一种考虑配电网调压需求的输配协同自动电压控制方法技术

本发明专利技术提出了一种考虑配电网调压需求的输配协同自动电压控制方法，获取输、配电网模型和实时数据构建输配一体电网模型；对变电站的各10kV母线下所带馈线的所有负荷节点电压，分别判断各负荷节点电压是否越限，计算馈线下负荷节点电压接近或越上限率、负荷节点电压接近或越下限率；若某馈线下负荷节点电压接近或越上限率大于接近或越上限率门槛值，则更新对应10kV母线的电压上限；若某馈线下负荷节点电压接近或越下限率大于接近或越下限率门槛值，则更新对应10kV母线电压下限；若10kV母线电压越上限，则选择其所在变电站的分接头降档或容抗器投切；若10kV母线电压越下限，则选择其所在变电站的分接头升档或容抗器投切。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑配电网调压需求的输配协同自动电压控制方法
本专利技术涉及电力领域，特别是涉及一种考虑配电网调压需求的输配协同自动电压控制方法。
技术介绍
自动电压控制(以下简称AVC，AutomaticVoltageControl)系统是实现输电网安全(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。AVC系统架构在电网能量管理系统(EMS)之上，能够利用输电网实时运行数据，从输电网全局优化的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，自动下发给电厂、变电站以及下级电网调度机构执行。孙宏斌、张伯明、郭庆来在《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年，第27卷第8期，16-20页)中说明了大电网自动电压控制的体系结构。其中变电站的自动电压控制能力与效果直接影响了电力系统自动电压控制的整体控制结果。变电站配有一定容量的离散无功设备(电容器，电抗器)，电容器和电抗器的投切主要用于消除母线电压越限，同时也用于提高变电站的电压水平以降低系统的网损。在电力系统中，配电网处于整个系统的末端，其电压质量直接关系到用户电气设备能否稳定运行，当系统提供电压低于用户电气设备的额定电压时，用户电气设备将不能正常运行，反之，当系统提供电压高于用户电气设备额定电压时，将会造成用户电气设备的使用寿命缩短，甚至造成电气设备损坏。配电网电压问题原因主要有线路截面积小、供电半径大、无功补偿配置容量不足、设备老化等，而调压方法是在线路上加装单台无功补偿设备，设备间无通讯，不能统一控制且成本高，电压治理效果不明显。
技术实现思路
基于此，有必要在配电网自身调压能力普遍不足、调压效果不明显的现实情况下，利用输电网调压能力，针对自动电压控制提出考虑配电网调压需求的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提出的一种考虑配电网调压需求的输配协同自动电压控制方法，包括如下步骤：(1)获取输电网模型、母线电压量测、开关刀闸状态、以及变压器的有功功率和无功功率；(2)获取配电网设备信息、设备状态以及量测数据，并结合所述输电网模型构建输配一体电网模型；(3)对变电站的各10kV母线下所带馈线的所有负荷节点电压，分别判断各负荷节点电压是否越限，计算馈线下负荷节点电压接近或越上限率、负荷节点电压接近或越下限率；若某馈线下负荷节点电压接近或越上限率大于接近或越上限率门槛值，则更新对应10kV母线的电压上限；若某馈线下负荷节点电压接近或越下限率大于接近或越下限率门槛值，则更新对应10kV母线电压下限；(4)判定10kV母线电压是否越限，若10kV母线电压越上限，则选择其所在变电站的分接头降档或容抗器投切；若10kV母线电压越下限，则选择其所在变电站的分接头升档或容抗器投切。本专利技术方法的特点及有益效果在于：本专利技术利用输电网调压能力，在配电网自身调压能力不足、调压效果不明显的情况下，通过获取输、配电网模型、量测数据，构建输配一体电网模型，充分考虑输、配电网电压运行状况，调节配电网的10kV母线电压，解决配电网电压越限问题，实现用户电气设备安全稳定运行。附图说明图1是本专利技术实施例的对一个110kV变电站S1及其连接配电网的自动电压控制示意图。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。本专利技术提出的一种考虑配电网调压需求的输配协同自动电压控制方法，包括如下步骤：(1)设定自动电压控制周期为Tc；(2)在每个自动电压控制周期Tc到来时，从能量管理系统(EMS)获得输电网模型、母线电压量测、开关刀闸状态、以及变压器的有功功率和无功功率，读取输电网变电站中第m条母线Bm的当前电压电压上限和电压下限其中m∈[1，M]，M为输电网变电站母线总数；(3)从配网自动化系统读取配电网设备信息、设备状态以及量测数据，并结合输电网模型构建输配一体电网模型用表示，其中表示110kV或35kV变电站的1条10kV母线；Fi表示母线连接配电网的馈线，共计Ih条，i∈[1，Ih]；Lp表示母线连接馈线Fi下配电网负荷，共计Ph个，p∈[1，Ph]；Tk表示母线连接馈线Fi下配电网台变，共计Kh个，k∈[1，Kh]；(4)在当前自动电压控制时刻t0，统计计算馈线Fi的电压情况，包括：最高节点电压最低节点电压越电压上限节点数越电压下限节点数接近电压上限节点数接近电压下限节点数接近或越上限率fiRateH、接近或越下限率fiRateH、无效量测节点数期望电压上限和期望电压下限步骤如下：(4-1)初始化馈线Fi的最高节点电压最低节