本发明专利技术属于电网电压无功自动控制技术领域，其特征在于在根据给定的电力系统网络参数和各母线节点的电压、电流、有功和无功功率实测值形成Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵，求出实际的总有功损耗值；再以总有功损耗最小为目标构建由状态变量和控制变量组成的优化目标函数，得到系统总有功损耗最小值；然后以系统的实际的总有功损耗值和优化的最小总有功损耗值形成离散的逻辑事件，在实际总有功损耗值大于优化的最小总有功损耗值Ｗ倍时，把此时的求解优化目标函数得到的各发电机节点的电压值、无功补偿器节点的电压值和有载调压变压器的变比值做为控制指令输出，以调整上述节点的参数。本发明专利技术在确保电压质量的同时提高运行的经济性。
【技术实现步骤摘要】
本技术专利技术属于电力系统的大型区域电网、省级电网和地区电网中的电压无功自动控制方法。
技术介绍
电力系统的发展促使人们不断努力改善电力系统的安全性和稳定性，尤其是电力市场的出现对电力系统的稳定性提出了更高的要求，并使电力系统的安全稳定运行问题带有新的特点。一般发电厂站远离负荷中心，但由于经济以及环境保护等的因素，一方面，某些电力网络的发展跟不上电力负荷快速增长的需要，使得一些传输线路处于重载或超载运行状态；另一方面，电力市场的实施将会使负荷的起落量以及变化的无序性加大。因此维持系统电压水平，提高电压质量和保持系统的电压稳定性成为一个极具挑战性的问题。正是在这样的背景下，本专利技术将混成自动控制系统的理念引入电压控制，以离散事件为驱动，提出了，实现对电压的经济性控制，确保网络损耗的优化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了在电力系统的静态混成自动电压控制最高层的经济性调控方法。本专利技术引入混成控制的理念和技术，在控制中以离散事件作为驱动，在静态混成自动电压控制最高层可以实现对系统电压的经济性协调优化控制，并且可以通过计算机进行自动计算与调控，在确保电压质量的同时提高电力系统的运行经济性。该专利技术的应用适用于静态混成自动电压控制的经济性调控。本专利技术的特征在于，该方法在静态混成自动电压控制最高层经济性调控计算机依次按照以下步骤实现的步骤(1)初始化设定①电力系统的网络参数，其中包括输电线路的串联电阻、串联电抗、并联电导和并联电纳；变压器的变比和阻抗；并联在输电线路上的电容器和电抗器的阻抗；电力系统的母线节点的名称；②给定的发电机节点个数αG和母线名，无功补偿器节点个数αS和母线名，除了发电机节点和无功补偿器节点以外的母线节点的个数αD和母线名，以及有载调压变压器个数αF和母线名；③电力系统的静态电压经济性指标W，5≥W≥1，给定电力系统的实时量测数据，其中包括各母线节点的电压、电流、有功功率和无功功率，以及有载调压变压器的变比值；步骤(2)在第k个采样间隔后的当前时刻，根据步骤(1)中所述的实时数据，以及电力系统的网络参数，形成电力系统当前潮流计算使用的Jacobian矩阵，并按照下式计算当前时刻电力系统的实时网络有功功率损耗值Sloss，Sloss=Re{V·T·(Y·V·)}]]>其中Y为以地为参考节点建立的节点导纳矩阵，符号“T”为矩阵的转胃操作符号，V·=VG1ejθG1···VGαGejθGαGVS1ejθG1···VGαSejθSαS]]>VD-1ejθD1···VDαDejθDαDT]]>其中VGmejθGm为第m个发电机节点电压量测值，幅值为VGm，相角为θGm，m为发电机节点的序号，m＝1，…，αG，VSnejθSn为第n个无功补偿器节点的电压量测值，幅值为VSn，相角为θSn，n为无功补偿器节点的序号，n＝1，…，αS，VDrejθDr为第r个除了发电机节点和无功补偿器节点以外的母线节点的电压量测值，幅值为VDr，相角为θDr，r为无功补偿器节点的序号，r＝1，…，αD， 