单变电站离散无功设备日动作次数设置方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单变电站离散无功设备日动作次数设置方法及装置，该方法在目标函数中要求离散无功设备与电网的无功需求量的偏差最小，该偏差通过该时段的时间长度自适应的对偏差进行加权处理，目标函数另一部分由动作次数最少的限值组成，从而降低了控制成本，在约束中，保证在每个时段划分段内，离散无功设备总的可出力动作次数限值内其无功出力能满足系统的无功需求，通过求解该整数规划模型即可得到单站的离散无功设备在不同时段的动作次数。本发明专利技术方法原理简单，求解方便，具有很强的工程实用性。

Setting Method and Device of Daily Operation Number of Discrete Reactive Power Equipment in Single Substation

The invention discloses a method and device for setting the daily action times of discrete reactive power equipment in a single substation. The method requires the minimum deviation between discrete reactive power equipment and reactive power demand of power grid in the objective function. The deviation is weighted adaptively by the time length of the period. The other part of the objective function is composed of the limit value of the least action times, thus reducing the deviation. The control cost ensures that the reactive power output of the discrete reactive power equipment can meet the reactive power demand of the system within the limit of the total number of active power actions of the discrete reactive power equipment in each period. By solving the integer programming model, the action times of the discrete reactive power equipment of a single station in different periods can be obtained. The method has the advantages of simple principle, convenient solution and strong engineering practicability.

【技术实现步骤摘要】
单变电站离散无功设备日动作次数设置方法及装置
本专利技术涉及一种单变电站离散无功设备日工作次数设置方法及装置，适用于电力调控系统，属于电力系统运行与控制

技术介绍
电压无功调控经过多年的研究已日趋成熟且广泛用于实际电网控制并取得了较好的效果。然而随着电网规模的不断扩大以及负荷变化的日渐复杂，单个变电站电压无功调控中常会出现由于参数设置不合理而导致优化运行效果不理想的现象，究其原因主要是运行人员很难准确把握参数的合理设置，这其中尤以电容器等离散无功源等无功补偿设备的动作次数确定最为困难。目前的方法多基于人工经验设置的方法，并不能抓住负荷变化主要矛盾，设置粗糙，对负荷没有针对性，导致大多数情况下无可控的电容器等离散无功源。经过检索，在国内尚没有在单变电站电压无功调控中设备动作次数设置的整数规划模型的专利。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种单变电站离散无功设备日动作次数设置方法及装置，可以获得单站的离散无功设备在不同时段的动作次数，该方法原理简单，求解方便，具有很强的工程实用性。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种单变电站离散无功设备日动作次数设置方法，具体包括以下过程：S1，根据变电站日时段划分结果，确定每个时段内起始点的有功功率和结束点的有功功率；S2，根据每个时段内起始点的有功功率和结束点的有功功率，确定每个时段内无功需求；S3，计算每个时段对应的离散无功设备的容量；S4，建立以所有时段内离散无功设备的容量与无功需求的偏差最小以及设备的动作次数最少为目标的目标函数；S5，求解上述目标函数得到每个时段的动作次数，获得日总的动作次数。优选的，任一时段对应的离散无功设备动作次数为一个整数变量。优选的，S2中，第i时段内无功需求其中，i＝1,2,......N；N为变电站日时段划分数量，α为调节系数，pstart_i为第i时段内起始点的有功功率，pend_i为第i时段内结束点的有功功率。优选的，调节系数α取值范围为1<α<1.5。优选的，S4中，目标函数表达式为：s.tki*Qi>Qi0+γ其中，Ti为第i时段起始时间，Ti+1为第i时段结束时间，Qi为第i时段对应的离散无功设备的容量，Qi0第i时段内无功需求，ki为第i时段需要分配的动作次数，(Ti+1-Ti)2*(ki*Qi-Qi0)2项的目标是Ti～Ti+1时段内离散无功设备的容量与电网的无功需求量的偏差最小，ki2项表示的是设备的动作次数最少，λ是权重控制系数，λ>0，γ是裕度控制系数，γ>0；约束条件ki*Qi>Qi0+γ是为保证在每个时段划分段内，离散无功设备的总的可出力动作次数限值内其无功出力能满足系统的无功需求。相应的，根据上述的方法本专利技术还提供了一种单变电站离散无功设备日动作次数设置装置，包括：时段参数确定模块，用于根据变电站日时段划分结果，确定每个时段内起始点的有功功率和结束点的有功功率；无功需求计算模块，用于根据每个时段内起始点的有功功率和结束点的有功功率，确定每个时段内无功需求；无功设备容量计算模块，用于计算每个时段对应的离散无功设备的容量；目标函数建立模块，用于建立以所有时段内离散无功设备的容量与无功需求的偏差最小以及设备的动作次数最少为目标的目标函数；动作次数计算模块，用于求解上述目标函数得到每个时段的动作次数，获得日总的动作次数。优选的，无功需求计算模块中，第i时段内无功需求其中，i＝1,2,......N；N为变电站日时段划分数量，α为调节系数，pstart_i为第i时段内起始点的有功功率，pend_i为第i时段内结束点的有功功率。优选的，调节系数α取值范围为1<α<1.5。优选的，目标函数建立模块中，目标函数表达式为：s.tki*Qi>Qi0+γ其中，Ti为第i时段起始时间，Ti+1为第i时段结束时间，Qi为第i时段对应的离散无功设备的容量，Qi0第i时段内无功需求，ki为第i时段需要分配的动作次数，(Ti+1-Ti)2*(ki*Qi-Qi0)2项的目标是Ti～Ti+1时段内离散无功设备的容量与电网的无功需求量的偏差最小，ki2项表示的是设备的动作次数最少，λ是权重控制系数，λ>0，γ是裕度控制系数，γ>0；约束条件ki*Qi>Qi0+γ是为保证在每个时段划分段内，离散无功设备的总的可出力动作次数限值内其无功出力能满足系统的无功需求。相应的，本专利技术还提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征是，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述的方法。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术方法在目标函数中要求离散无功设备与电网的无功需求量的偏差最小，该偏差通过该时段的时间长度自适应的对偏差进行加权处理，目标函数另一部分由动作次数最少的限值组成，从而降低了控制成本，在约束中，保证在每个时段划分段内，离散无功设备总的可出力动作次数限值内其无功出力能满足系统的无功需求，通过求解该整数规划模型即可得到单站的离散无功设备在不同时段的动作次数，该方法原理简单，求解方便，具有很强的工程实用性。具体实施方式以下对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。电容器/电抗器离散无功源作为一种广泛使用的无功补偿设备，对支撑全网电压无功，保证安全性和经济性起着重要的作用。然而由于受到绝缘等因素的影响，其日动作次数是收到严格的限值的，这种限值甚至已经细化至一天中的不同时段。但如何确定每个时段内的动作次数，目前尚无研究，工程现场多依据经验设置和调整，这种方法脱离负荷变化的实际，也仅能在很小的程度上保证峰、谷的电网的无功需求，进而严重影响单个变电站电压无功调控的效果。本专利技术抓住电容器/电抗器等离散无功源在满足单变电站的电压无功控制的需求的主要矛盾，通过整数规划智能化反映每一阶段的控制目标，同时通过时间的加权自适应的反映不同时段的负荷趋势，进而得到每个时段的动作次数。本专利技术的单变电站离散无功设备日动作次数设置的整数规划方法，设某变电站日一共有N个时段划分点，任一时段对应的离散无功设备为一个整数变量，则离散无功设备对应的整数变量个数为N，计算日总动作次数的具体包括以下步骤：步骤S1，计算第i时段对应的离散无功设备的容量为Qi；i＝1,2,......N；步骤S2，根据时段划分结果，确定第i时段内起始点的有功功率pstart_i和结束点的有功功率pend_i，以及该时段的结束时间Ti+1和起始时间Ti；步骤S3，确定第i时段内无功需求α为调节系数，一般取值范围为1<α<1.5。步骤S4，建立如下目标函数：s.tki*Qi>Qi0+γ这里(Ti+1-Ti)2*(ki*Qi-Qi0)2项的目标是Ti～Ti+1时段内离散无功设备与电网的无功需求量的偏差最小，这种形式的偏差含义有两层：(1)(Ti+1-Ti)2表示的无功变化趋势越长，电容器等离散无功源就需要更多的动作次数；(2)(ki*Qi-Qi0)2表示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.单变电站离散无功设备日动作次数设置方法，其特征是，具体包括以下过程：S1，根据变电站日时段划分结果，确定每个时段内起始点的有功功率和结束点的有功功率；S2，根据每个时段内起始点的有功功率和结束点的有功功率，确定每个时段内无功需求；S3，计算每个时段对应的离散无功设备的容量；S4，建立以所有时段内离散无功设备的容量与无功需求的偏差最小以及设备的动作次数最少为目标的目标函数；S5，求解上述目标函数得到每个时段的动作次数，获得日总的动作次数。

