一种输配电网协调紧急电压控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种输配电网协调紧急电压控制方法及系统，包括：获取广域量测数据，计算发电机无功裕度，当其低于设定值时，将有源配电网纳入到输电网级控制，并计算输电网对各个有源配电网的无功需求；判断有源配电网的无功裕度是否满足无功需求；若满足，则以最小化配电网的总光伏出力及最小化有源配电网的无功出力支撑和输电网的无功需求的差值为目标，计算有源配电网的无功出力支撑；否则，有源配电网的无功出力支撑为有源配电网的无功裕度；将有源配电网的无功出力支撑施加到输电网，判断负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则停止紧急电压控制；否则，返回计算发电机无功裕度，直至满足预设要求。提高了输配电网的电压稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种输配电网协调紧急电压控制方法及系统


[0001]本专利技术属于智能电网
，尤其涉及一种输配电网协调紧急电压控制方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着风电，光伏等可再生能源分散接入配电网中，配电网从传统的无源受端系统逐渐转变为含分布式发电和微电网的有源系统，其与输电网的协调愈发得到重视，具有分布式电源的配电网可以灵活调整其无功需求以提升无功储备及输电网电压水平，由于分布式电源自身地理分布特性，如果其得到适当协调，与安装在输电网上的无功设备相比，分布式发电单元可以以更低的成本为系统提供更灵活的、本地化的无功支持。
[0004]同时，接入配电网中的可再生能源的波动性与不确定性为输配间调度带来了巨大挑战，分布式发电单元渗透率的提高也会引起反向潮流导致输电网侧母线电压抬升甚至越限，在此情境下，输电网与配电网电压不再解耦，高比例可再生能源电网的调度将从以输电网为重点的调控向多层级广泛智能化基础下各级电网的协调运行转变。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种输配电网协调紧急电压控制方法及系统，通过在线滚动优化以及反馈校正将有源配电网中的无功资源纳入到输电网电压控制流程中，能够提高输配电网的电压稳定性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面提供一种输配电网协调紧急电压控制方法，其包括：
[0008]获取广域量测数据，计算发电机无功裕度，当发电机无功裕度低于设定值时，将有源配电网纳入到输电网级控制，并计算输电网对各个有源配电网的无功需求；
[0009]判断有源配电网的无功裕度是否满足无功需求；若满足，则以最小化配电网的总光伏出力及最小化有源配电网的无功出力支撑和输电网的无功需求的差值为目标，计算有源配电网的无功出力支撑；否则，有源配电网的无功出力支撑为有源配电网的无功裕度；
[0010]将有源配电网的无功出力支撑施加到输电网，判断负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则停止紧急电压控制；否则，返回计算发电机无功裕度，直至负荷母线电压满足预设要求。
[0011]进一步的，所述计算输电网对各个有源配电网的无功需求时以最小化电压偏差及最小化控制代价为目标。
[0012]进一步的，所述计算发电机无功裕度之前需要判断是否启动紧急电压控制，具体的，当输电网级通过广域量测在最低交流母线电压低于阈值时，启动输电网级控制。
[0013]进一步的，所述有源配电网的无功裕度为有源配电网中所有光伏在不改变有功功
率前提下的最大无功出力与无功灵敏度乘积之和。
[0014]进一步的，所述无功灵敏度为输电网与有源配电网连接点处的无功变化量与光伏无功出力变化量的比值。
[0015]进一步的，所述计算有源配电网的无功出力支撑的约束条件包括：有源配电网的电压位于上下限之间；每个光伏的有功功率大于零；光伏最大允许运行功率为1.1倍的额定功率。
[0016]本专利技术的第二个方面提供一种输配电网协调紧急电压控制系统，其包括：
[0017]无功需求计算模块，其被配置为：获取广域量测数据，计算发电机无功裕度，当发电机无功裕度低于设定值时，将有源配电网纳入到输电网级控制，并计算输电网对各个有源配电网的无功需求；
[0018]无功出力支撑计算模块，其被配置为：判断有源配电网的无功裕度是否满足无功需求；若满足，则以最小化配电网的总光伏出力及最小化有源配电网的无功出力支撑和输电网的无功需求的差值为目标，计算有源配电网的无功出力支撑；否则，有源配电网的无功出力支撑为有源配电网的无功裕度；
[0019]协调控制模块，其被配置为：将有源配电网的无功出力支撑施加到输电网，判断负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则停止紧急电压控制；否则，返回计算发电机无功裕度，直至负荷母线电压满足预设要求。
