一种厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法技术

本发明专利技术公开了一种厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法：通过变电站低压侧无功补偿设备对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度与电厂发电机无功对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度的比值，与预先设定的门槛值进行比较，自动形成厂站协调组。本发明专利技术提供的厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法可以实现厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组，适应电网结构和运行方式发生的各类变化，避免了人工指定厂站协调组存在的各类问题，提高了电网的安全性、经济性，满足现场协调控制的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法
本专利技术涉及电力系统自动电压控制
，特别是涉及一种厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法。
技术介绍
自动电压控制(以下简称AVC，AutomaticVoltageControl)系统是实现电网安全(提高电压稳定裕度)、经济(降低网络损耗)、优质(提高电压合格率)运行的重要手段，其控制手段包括了连续变量(电厂侧的发电机无功)与离散变量(变电站侧的电容、电抗、有载调压变压器分接头(OLTCs))，自动电压控制本质上就是对这些控制变量进行协调，从而满足合理无功电压分布的过程。这涉及如何实现连续变量和离散变量的协调控制。前人针对无功优化中如何综合考虑连续变量与离散变量进行了相关的研究，典型方法包括解析类算法和进化类算法，前者以程莹，刘明波等在《含离散控制变量的大规模电力系统无功优化》(中国电机工程学报,2002,22(5):54～60)提出的方法为代表，后者以丁晓莺,王锡凡,陈皓勇在《一种求解最优潮流的组合算法》(中国电机工程学报,2002,22(12):11-16)提出的方法为代表。近年来随着自动电压控制技术的发展，在网、省调度中心主要采用了基于软分区的三级电压控制方法。孙宏斌、张伯明等在《基于软分区的全局电压优化控制系统设计》(电力系统自动化，2003，27(8)：18-20)阐述了电网自动电压控制系统的中采用的三级电压控制的体系结构，详细说明了三级电压控制和二级电压控制技术以及实现方法，在分级电压控制模式下，电厂和变电站的协调控制，主要通过二级电压控制来实现。郭庆来、孙宏斌等在《自动电压控制中连续变量与离散变量的协调方法》(电力系统自动化，2008，32(9)：65～78)提出了基于实时更新协调约束的厂站协调控制方法，其要点简述如下。考虑一个由若干电厂与变电站组成的二级电压控制区域，设Vp和Qg分别表示电厂高压侧母线电压矢量和发电机无功出力矢量，Vs和Qc分别表示变电站侧监控母线的电压矢量和可投切电容电抗的无功矢量，基于灵敏度计算可以求得上述无功矢量与电压矢量之间的灵敏度关系，用分块矩阵形式表达如下：设和分别是三级电压控制计算给出的Vp和Vs的电压设定值矢量。考虑厂站协调控制后，最终确定的协调二级电压控制模型(CSVC)如下：式(2)中，约束集为电厂高压侧母线运行限值约束，约束集是变电站母线电压运行上下限约束的一个子集，是由二级控制中的变电站模块周期刷新的约束范围。可见，二级电压控制中厂站协调的关键在如何确定协调约束但在二级控制的CSVC模型中，哪些变电站应参与到协调控制中？即需要在式(2)中引入哪些变电站电压Vs的协调约束？在大规模网、省级电网中，一个二级电压控制区域往往包括几十个变电站，如果将区内全部变电站母线电压的协调约束均增加到(2)中，一方面造成计算模型规模庞大、计算性能下降；另一方面如果由于多个变电站给出的可行约束过于严格，或者互相矛盾，导致没有可行解，造成整个区域电压控制失败。目前在工程实践中，在二级电压控制中均采用人工定义方法指定参与协调的变电站，但当电网结构和运行方式发生变化时，采用人工定义方法的厂站协调控制品质会显著下降。从已公开的文献来看，还没有更好的方法能够解决该问题。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法，该方法能适应电网结构和运行方式发生的各类变化，自动形成厂站协调组，从而保证了二级分区控制策略的正常求解，提高了电网的安全性、经济性，为实现上述目的本专利技术的技术方案如下：一种厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法：通过变电站低压侧无功补偿设备对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度与电厂发电机无功对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度的比值，与预先设定的门槛值进行比较，自动形成厂站协调组。