一种基于广域量测信息的馈线级快速电压控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电力系统控制技术，具体涉及一种基于广域量测信息的馈线级快速电压控制系统及方法。该方法该方法包括基于PMU量测信息的状态估计，DVR、光伏逆变器连续型快速调压设备最优电压控制梯度的在线提取，以及基于PMU反馈数据、采用模型预测控制方法实现的馈线级快速电压动态控制。该方法基于PMU量测信息实现含光伏配电网的在线状态估计，适用于光伏快速波动的场景；利用馈线电压灵敏度信息进行电压控制，提出了基于最优电压控制梯度的电压控制方案，有利于保证电压合格率的同时减少设备调节量；采用模型预测控制方法实现电压控制，有利于提前对馈线电压进行控制，防止了发生电压越限时调节不及时，利用PMU反馈信息实现了闭环电压控制。

A Feeder Level Fast Voltage Control System Based on Wide Area Measurement Information

The invention relates to power system control technology, in particular to a feeder level fast voltage control system and method based on wide area measurement information. This method includes state estimation based on PMU measurement information, online extraction of optimal voltage control gradient for DVR and PV inverter continuous fast voltage regulation equipment, and feeder level fast voltage dynamic control based on PMU feedback data and model predictive control method. This method realizes on-line state estimation of distribution network with photovoltaic based on PMU measurement information, which is suitable for the scene of fast fluctuation of photovoltaic. Using voltage sensitivity information of feeder to control voltage, a voltage control scheme based on optimal voltage control gradient is proposed, which is conducive to guaranteeing the qualified rate of voltage and reducing equipment regulation. Model predictive control method is used to realize voltage control. It is advantageous to control the feeder voltage in advance and prevents the untimely regulation when the voltage exceeds the limit. The closed-loop voltage control is realized by using PMU feedback information.

【技术实现步骤摘要】
一种基于广域量测信息的馈线级快速电压控制系统及方法
本专利技术属于电力系统控制
，尤其涉及一种基于广域量测信息的馈线级快速电压控制系统及方法。
技术介绍
近年来，光伏在配电网中渗透率日益增加，其规模化接入改变了配电网潮流分布情况，甚至导致潮流返送现象。另外，由于光伏出力具有较强的不确定性和波动性，导致配电网中馈线电压越限情况日益突出。基于光伏快速波动的特性，需要对光伏规模化接入的配电网运行状态进行在线监测，并针对配电网实时运行状态进行快速电压控制，保证电压合格率的要求。目前，在配电网状态估计方面，主要采用的方法包括加权最小二乘算法及其衍生算法等，可实现较为准确的状态估计结果及较快的估计速度，具有较高的鲁棒性。然而，分布式光伏的接入改变了配电网的节点类型，需要针对光伏输出特性建立模型，针对含光伏的配电网提出适用的快速状态估计方法。另外，目前采用的状态估计方法主要利用数据采集与监视控制(SCADA)系统的量测数据展开，而SCADA系统的数据反馈周期较长，量测数据约2s传送一次，且量测精度难以保障，难以满足含光伏的配电网状态在线监测的要求。同步相量量测单元(PMU)可快速且精确反馈数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于广域量测信息的馈线级快速电压控制系统，其特征是，包括配电网、光伏逆变器、馈线电压、多条馈线，以及分别装设在多条馈线上的多台PMU量测单元，分别装设在多条馈线上的多台分布式光伏和多台DVR；通过调节DVR补偿电压及光伏逆变器输出无功实现馈线电压的控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于广域量测信息的馈线级快速电压控制系统，其特征是，包括配电网、光伏逆变器、馈线电压、多条馈线，以及分别装设在多条馈线上的多台PMU量测单元，分别装设在多条馈线上的多台分布式光伏和多台DVR；通过调节DVR补偿电压及光伏逆变器输出无功实现馈线电压的控制。2.一种基于广域量测信息的馈线级快速电压控制方法，其特征是，该方法包括基于PMU量测信息的状态估计，DVR、光伏逆变器连续型快速调压设备最优电压控制梯度的在线提取，以及基于PMU反馈数据、采用模型预测控制方法实现的馈线级快速电压动态控制；具体步骤如下：S1.配电网快速状态估计步骤：针对光伏输出特性建立光伏等效模型，利用PMU量测的节点电压、支路电流数据，同时引入光伏、负荷预测值伪量测数据以及光伏无功输出虚拟量测数据，采用加权最小二乘算法利用MATLAB软件对含光伏的配电网进行状态估计，获取状态估计迭代矩阵及各节点电压幅值、相角参数；S2.电压控制梯度在线提取步骤：基于S1中状态估计结果及迭代矩阵提取馈线电压关于各节点注入功率量测量的灵敏度信息，建立DVR补偿电压及光伏输出无功的等效模型，计算馈线电压关于不同位置、不同类型电压控制设备的灵敏度关系，提取各设备对于各馈线电压的控制梯度；S3.馈线级电压控制步骤：采用模型预测控制方法实现馈线级电压控制，基于S2中计算的馈线电压灵敏度及各设备的电压控制梯度信息建立馈线电压关于设备调节量及扰动量的线性关系，以有限时域内各馈线电压偏差量及各设备的调节量最小为目标函数，通过控制多台DVR、光伏逆变器连续型调压设备输出实现电压优化，采用MATLAB软件对建立的针对优先时域电压的优化模型进行求解，提出最优电压控制方法。3.如权利要求1所述的基于广域量测信息的馈线级快速电压控制方法，其特征是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，徐箭，袁智勇，贾宇乔，雷金勇，廖思阳，徐全，白浩，马溪原，于力，罗林欢，劳永钊，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，武汉大学，广州供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44