一种紧急控制后输配无功备用优化方法及系统与流程

本发明涉及电力系统，特别涉及一种紧急控制后输配无功备用优化方法及系统。

背景技术：

1、电压和无功管理一直是电力系统运行员所关注的问题，通常电压崩溃发生在负荷比较集中的区域。当系统发生电压越限时，为防止电压发生崩溃，同时为防止发电机长时间过励磁触发过励磁限制，需要快速合理的进行无功补偿。主动配电网中的分布式光伏由于具有无功可灵活调整、无功电压灵敏度高、反应速度快等优秀特征，因此在紧急控制过程中作为优质无功被大量投入，而动作速度慢的无功设备如并联电容器组则被忽视。

2、在电压恢复正常后，由于主动配电网中光伏大量优质快速无功被占用，使得系统仍在压力下运行，并接近其运行极限。如再次发生电压越限问题，将由于不具备足够的有效无功备用而导致电压崩溃，同时配电网中分布式光伏的无功占用也会影响其自身最大功率追踪效果。

3、在此情境下，要对输配电网不同无功资源进行管理，实施分级或集中无功控制方案来提高系统电压稳定性。因此，如何提供一种紧急控制后输配无功备用优化方法及系统，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种紧急控制后输配无功备用优化方法及系统，以解决现有技术中的上述技术问题。

2、为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

3、根据本发明实施例的第一方面，提供了一种紧急控制后输配无功备用优化方法。

4、在一个实施例中，所述紧急控制后输配无功备用优化方法，包括：

5、对配电网进行负荷分区，并确定每个负荷分区的区域关键节点；

6、对每个区域关键节点进行v-q曲线计算，确定各个区域的区域无功储备，并根据各个区域的区域无功储备，确定无功储备最小区域；

7、基于无功储备最小区域，对配电网的输电网层和主动配电网层无功置换协调优化。

8、在一个实施例中，对配电网进行负荷分区包括：计算配电网每个受控节点与各无功源间电气距离，得到电气距离矩阵；利用层次聚类算法对所述电气距离矩阵进行聚类，得到负荷分区。

9、在一个实施例中，所述区域关键节点为区域电压跌落最严重的节点。

10、在一个实施例中，对每个区域关键节点进行v-q曲线计算，确定各个区域的区域无功储备包括：对每个区域关键节点进行v-q曲线计算，得到v-q曲线；根据所述v-q曲线，所述v-q曲线最小值处的无功源与初始运行点的无功源的区间为该区域无功储备。

11、在一个实施例中，基于无功储备最小区域，对配电网的输电网层和主动配电网层无功置换协调优化包括：基于无功储备最小区域，通过该区域内的输电网层的慢速离散无功并联电容器组，对配电网的输电网层和主动配电网层中被占用的光伏逆变器中的快速连续无功源置换，实现输电网层和主动配电网层的无功置换协调优化。

12、在一个实施例中，在对输电网层进行无功置换协调优化时，所述输电网层的置换目标为并联电容器投切次数最小、投切后产生的电压波动最小以及需要置换无功目标的差值最小。

13、在一个实施例中，在对主动配电网层进行无功置换协调优化时，所述主动配电网层的置换目标为配电网中节点电压偏离额定电压程度和光伏置换出的无功源与光伏无功设定运行点的差值最小；所述光伏无功设定运行点为光伏最大无功出力与最小无功出力的中值。

14、在一个实施例中，所述紧急控制后输配无功备用优化方法，还包括：在基于无功储备最小区域，对配电网的输电网层和主动配电网层无功置换协调优化后，根据投入的电容器组调整变电站九区图无功上下限。

15、根据本发明实施例的第二方面，提供了一种紧急控制后输配无功备用优化系统。

16、在一个实施例中，所述紧急控制后输配无功备用优化系统，包括：

17、区域分析模块，用于对配电网进行负荷分区，并确定每个负荷分区的区域关键节点；

18、无功确定模块，用于对每个区域关键节点进行v-q曲线计算，确定各个区域的区域无功储备，并根据各个区域的区域无功储备，确定无功储备最小区域；

19、协调优化模块，用于基于无功储备最小区域，对配电网的输电网层和主动配电网层无功置换协调优化。

20、在一个实施例中，所述区域分析模块在对配电网进行负荷分区时，计算配电网每个受控节点与各无功源间电气距离，得到电气距离矩阵；利用层次聚类算法对所述电气距离矩阵进行聚类，得到负荷分区。

21、在一个实施例中，所述区域关键节点为区域电压跌落最严重的节点。

22、在一个实施例中，所述无功确定模块在对每个区域关键节点进行v-q曲线计算，确定各个区域的区域无功储备时，对每个区域关键节点进行v-q曲线计算，得到v-q曲线；根据所述v-q曲线，所述v-q曲线最小值处的无功源与初始运行点的无功源的区间为该区域无功储备。

23、在一个实施例中，所述协调优化模块在基于无功储备最小区域，对配电网的输电网层和主动配电网层无功置换协调优化时，基于无功储备最小区域，通过该区域内的输电网层的慢速离散无功并联电容器组，对配电网的输电网层和主动配电网层中被占用的光伏逆变器中的快速连续无功源置换，实现输电网层和主动配电网层的无功置换协调优化。

24、在一个实施例中，在对输电网层进行无功置换协调优化时，所述输电网层的置换目标为并联电容器投切次数最小、投切后产生的电压波动最小以及需要置换无功目标的差值最小。

25、在一个实施例中，在对主动配电网层进行无功置换协调优化时，所述主动配电网层的置换目标为配电网中节点电压偏离额定电压程度和光伏置换出的无功源与光伏无功设定运行点的差值最小；所述光伏无功设定运行点为光伏最大无功出力与最小无功出力的中值。

26、在一个实施例中，所述紧急控制后输配无功备用优化系统，还包括：变电站调整模块，用于在基于无功储备最小区域，对配电网的输电网层和主动配电网层无功置换协调优化后，根据投入的电容器组调整变电站九区图无功上下限。

27、根据本发明实施例的第三方面，提供了一种计算机设备。

28、在一个实施例中，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

29、根据本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质。

30、在一个实施例中，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

31、本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

32、本发明以解除配电网中光伏无功占用为目标进行无功备用优化，基于分区确定动态无功储备最小区域，并利用区域内的输电网层面的慢速离散无功并联电容器组将主动配电网层面中被占用的光伏逆变器中的快速连续无功置换出来。对输电网和主动配电网两层间进行协调优化控制，提高了系统动态无功备用。

33、同时，本发明考虑了无功优化过程中变电站九区图自动电压控制所受到输配间无功置换的影响，对每轮无功优化过程中的变电站九区图的无功上下限进行修改。使得系统可以平稳的完成输配间无功配置过程。

34、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。