点电压越电压上限节点数越电压下限节点数接近电压上限节点数接近电压下限节点数无效量测节点数期望电压上限期望电压下限电压量测误差为fiErr(fiErr＞0)、电压偏高阈值为和电压偏低阈值为VVdMin为电压有效范围最小值，VVdMax为电压有效范围最大值，VHigh为电压运行上限，VLow为电压运行下限；(4-2)对馈线Fi的负荷节点Lj进行校验，j∈[1，Ji]，Ji为馈线Fi连接负荷节点总数，包括：(4-2-1)初始化负荷节点Lj的电压有效上限有效电压下限(4-2-2)若负荷节点Lj的量测状态Sj＝1，则进入步骤(4-2-3)；若负荷节点Lj的量测状态Sj＝0，则令进入步骤(4-3)；(4-2-3)若负荷节点Lj的电压Vj满足：则进入步骤(4-2-4)，否则令进入步骤(4-3)；(4-2-4)若负荷节点Lj的电压Vj满足：则令若负荷节点Lj的电压Vj满足：则令进入步骤(4-2-5)；(4-2-5)若负荷节点Lj的电压Vj满足：则令若负荷节点Lj的电压Vj满足：则令进入步骤(4-2-6)；(4-2-6)若负荷节点Lj的电压Vj满足：则令若负荷节点Lj的电压Vj满足：则令(4-3)令j＝j+1，重新返回步骤(4-2)，继续校验下一个负荷节点，直至馈线Fi的所有负荷节点全部校验完成；(4-4)计算馈线Fi的接近或越上限率计算馈线Fi的接近或越下限率(4-5)若馈线Fi的接近或越上限率fiRateH≥fH，fH为接近或越上限率门槛值，且馈线Fi的最低节点电压则更新馈线Fi的期望电压上限，令若馈线Fi的接近或越上限率fiRateH≥fL，fL为接近或越下限率门槛值，且馈线Fi的最高节点电压则更新馈线Fi的期望电压下限，令(4-6)校验馈线Fi所连母线的电压上限若则令校验馈线Fi所连母线的电压下限若则令(4-7)令i＝i+1，返回步骤(4-1)，继续校验下一个馈线，直至母线连接配电网的所有馈线Fi全部校验完成；(4-8)重新返回步骤(3)，继续校验下一条10kV母线，直至所有10kV母线全部校验完成；(5)判断变电站母线当前电压是否越限，若则选择其所在变电站的分接头降档或容抗器投切(电容器切除、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑配电网调压需求的输配协同自动电压控制方法，其特征在于，包括：/n(1)获取输电网模型、母线电压量测、开关刀闸状态、以及变压器的有功功率和无功功率；/n(2)获取配电网设备信息、设备状态以及量测数据，并结合所述输电网模型构建输配一体电网模型；/n(3)对变电站的各10kV母线下所带馈线的所有负荷节点电压，分别判断各负荷节点电压是否越限，计算馈线下负荷节点电压接近或越上限率、负荷节点电压接近或越下限率；若某馈线下负荷节点电压接近或越上限率大于接近或越上限率门槛值，则更新对应10kV母线的电压上限；若某馈线下负荷节点电压接近或越下限率大于接近或越下限率门槛值，则更新对应10kV母线电压下限；/n(4)判定10kV母线电压是否越限，若10kV母线电压越上限，则选择其所在变电站的分接头降档或容抗器投切；若10kV母线电压越下限，则选择其所在变电站的分接头升档或容抗器投切。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑配电网调压需求的输配协同自动电压控制方法，其特征在于，包括：
(1)获取输电网模型、母线电压量测、开关刀闸状态、以及变压器的有功功率和无功功率；
(2)获取配电网设备信息、设备状态以及量测数据，并结合所述输电网模型构建输配一体电网模型；
(3)对变电站的各10kV母线下所带馈线的所有负荷节点电压，分别判断各负荷节点电压是否越限，计算馈线下负荷节点电压接近或越上限率、负荷节点电压接近或越下限率；若某馈线下负荷节点电压接近或越上限率大于接近或越上限率门槛值，则更新对应10kV母线的电压上限；若某馈线下负荷节点电压接近或越下限率大于接近或越下限率门槛值，则更新对应10kV母线电压下限；
(4)判定10kV母线电压是否越限，若10kV母线电压越上限，则选择其所在变电站的分接头降档或容抗器投切；若10kV母线电压越下限，则选择其所在变电站的分接头升档或容抗器投切。


2.根据权利要求1所述的输配协同自动电压控制方法，其特征在于，步骤(2)中构建的所述输配一体电网模型，记为其中表示110kV或35kV变电站的1条10kV母线；Fi表示母线连接配电网的馈线，共计Ih条，i∈[1，Ih]；Lp表示母线连接馈线Fi下配电网负荷，共计Ph个，p∈[1，Ph]；Tk表示母线连接馈线Fi下配电网台变，共计Kh个，k∈[1，Kh]。


3.根据权利要求2所述的输配协同自动电压控制方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤：
(3-1)初始化馈线Fi的最高节点电压最低节点电压越电压上限节点数越电压下限节点数接近电压上限节点数接近电压下限节点数无效量测节点数期望电压上限和期望电压下限电压量测误差为fiErr、电压偏高阈值为和电压偏低阈值为VVdMin为电压有效范围最小值，V...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢江，陈旭锋，杨磊，陈柏杉，李兴利，龚雪，张欣，陈城，周锐，王鹏，汤磊，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司宜宾供电公司，北京清大高科系统控制有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51