一种变电站运行负荷优化控制方法及系统与流程

本发明属于变电站控制，具体涉及变电站运行负荷优化控制方法及系统。

背景技术：

1、电力系统电压无功优化控制是指在保证满足运行约束的同时，用尽量少的无功投入，最大限度地改善电压稳定状态、降低网损。电力系统电压无功优化控制主要是通过调整发电机的端电压、变压器分接头位置、无功补偿设备等手段来实现的。电力系统电压无功优化问题分成规划和运行优化与控制两类。规划问题计算无功补偿设备的最优安装位置、类型和容量，以达到节省投资费用的目的。运行优化与控制问题认为无功补偿设备的配置已定，需要根据实际负荷的变化，确定无功补偿设备的投切方案和变压器分接头位置等，以达到在满足电压稳定状态要求的情况下，网损最小，或能耗最小，或运行费用最小的目的。电网中各级变电站在电力系统中处于重要的环节,各级变电站所进行的电压无功优化控制对于维持局部地区无功平衡和电压稳定起着十分重要的作用。因此,对变电站电压无功优化策略的研究具有重要的现实意义。

2、电力负荷预测是根据电力负荷的变化规律，依据正确的指导理论，在掌握大量翔实的数据等资料基础上，运用科学合理的手段和策略对未来一段时期内负荷的变化趋势做出科学合理的判断。电力负荷预测已成为电网规划、调度管理及运行控制的必要条件，是电力规划和调度部门所应该具有的基本信息。对负荷预测进行深入的研究，提高负荷预测的准确性，有利于做出科学的电网建设规划，合理安排设备的检修方案和电网运行方式有利于保证电能质量和供电的可靠性。

技术实现思路

1、本发明提出了一种变电站运行负荷优化控制方法，包括如下步骤：

2、s1、建立变电站设备的功率、电压和电流的约束条件，以变电站设备的负荷损失最小建立目标函数，基于约束条件和目标函数建立优化数学模型；

3、s2、计算不满足所述优化数学模型的时间段内的变电站设备的多余负荷；

4、s3，计算所述多余负荷的清除损失代价，根据清除损失代价的大小选择对该多余负荷进行清除或转移操作。

5、进一步地，步骤s1中：

6、所述优化数学模型中，目标函数f为：

7、；

8、所述优化数学模型中，约束条件s.t为：

9、；

10、式中，ut、umax、umin分别为t时刻变电站电压稳定值及其上、下限值；dt、dmax、dmin分别为t时刻变电站设备功率和功率的最大值和最小值；qt、qmax、qmin分别为t时刻无功补偿量和无功补偿的上、下限值；sd、sdmax分别为t时段内变电站设备功率大幅度变化次数和其允许的最大值；表示t时刻的电流平衡函数，表示t时刻设备负荷函数。

11、进一步地，步骤s2中：对不满足优化数学模型的变电站设备的多余负荷进行计算，如下式所示：

12、；

13、式中：为t时刻多余负荷；为神经网络函数，为t时刻变电站设备的基荷；为t时刻负荷与基荷差；vs(t)为负荷承接速率。

14、进一步地，步骤s3中，每个多余负荷y均具有m个评价条件，每个多余负荷y的重要性函数uy如下式所示：

15、；

16、式中，ul为第l个评价条件的重要性，cl为第l个评价条件的权重；

17、设共有k个来源设备贡献了所述多余负荷y，每个多余负荷y的负荷清除损失代价vy如下式所示：

18、；

19、式中：gi为第i个来源设备的使用频率；ri第i个来源设备的使用容量；当损失代价vy小于目标值时，则将多余负荷y清除，否则进行转移。

20、进一步地，步骤s4中：对于进行转移的多余负荷直接下发控制令执行，若为不同意，则需要重新寻找其它承接的变电站设备；若为同意，则需要计算已同意转移的变电站设备是否满足优化数学模型。

21、本发明还提出了一种变电站运行负荷优化控制系统，用于实现变电站运行负荷优化控制方法，包括：优化数学模型构建单元，多余负荷计算单元，清除损失代价计算单元，控制单元；

22、优化数学模型构建单元，用于建立变电站设备的功率、电压和电流的约束条件，以变电站设备的负荷损失最小为目标函数建立优化数学模型；

23、多余负荷计算单元，用于计算不满足所述优化数学模型的时间段内的变电站设备的多余负荷；

24、清除损失代价计算单元，用于计算所述多余负荷的清除损失代价；

25、控制单元，根据清除损失代价的大小选择对该多余负荷进行清除或转移操作。

26、本发明具有如下有益技术效果：

27、建立变电站设备的功率、电压和电流的约束条件，以变电站设备的负荷损失最小为目标函数建立优化数学模型；计算不满足所述优化数学模型的时间段内的变电站设备的多余负荷；计算所述多余负荷的清除损失代价，根据清除损失代价的大小选择对该多余负荷进行清除或转移操作。

技术特征：

1.一种变电站运行负荷优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的变电站运行负荷优化控制方法，其特征在于，步骤s1中：

3.根据权利要求1所述的变电站运行负荷优化控制方法，其特征在于，步骤s2中：对不满足优化数学模型的变电站设备的多余负荷进行计算，如下式所示：

4.根据权利要求1所述的变电站运行负荷优化控制方法，其特征在于，步骤s3中，每个多余负荷y均具有m个评价条件，每个多余负荷y的重要性函数uy如下式所示：

5.根据权利要求1所述的变电站运行负荷优化控制方法，其特征在于，步骤s4中：对于进行转移的多余负荷直接下发控制令执行，若为不同意，则需要重新寻找其它承接的变电站设备；若为同意，则需要计算已同意转移的变电站设备是否满足优化数学模型。

6.一种变电站运行负荷优化控制系统，用于实现如权利要求1-5任意一项所述的变电站运行负荷优化控制方法，其特征在于，包括：优化数学模型构建单元，多余负荷计算单元，清除损失代价计算单元，控制单元；

技术总结
本发明提出了一种变电站运行负荷优化控制方法及系统，涉及变电站控制技术领域，建立变电站设备的功率、电压和电流的约束条件，以变电站设备的负荷损失最小为目标函数建立优化数学模型；计算不满足所述优化数学模型的时间段内的变电站设备的多余负荷；计算所述多余负荷的清除损失代价，根据清除损失代价的大小选择对该多余负荷进行清除或转移操作。

技术研发人员：范百旺,范金伟,范金武,孙同浩
受保护的技术使用者：天津中电华利电器科技集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29