【技术特征摘要】
1.单变电站离散无功设备日动作次数设置方法，其特征是，具体包括以下过程：S1，根据变电站日时段划分结果，确定每个时段内起始点的有功功率和结束点的有功功率；S2，根据每个时段内起始点的有功功率和结束点的有功功率，确定每个时段内无功需求；S3，计算每个时段对应的离散无功设备的容量；S4，建立以所有时段内离散无功设备的容量与无功需求的偏差最小以及设备的动作次数最少为目标的目标函数；S5，求解上述目标函数得到每个时段的动作次数，获得日总的动作次数。2.根据权利要求1所述的单变电站离散无功设备日动作次数设置方法，其特征是，任一时段对应的离散无功设备动作次数为一个整数变量。3.根据权利要求1所述的单变电站离散无功设备日动作次数设置方法，其特征是，S2中，第i时段内无功需求其中，i＝1,2,......N；N为变电站日时段划分数量，α为调节系数，pstart_i为第i时段内起始点的有功功率，pend_i为第i时段内结束点的有功功率。4.根据权利要求3所述的单变电站离散无功设备日动作次数设置方法，其特征是，调节系数α取值范围为1<α<1.5。5.根据权利要求1所述的单变电站离散无功设备日动作次数设置方法，其特征是，S4中，目标函数表达式为：s.tki*Qi>Qi0+γ其中，Ti为第i时段起始时间，Ti+1为第i时段结束时间，Qi为第i时段对应的离散无功设备的容量，Qi0第i时段内无功需求，ki为第i时段需要分配的动作次数，(Ti+1-Ti)2*(ki*Qi-Qi0)2项的目标是Ti～Ti+1时段内离散无功设备的容量与电网的无功需求量的偏差最小，ki2项表示的是设备的动作次数最少，λ是权重控制系数，λ>0，γ是裕度控制系数，γ>0；约束条件ki*Qi>Qi0+γ是为保证在每个时段划分段内，离散无功设备的总的可出力动作次数限值内其无功出力能满足系统的无功需求。6.单变电站离散无功设备日动作次数设置装置，其特征是，包括：时段参数确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洛，陈天华，拜润卿，何欣，华夏，史玉杰，郭文科，周治伊，行舟，杜磊，徐陆飞，陈建华，常喜强，张鹏，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，国网甘肃省电力公司电力科学研究院，国网甘肃省电力公司，国网新疆电力有限公司，国家电网有限公司，南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32