一种基于主动式调节的有载调压综合系统和控制方法与流程

本技术涉及电网调压控制，尤其涉及一种基于主动式调节的有载调压综合系统和控制方法。

背景技术：

1、有载调压变压器作为一种重要的调压手段，在电力系统中被广泛应用，目前有载调压控制系统中均设置了基于电压与无功的协调控制策略，降低了有载分接开关的频繁动作保证了控制的精确度，也就是说，有载调压分接头的动作状态调整对配电网系统具有显著影响。

2、在复杂电网系统（如风电及光伏电网系统）中，多台有载调压变压器共同参与调压时，有些有载调压变压器分布在关键节点，对其他节点的影响较大，调压作用明显，自身达到调压目标值快，而有些有载调压变压器分布在电网系统薄弱节点处，其调压过程容易受其他调压节点动作的影响，从而造成有载分接开关出现频繁动作或不合理动作，在此种情况下，将导致电网系统出现负调压效应，不能保证电网系统一直在安全稳定的状态下工作。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于至少提供一种基于主动式调节的有载调压综合系统和控制方法，通过建立稳定性裕度表，实现对各调压动作子站稳定性裕度的实时监测，提高电网系统在调压过程中的稳定性。

2、本技术主要包括以下几个方面：

3、第一方面，本技术实施例提供一种基于主动式调节的控制方法，应用于有载调压综合系统，有载调压综合系统包括综合调控总站和多个目标配电节点，每个目标配电节点处设置有调压动作子站、有载分接开关和有载调压变压器，方法包括：

4、每个调压动作子站执行以下处理：

5、实时采集与该调压动作子站对应的有载调压变压器所产生的电力信息和有载分接开关对应的档位动作信息，档位动作信息包括有载分接开关所处的当前档位和有载分接开关所要进行的目标档位动作；根据有载分接开关所处的当前档位和电力信息计算该调压动作子站对应的目标配电节点处对应的当前稳定性裕度以及当前功率因数，根据当前功率因数所属的功率因数子区间以及目标档位动作，从对应的稳定性裕度表中确定当前功率因数以及目标档位动作下的目标标准稳定性裕度指标，稳定性裕度表描述了有载分接开关所产生的每个档位动作在不同功率因数子区间下对应的标准稳定性裕度指标，计算当前稳定性裕度与当前功率因数对应的目标标准稳定性裕度指标之间的稳定性裕度差模值，并将稳定性裕度差模值发送至综合调控总站；综合调控总站对各调压动作子站对应的稳定性裕度差模值进行排序，按照稳定性裕度差模值由大到小的顺序依次完成对各目标配电节点的调压操作。

6、在一种可能的实施方式中，每个调压动作子站通过以下方式确定对应的当前稳定性裕度：

7、

8、在该公式中，表示当前稳定性裕度，表示当前负荷阻抗模值，表示当前有载调压变压器对应的电压变比，表示当前戴维南等值阻抗，表示当前线路阻抗。

9、在一种可能的实施方式中，通过以下公式确定当前负荷阻抗模值：

10、

11、在该公式中，表示当前负荷阻抗，表示当前负荷阻抗模值，

12、表示第i次采集计算得到的有功功率，表示第i次采集计算得到的电流，表示第i次采集计算得到的电流与电压之间的相位角，n表示采集次数。

13、在一种可能的实施方式中，每个调压动作子站通过以下方式创建对应的稳定性裕度表：依次控制有载分接开关使其处于不同档位；针对每个档位，实时采集该档位在预设时间段内有载调压变压器所产生的电力信息；针对每个档位，根据采集到的电力信息，实时计算并得到预设时间段内有载调压变压器在该档位下的多个功率因数值；由每个档位对应的多个功率因数值确定对应的目标配电节点处的功率因数区间；对功率因数区间进行划分得到预设数量的功率因数子区间；针对每个档位动作，分别计算并确定该档位动作在每个功率因数子区间下的标准稳定性裕度指标，标准稳定性裕度指标为处于电压临界稳定点处的稳定性裕度指标；由每个档位动作在每个功率因数子区间下的标准稳定性裕度指标，形成该该调压动作子站对应的基于电压临界稳定点的稳定性裕度表。

14、在一种可能的实施方式中，每个调压动作子站通过以下方式确定每个功率因数子区间下每个档位动作所对应的标准稳定性裕度指标：针对每个档位，利用在预设时间段内采集到的该档位对应的电力信息进行潮流计算，以得到该档位在不同功率因数子区间下的戴维南等效电路；针对每个档位，根据该档位在不同功率因数子区间下的戴维南等效电路，确定该档位在不同功率因数子区间下的有功功率-电压曲线；针对每个档位动作，将该档位动作对应的两个档位对应的有功功率-电压曲线之间的交点，确定为该档位动作对应的电压临界稳定点；针对每个档位动作，根据电压临界稳定点处对应的电力信息，计算每个功率因数子区间在该档位动作下对应的标准稳定性裕度指标。

