AVC下 发枢纽站高压侧关口无功/电压指标为约束，建立无功优化模型，并在模型中的无功优化 目标中加入小水电群集中并网变电站、风电场升压变无功裕度指标；其中无功优化模型 为：
[0048] 式中，F为无功优化总目标，AVad为电压偏离目标值，QvS小水电站集中并网变 电站无功裕度目标值，Q w为风电场升压变无功裕度目标值；γ i、γ2、丫3分别表示分配给 Λ Vad、Qv、Qw三者的目标权重。
[0049] 在本实施例中，上级AVC下发关口电压目标值（标幺值）为1.0,控制死区 为0.005,即下发关口电压区间为[0.995,1.005]。其他节点电压允许运行区间为 [0.97, 1.07]，系统节点数N为14,控制风电场个数M为2, γι、γ2、丫3分别为0.98、0.01、 0· 01，λ" \2和 λ 3均为 100000。
[0050] 步骤3 :调用现有技术中的智能优化算法进行迭代计算，得到各站点控制无功补 偿设备的无功调节量；其中，在实时关口无功/电压不满足上级AVC系统下发指令情况时， 需要按照离散变量归整原则对离散变量进行归整操作；
[0051] 尚散变量归整原则为：
[0052] 设离散变量X1在连续化方式下寻优后得到的最优值为X i。，所在整数区间为[X1 _，X1 _]，上一次所述的离散变量控制指令为X' i，则：
[0053] 若XiqOC1 _+ Δ X，则所述的离散变量X1归整为X i
[0054] 若DX1 __ Δ X，则所述的离散变量X1归整为X i
[0055] 若X1議+ Δ X < K X i Μχ- Δ X，又分为下述两种情况：情况1、若X' A X i _，则 所述的离散变量X1归整为X1 情况2、若)T _，则所述的离散变量X1归整为X 1 _。
[0056] 步骤4 :形成各无功补偿设备控制指令并进行下发，最终实现多能源接入电力系 统无功电压的快速调节。
[0057] 在本实施例中，运用C++软件进行控制程序编写，基于提出的协调控制方法对该 地区模拟控制24次。表1分别统计了传统区域电网无功电压控制方法及AVC模式下的改 进区域电网无功电压控制方法进行24次计算所用的总时间。在将无功裕度指标引入优化 目标前后，风电场1、2配置SVG全天投入容量对比如图5所示。在采用提出的离散变量归 整原则前后，以枢纽变电站电容器为例，全天动作情况对比如图6所示。
[0058] 表1两种控制方法24次计算所用时间对比
[0059]
[0060] 由表1统计结果可知，在采用AVC模式下的改进区域电网无功电压控制方法后，即 在关口无功/电压状态满足上级AVC系统下发指标的情况下只对连续性无功补偿设备进行 控制，减少了控制对象，能够有效地缩短在线计算时间。
[0061] 由图5、6可知，在引入无功裕度指标后，无功补偿量在枢纽站、小水电站集中并网 变电站和风电场升压变之间进行合理的分配，达到以枢纽站为主，小水电站集中并网变电 站和风电场升压变为辅的目标，使得小水电站集中并网变电站和风电场升压变能够拥有充 足的无功容量以应对新能源出力快速波动时短时间内产生的较大无功需求。
[0062] 对图7进行分析可知，在对离散变量进行归整操作过程中，采用提出的归整原则 可以使得离散型无功设备与连续型无功设备有效地配合，在出现负荷或新能源出力短时间 波动时，能够尽量地减少离散型无功设备的动作次数，由延长设备的使用寿命。
[0063] 本发明基于关口无功电压状态是否满足上级AVC系统下发指标来确定当前控制 对象，当满足时，控制对象为动态无功补偿设备，以区域电压偏离指标最小为目标，对动态 无功补偿设备进行控制；当不满足时，控制对象为所有动、静态无功补偿设备，以上级AVC 下发枢纽站高压侧关口无功/电压指标为约束，并在控制目标中加入小水电群集中并网变 电站、风电场无功裕度为综合目标，基于提出的离散变量归整原则对离散变量进行归整操 作，对枢纽站、小水电群集中并网变电站内无功电压调节设备和风电场升压变配置动态无 功补偿设备进行协调控制，最终实现多能源接入系统无功电压的快速调节。