[0020]进一步的，还包括控制启动模块，其被配置为：当输电网级通过广域量测在最低交流母线电压低于阈值时，启动输电网级控制。
[0021]本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的一种输配电网协调紧急电压控制方法中的步骤。
[0022]本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的一种输配电网协调紧急电压控制方法中的步骤。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术提供了一种输配电网协调紧急电压控制方法，其考虑了有源配电网对输电网系统电压稳定的影响，充分利用有源配电网在功率调节上的灵活性，将有源配电网作为可控资源加入到输电网紧急电压控制中，增强了输电网和有源配电网的鲁棒性，提高了输电网和有源配电网在故障和扰动下的电压稳定性。
[0025]本专利技术提供了一种输配电网协调紧急电压控制方法，其通过预测有限时域内控制目标变量的轨迹，求解最优控制序列，使控制目标在该时域内最优的二次规划问题，对输电网和有源配电网两层间进行协调优化控制，提高了输电网和有源配电网在故障和扰动下的电压稳定性。
[0026]本专利技术提供了一种输配电网协调紧急电压控制方法，其考虑了有源配电网的无功裕度，在输电网优化控制中充分考虑有源配电网电压支撑能力，保证在电压紧急情况下有源配电网能够很好的参与输电网紧急电压控制。
附图说明
[0027]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示
意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0028]图1是本专利技术实施例一的输配电网协调紧急电压控制方法流程图；
[0029]图2是本专利技术实施例一的输配电网协调紧急电压控制结构图；
[0030]图3是本专利技术实施例一的光伏功率可行域示意图；
[0031]图4(a)是本专利技术实施例一的加入有源配电网的算例系统接线图；
[0032]图4(b)是本专利技术实施例一的有源配电网接线图；
[0033]图5是本专利技术实施例一的算例系统不施加控制时薄弱母线电压在系统故障后的变化曲线图；
[0034]图6是本专利技术实施例一的输配电网协调紧急电压控制方法实施后薄弱母线电压在系统故障前后的变化曲线图；
[0035]图7是本专利技术实施例一的2号有源配电网与4号有源配电网中与输电网的公共连接点处的无功功率变化曲线图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0037]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0038]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输配电网协调紧急电压控制方法，其特征在于，包括：获取广域量测数据，计算发电机无功裕度，当发电机无功裕度低于设定值时，将有源配电网纳入到输电网级控制，并计算输电网对各个有源配电网的无功需求；判断有源配电网的无功裕度是否满足无功需求；若满足，则以最小化配电网的总光伏出力及最小化有源配电网的无功出力支撑和输电网的无功需求的差值为目标，计算有源配电网的无功出力支撑；否则，有源配电网的无功出力支撑为有源配电网的无功裕度；将有源配电网的无功出力支撑施加到输电网，判断负荷母线电压是否满足预设要求，若是，则停止紧急电压控制；否则，返回计算发电机无功裕度，直至负荷母线电压满足预设要求。2.如权利要求1所述的一种输配电网协调紧急电压控制方法，其特征在于，所述计算输电网对各个有源配电网的无功需求时以最小化电压偏差及最小化控制代价为目标。3.如权利要求1所述的一种输配电网协调紧急电压控制方法，其特征在于，所述计算发电机无功裕度之前需要判断是否启动紧急电压控制，具体的，当输电网级通过广域量测在最低交流母线电压低于阈值时，启动输电网级控制。4.如权利要求1所述的一种输配电网协调紧急电压控制方法，其特征在于，所述有源配电网的无功裕度为有源配电网中所有光伏在不改变有功功率前提下的最大无功出力与无功灵敏度乘积之和。5.如权利要求4所述的一种输配电网协调紧急电压控制方法，其特征在于，所述无功灵敏度为输电网与有源配电网连接点处的无功变化量与光伏无功出力变化量的比值。6.如权利要求1所述的一种输配电网协调紧急电压控制方法，其特征在于，所述计算有源配电网的无功出力支撑的约束条件包括：有源配...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文，李伟佳，黎峰，陈琦，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：