15、在一种可能的实施方式中，每个调压动作子站通过以下方式确定每个档位在不同功率因数子区间下的戴维南等效电路：针对每个功率因数子区间，利用在预设时间段内采集到的该档位对应的电力信息进行潮流计算，确定该档位在该功率因数子区间下对应的戴维南等值阻抗模值、动态等值电势和动态等值阻抗；针对每个功率因数子区间，根据该档位在该功率因数子区间下对应的戴维南等值阻抗模值、动态等值电势和动态等值阻抗，确定该档位在该功率因数子区间下对应的戴维南等效电路。

16、在一种可能的实施方式中，每个调压动作子站通过以下公式确定每个档位动作在每个功率因数子区间下所对应的标准稳定性裕度指标：

17、

18、在该公式中，表示档位动作在功率因数子区间下处于电压临界稳定点c处的标准稳定性裕度，表示电压临界稳定点处档位动作在功率因数子区间下的负荷阻抗模值，表示有载分接开关执行档位动作动作后有载调压变压器对应的变比，表示电压临界稳定点处档位动作在功率因数子区间下对应的戴维南等值阻抗，表示电压临界稳定点处档位动作在功率因数子区间下的线路阻抗。

19、在一种可能的实施方式中，综合调控总站对各调压动作子站对应的稳定性裕度差模值进行排序之前，每个调压动作子站还执行以下处理：判断该调压动作子站对应的当前稳定性裕度是否大于目标标准稳定性裕度指标；若该调压动作子站对应的当前稳定性裕度大于目标标准稳定性裕度指标，则控制该调压动作子站对应的有载分接开关不再进行动作。

20、第二方面，本技术实施例还提供一种基于主动式调节的有载调压综合系统，有载调压综合系统包括综合调控总站和多个目标配电节点，每个目标配电节点处设置有调压动作子站、有载分接开关和有载调压变压器，每个调压动作子站执行以下处理：实时采集与该调压动作子站对应的有载调压变压器所产生的电力信息和有载分接开关对应的档位动作信息，档位动作信息包括有载分接开关所处的当前档位和有载分接开关所要进行的目标档位动作；根据有载分接开关所处的当前档位和电力信息计算该调压动作子站对应的目标配电节点处对应的当前稳定性裕度以及当前功率因数，根据当前功率因数所属的功率因数子区间以及目标档位动作，从对应的稳定性裕度表中确定当前功率因数以及目标档位动作下的目标标准稳定性裕度指标，稳定性裕度表描述了有载分接开关所产生的每个档位动作在不同功率因数子区间下对应的标准稳定性裕度指标，计算当前稳定性裕度与当前功率因数对应的目标标准稳定性裕度指标之间的稳定性裕度差模值，并将稳定性裕度差模值发送至综合调控总站；综合调控总站对各调压动作子站对应的稳定性裕度差模值进行排序，按照稳定性裕度差模值由大到小的顺序依次完成对各目标配电节点的调压操作。

21、在一种可能的实施方式中，每个调压动作子站执行以下处理：依次控制有载分接开关使其处于不同档位；针对每个档位，实时采集该档位在预设时间段内有载调压变压器所产生的电力信息；针对每个档位，根据采集到的电力信息，实时计算并得到预设时间段内有载调压变压器在该档位下的多个功率因数值；由每个档位对应的多个功率因数值确定对应的目标配电节点处的功率因数区间；对功率因数区间进行划分得到预设数量的功率因数子区间，针对每个档位动作，分别计算并确定该档位动作在每个功率因数子区间下的标准稳定性裕度指标，标准稳定性裕度指标为处于电压临界稳定点处的稳定性裕度指标；由每个档位动作在每个功率因数子区间下的标准稳定性裕度指标，形成该该调压动作子站对应的基于电压临界稳定点的稳定性裕度表。

22、本技术实施例提供的基于主动式调节的有载调压综合系统和控制方法，包括：每个调压动作子站执行以下处理：实时采集与该调压动作子站对应的电力信息和档位动作，根据档位动作和电力信息计算该调压动作子站对应的当前稳定性裕度以及当前功率因数，从对应的稳定性裕度表中确定与当前功率因数对应的标准稳定性裕度指标，计算当前稳定性裕度与确定的标准稳定性裕度指标之间的差模值，并将差模值发送至综合调控总站；综合调控总站对各调压动作子站对应的差模值进行排序，按照差模值由大到小的顺序依次完成对各目标配电节点的调压操作。本技术通过建立稳定性裕度表，实现对各调压动作子站稳定性裕度的实时监测，提高电网系统在调压过程中的稳定性。

23、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。