：表示6种单一异常信号状态9、18、21、24、25、26与正常状态27之间的转换关系。
2、正方体面心与棱心相连的24条棱：表示6种单一异常信号状态与12种双异常信号状态之间的转换关系。
3、正方体棱心与顶角相连的24条棱：表示12种双异常信号状态与8种三异常信号状态之间的转换关系。
各状态下avc采取策略的运行效果如下：
第一类：
9号状态时电压纠正，采用
第二类：
3号状态转至9号状态或21号状态，策略从“取无功电压纠正中下调量大者”转为“电压纠正”或“无功纠正”，方向不变均为下调，由于无功及电压持续降低，无功、电压纠正值将连续下降，调整量无突变，所以3号状态不会稳定存在。15号状态同理。6号状态，电网为无功过剩状态。策略为“电压纠正后+无功纠正分量”，无功的纠正值和电压纠正值将按1mvar：0.04kv的比例同时增加或减少，转入正常状态。12号状态，电网为无功缺乏状态，类似6号状态，不同的是无功的纠正值和电压纠正值将按1mvar：0.02kv的比例同时增加或减少，转入正常状态。19号状态，电网无功过剩，采用无功纠正，与21号状态的策略相同，即当闭锁信号闪动时不切换策略，19号、21号状态对的命令无需切换。19号、25号状态切换，意味着无功值在上限附近波动，此时25号状态维持当前，19号状态命令为无功纠正命令，两者在切换期间当前电压与正常优化电压应基本相同d，策略连接平滑。23号状态同理。20号状态，无功越上限及减磁闭锁，意味系统电压出现了异常过低甚至电压崩溃，不合理，建议退出系统并告警。22号同理。7号状态，电压越上限，增磁闭锁，采用电压纠正，7和9转换策略相同，7和25转换，意味实际电压、优化电压均在上限附近，策略连接平滑。17号和7号状态同理。8号状态，电压越上限，减磁闭锁，意味地区无功过剩，下闭锁，不合理，建议退出系统并告警。16号状态同理。
第三类：
2、4、5、10、11、13、16号状态均不合理，原因与8号状态相同，均采取退出告警的策略。1状态不能维持，电压、无功在控制下会迅速降低，回到3、7、19状态之一，1-3状态转换，策略不切换；1-7状态转换，意味着无功下调量已接近0，所以电压下调量一定较大，策略也不切换，1-19同理，所以策略平滑。14状态同理。
经分析，建议策略均合理，可避免发生因执行不同策略引起的状态反复切换，造成系统电压震荡的问题。
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