[0064] 应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0065] 应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权 利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发 明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种适应多种能源接入的电力系统无功电压快速协调控制方法，其特征在于，包括 以下步骤： 步骤1:采集新能源集中并网区域实时数据，所述的实时数据包括关口无功/电压状 态、风电场实时出力、枢纽站及小水电站集中并网变电站实时负荷、各无功补偿设备实时运 行状态；接收上级AVC下发无功/电压指令； 步骤2 :判断实时关口无功/电压状态是否满足上级AVC系统下发指令？ 若满足，则控制对象确定为风电场升压变配置的无功补偿设备SVG，建立以电压偏离值 表最小为目标的无功优化模型； 若不满足，则控制对象确定为所有控制站点配置的无功补偿设备，以上级AVC下发枢 纽站高压侧关口无功/电压指标为约束，建立无功优化模型，并在模型中的无功优化目标 中加入小水电群集中并网变电站、风电场升压变无功裕度指标； 步骤3 :调用智能优化算法进行迭代计算，得到各站点控制无功补偿设备的无功调节 量；其中，在实时关口无功/电压不满足上级AVC系统下发指令情况时，需要按照离散变量 归整原则对离散变量进行归整操作； 步骤4 :形成各无功补偿设备控制指令并进行下发，最终实现多能源接入电力系统无 功电压的快速调节。2. 根据权利要求1所述的适应多种能源接入的电力系统无功电压快速协调控制方法， 其特征在于：步骤2中满足上级AVC下发指令情况下建立的无功优化模型为：式中，F为无功优化总目标，AVad为电压偏离目标值，为系统节点电压罚函 数，AVp。。为关口电压罚函数，AQ为关口无功越限罚函数；N为系统节点数;M为控制的 风电场个数；h、\2和A3分别为系统节点电压、关口电压和关口无功越限惩罚系数； 步骤2中不满足上级AVC下发指令情况下建立的无功优化模型为：式中，F为无功优化总目标，AVad为电压偏离目标值，Q#小水电站集中并网变电站无 功裕度目标值，QW为风电场升压变无功裕度目标值；Y:、Y2、丫3分别表示分配给AVad、Qv、 Qw三者的目标权重。3. 根据权利要求1所述的适应多种能源接入的电力系统无功电压快速协调控制方法， 其特征在于：步骤3中所述的离散变量归整原则为： 设离散变量Xi在连续化方式下寻优后得到的最优值为Xi。，所在整数区间为 [Xinun，Xiniax]，上一次所述的离散变量控制指令为ri，则： 若X1(]〈X1_+AX，则所述的离散变量Xi归整为X若X1(]>Xiniax-AX，则所述的离散变量Xi归整为Xiniax; 若X_+AX彡KX_x-AX，又分为下述两种情况：情况1、若X' #Xinun，则所述 的离散变量&归整为Xinun;情况2、若X'X_x，则所述的离散变量&归整为X_x。
【专利摘要】本发明公开了一种适应多种能源接入的电力系统无功电压快速协调控制方法，本发明在关口无功/电压状态满足上级AVC系统下发指标的情况下只对连续性无功补偿设备进行控制，减少了控制对象，缩短了在线计算时间；在关口无功/电压状态不满足上级AVC系统下发指标的情况下，将风电场升压变、小水电群集中并网变电站无功裕度指标引入优化目标中，使得无功补偿量在枢纽站、小水电站集中并网变电站和风电场升压变之间进行合理的分配；提出的离散变量归整规则能够有效地减少离散型无功设备的动作次数，使得离散型、连续型无功设备达到快速配合补偿的效果。
【IPC分类】H02J3/18
【公开号】CN105098801
【申请号】CN201510608164
【发明人】邓长虹, 马庆, 周沁
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月21日