一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，当电网发生频率失稳，需要配网有功功率控制时，在电压合格限值范围内，通过综合调压方法调节配网侧电压，调节配网侧有功负荷，为电网提供功率支撑。本发明专利技术在电网大功率失去导致频率失稳时，可以快速降低负荷有功功率，为电网提供紧急功率支撑，辅助电网频率快速恢复。

A local network load interactive active power control method based on voltage regulation of distribution network

The invention discloses a regional distribution network based on load voltage regulation of the interaction of active power control method, when the grid frequency instability, need distribution of active power control, the voltage limits, adjust the distribution network voltage through the integrated voltage adjusting method, adjusting the distribution network load, to provide support for the power grid. The invention can rapidly reduce the active power of the load when the power grid loses power and leads to frequency instability, and provides an emergency power support for the power grid, thereby assisting the rapid restoration of the frequency of the grid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法
本专利技术涉及一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，属于电力系统安全控制领域。
技术介绍
构建全球能源互联网,旨在推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。随着电网规模的不断扩大和电力负荷的日益增长,以清洁能源为主导、以电为中心的能源新格局逐步形成，区域电网加快迈进特高压、大电网、高比例清洁能源时代。对以特高压交直流混联为特征的大受端电网而言，区内发电机的等效惯性及稳定调节能力大大减小，而交直流电网又易发连锁故障；一旦发生直流闭锁故障，频率稳定问题将随之出现。针对该问题，国网公司已开展了系统保护级频率紧急控制工程示范，包括直流调制功率、抽蓄紧急切泵、精准切负荷等，以提升大电网安全综合防御能力及省级电网运行弹性。虽说已有手段进行负荷控制，但采用的是中断可中断负荷的方式，在实施控制时需要切除可中断负荷，尚未完全挖掘出可控负荷的潜能。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，当电网发生频率失稳，需要配网有功功率控制时，在电压合格限值范围内，通过综合调压方法调节配网侧电压，调节配网侧有功负荷，为电网提供功率支撑。通过综合调压方法降低配网侧电压，降低配网侧有功负荷。综合调压方法的过程包括无功补偿设备的投切和有载调压变压器的分接头位置调节。综合调压方法按照优先投切无功补偿设备，再调节有载调压变压器分接头的原则进行。所述区域网荷互动有功功率控制方法的具体过程为，S1)电网发生频率失稳时，启动配网有功功率控制，在电压合格限值范围内实施向下调整；S2)计算各变电站母线无功可调裕度；S3)依次切除各在投的无功补偿设备，同时监视确保各变电站母线电压不越限；S4)判断是否无可切的无功补偿设备，如果不是，则转至步骤S2，如果是，则转至步骤S5；S5)计算各变电站有载调压变压器的分接头可下调档位数；S6)向下调节有载调压变压器档位，同时监视确保中低压侧电压不越限；S7)判断是否无可调的有载调压变压器，如果不是，则转至步骤S6，如果是，则结束。无功补偿设备为电容器组。通过可切电容器组数及容量计算各变电站母线无功可调裕度。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术在电网大功率失去导致频率失稳时，可以快速降低负荷有功功率，为电网提供紧急功率支撑，辅助电网频率快速恢复。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图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。一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，当电网发生频率失稳，需要配网有功功率控制时，在电压合格限值范围内，通过综合调压方法调节配网侧电压，调节配网侧有功负荷，为电网提供功率支撑。根据配电网负荷的静态电压特性数学原理和国标/企标对配网电压的要求可得：(1)负荷静态电压特性ZIP模型表达式：其中，UN、UL、UL*依次为负荷侧母线额定电压、负荷侧电压有名值及标幺值，PN、QN为负荷额定有功、无功功率，PL、QL为负荷有功、无功功率，ap、bp、cp、aq、bq、cq均为参数，对应不同的节点取值不同，满足式1和式2表明，负荷的有功和无功都由三部分组成，第一部分与电压成正比，代表恒定阻抗消耗的负荷；第二部分与电压成反比，代表与恒电流负荷相对应的功率；第三部分为恒功率分量。将式1对电压求导，可得有功功率对电压的调节系数：dPL/dUL*＝PN(2apUL*+bp)式3由式3可以看出，电压响应特性与负荷的组成有关，恒定阻抗部分占比越多，调节效果越明显，通过调节电压，可以改变有功负荷。(2)国标/企标对配网电压的要求：国家标准《电能质量供电电压偏差》规定，20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7％；企业标准《国家电网公司电压质量和无功管理规定》规定，变电站10kV母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0％～+7％。可见，现行电网运行过程中，存在电压向下调节的空间，可以通过调低电压达到降低负荷功率的效果。根据上述分析，一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法可描述为：当电网发生频率失稳，需要配网有功功率控制时，在电压合格限值范围内，通过综合调压方法降低配网侧电压，降低配网侧有功负荷，为电网提供功率支撑。该综合调压方法的过程包括无功补偿设备的投切和有载调压变压器的分接头位置调节；并按照优先投切无功补偿设备，再调节有载调压变压器分接头的原则进行。如图1所示，上述区域网荷互动有功功率控制方法的具体过程为：S1)电网发生频率失稳时，启动配网有功功率控制，在电压合格限值范围内实施向下调整；S2)计算各变电站母线(10kV)无功可调裕度；S3)依次切除各在投的无功补偿设备，同时监视确保各变电站母线电压不越限；S4)判断是否无可切的无功补偿设备，如果不是，则转至步骤S2，如果是，则转至步骤S5；S5)计算各变电站有载调压变压器的分接头可下调档位数；S6)向下调节有载调压变压器档位，同时监视确保中低压侧电压不越限；S7)判断是否无可调的有载调压变压器，如果不是，则转至步骤S6，如果是，则结束。上述无功补偿设备一般电容器组，通过可切电容器组数及容量计算各变电站母线无功可调裕度。上述方法在电网大功率失去导致频率失稳时，可以快速降低负荷有功功率，为电网提供紧急功率支撑，辅助电网频率快速恢复。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，其特征在于：当电网发生频率失稳，需要配网有功功率控制时，在电压合格限值范围内，通过综合调压方法调节配网侧电压，调节配网侧有功负荷，为电网提供功率支撑。

【技术特征摘要】
1.一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，其特征在于：当电网发生频率失稳，需要配网有功功率控制时，在电压合格限值范围内，通过综合调压方法调节配网侧电压，调节配网侧有功负荷，为电网提供功率支撑。2.根据权利要求1所述的一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，其特征在于：通过综合调压方法降低配网侧电压，降低配网侧有功负荷。3.根据权利要求1或2所述的一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，其特征在于：综合调压方法的过程包括无功补偿设备的投切和有载调压变压器的分接头位置调节。4.根据权利要求3所述的一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，其特征在于：综合调压方法按照优先投切无功补偿设备，再调节有载调压变压器分接头的原则进行。5.根据权利要求4所述的一种基于配网电压调节的区域网荷互动有功功率控制方法，其特征在于：所述区...

【专利技术属性】
技术研发人员：李虎成，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32