优选的，厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法包括以下步骤：1)、设定一个二级控制分区集合为Zi：Zi＝{P1,P2,...,Pn,S1,S2,...,Sm},其中Pi为分区内电厂，Si为分区内变电站；2)、设定该分区对应的厂站协调组Ui如下：Ui＝{P1,P2,...,Pn,S1,S2,...,Sk},满足k≤m,Ui∈Zi。即厂站协调组是二级控制分区的子集，其包含分区内全部的电厂和参与厂站协调的变电站。并将二级控制分区Zi内全部电厂Pi加入到Ui中；3)、对Ui中的电厂Pi，计算电厂发电机无功对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度4)、对Zi中的全部变电站{S1,S2,...,Sm}，对每个Sj，依次执行：a)计算变电站Sj低压侧无功补偿设备对电厂Pi高压侧母线的无功电压灵敏度b)计算Sj对Pi的灵敏度与Pi自身的灵敏度的比值：c)判定如果满足：rji>ε，则将Sj加入到厂站协调组Ui中；d)返回步骤a)，处理Zi中下一个变电站Sj+1，直到Zi中全部变电站均处理完成，其中ε为预先设定的门槛值；5)、返回步骤3)，处理Ui中的下一个电厂Pj+1，直到Ui中全部电厂均处理完成，可以得到二级控制分区Zi所对应的厂站协调组Ui。优选的，所述门槛值为0.5。优选的，所述门槛值为电厂与变电站之间的耦合的紧密程度。优选的，所述电厂与变电站之间的耦合的紧密程度为完全耦合时，不考虑厂站协调。本专利技术提供的厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法可以实现厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组，适应电网结构和运行方式发生的各类变化，避免了人工指定厂站协调组存在的各类问题，提高了电网的安全性、经济性，满足现场协调控制的需要。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1为所用厂站协调电压控制中自动形成厂站协调组示意图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本实施例为对一个二级控制分区进行自动形成厂站协调组，该分区内包含2个电厂、2个变电站分别P1、P2，S1、S2,。其中P1电厂500kV母线与S1变电站高压侧母线相连，变电站高中低压侧电压等级分别为500kV、220kV、35kV，有1台变压器运行，电容电抗器安装在1条35kV母线上，负荷接在1条220kV母线上，另500kV电厂P2和500kV变电站S2,通过连接线与该区其他厂站相连，根据电气连接关系，通过拓扑搜索，自动形成如图1所示的简化等值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法，其特征在于：通过变电站低压侧无功补偿设备对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度与电厂发电机无功对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度的比值，与预先设定的门槛值进行比较，自动形成厂站协调组。

【技术特征摘要】
1.一种厂站协调自动电压控制中自动形成厂站协调组的方法，其特征在于：通过变电站低压侧无功补偿设备对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度与电厂发电机无功对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度的比值，与预先设定的门槛值进行比较，自动形成厂站协调组，包括以下步骤：1)、设定一个二级控制分区集合为Zi：Zi＝{P1,P2,...,Pn,S1,S2,...,Sm},其中Pi为分区内电厂，Si为分区内变电站；2)、设定该分区对应的厂站协调组Ui如下：Ui＝{P1,P2,...,Pn,S1,S2,...,Sk},满足k≤m,Ui∈Zi，即厂站协调组是二级控制分区的子集，其包含分区内全部的电厂和参与厂站协调的变电站，并将二级控制分区Zi内全部电厂Pi加入到Ui中；3)、对Ui中的电厂Pi，计算电厂发电机无功对电厂高压侧母线的无功电压灵敏度4)、对Zi中的全部变电站{S1,S2,...,Sm}，对每个Sj，满足j≤i，依次执行：a)计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文鑫，汤磊，向德军，卢建刚，徐展强，余志文，温柏坚，王志南，章平，郭庆来，王彬，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，北京清大高科系统控制有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44