为系统所有母线节点电压量测值组成的列向量；步骤(3)根据步骤(1)得到的当前时刻电力系统的实时数据，根据下式计算最优化潮流条件下电力系统总的线路有功功率损耗的最小值Seco，Seco＝J(x，u)minuJ(x,u)s.t.f(x,u)=0h(x,u)≤0]]>其中u=VG1···VGαGVS1···VGαSt1···tαFT]]>u代表控制变量，包括各发电机节点的电压参考值、各无功补偿器节点的电压参考值和有载调压变压器的变比参考值，x代表状态变量，包括系统中除了控制变量以外各母线节点的电压、电流、有功功率和无功功率值，J(x，u)为描述系统运行经济性的目标函数，即总的线路损耗最小的优化目标函数 f(x，u)＝0为系统潮流方程，h(x，u)≤0为系统运行时的不等式约束，步骤(4)根据步骤(3)所述的基于总的线路损耗最小的优化目标函数求出各发电机节点的电压参考值VGmref，m为发电机节点的序号，m＝1，…，αG，各无功补偿器节点的电压参考值VSnref，n为无功补偿器节点的序号，n＝1，…，αS，和有载调压变压器的变比参考值tlref，其中l为有载调压变压器F的序号，l＝1，…，αF；步骤(5)设定如下的逻辑条件来构成“事件”Eeco来形成离散事件Eeco=Pecon,ifSloss>W×Seco,Penon,ifSloss≤W×Seco,]]>其中Pecon代表当前需要进行电压经济控制，Penon代表当前不需要进行电压经济控制，当事件为Penon时，则经济性调控环节输出的控制指令为0，当事件为Pecon时，则经济性调控环节把步骤(4)得到的各控制节点的控制参考量作为控制指令输出。本专利技术根据电力系统中连续运行的动态过程与离散控制指令、离散操作相互作用的特点，将混成控制系统引入电力系统的静态电压控制，提出了。本专利技术以离散事件作为驱动，逻辑指令与连续动态过程相交互，可以实现对系统电压经济性的自动协调优化控制，在确保电压质量的同时提高电力系统的运行经济性。本专利技术的优点有1)本专利技术提出的是事件(Events)驱动的，控制指令直接响应于事件并达到消除这一事件的目的，而现有其它的电压控制方案都是以设定时间来启动的；2)本专利技术提出的在系统的任何时刻都确保电力系统实时网络有功损耗值Sloss在系统的任何时刻都确保电力系统网络有功损耗值Sloss都小于当时最优潮流下的最小网络有功损耗值Seco的W倍。这意味着电力系统在任何时刻都满足电力系统的静态电压经济性指标。本专利技术提出的可以实用于我国各大区域和省级以及地区电力系统的静态混成自动电压控制系统之中，并产生重大的经济和社会效益。附图说明图1.本专利技术所述方法的硬件平台。图2.本专利技术所述方法的程序流程框图。图3.6机22母线系统接线图。具体实施例方式本专利技术以离散事件作为驱动，在静态混成自动电压控制最高层可以实现对系统电压的经济性协调优化控制(如图1所示本文档来自技高网...
【技术保护点】
静态混成自动电压控制最高层经济性调控方法，其特征在于，该方法在静态混成自动电压控制最高层经济性调控计算机中依次按以下步骤实现：步骤（１）：初始化设定：①电力系统的网络参数，其中包括输电线路的串联电阻、串联电抗、并联电导和并联 电纳；变压器的变比和阻抗；并联在输电线路上的电容器和电抗器的阻抗；电力系统的母线节点的名称；②给定的发电机节点个数α↓［Ｇ］和母线名，无功补偿器节点个数α↓［Ｓ］和母线名，除了发电机节点和无功补偿器节点以外的母线节点的个数α↓［Ｄ］ 和母线名，以及有载调压变压器个数α↓［Ｆ］和母线名；③电力系统的静态电压经济性指标Ｗ，５≥Ｗ≥１，给定：电力系统的实时量测数据，其中包括各母线节点的电压、电流、有功功率和无功功率，以及有载调压变压器的变比值；步骤（２ ）：在第ｋ个采样间隔后的当前时刻，根据步骤（１）中所述的实时数据，以及电力系统的网络参数，形成电力系统当前潮流计算使用的Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵，并按照下式计算当前时刻电力系统的实时网络有功功率损耗值Ｓ↓［ｌｏｓｓ］［ｋ］，Ｓ↓［ｌｏｓ ｓ］［ｋ］＝Ｒｅ｛＊［ｋ］↑［Ｔ］.（Ｙ.＊［ｋ］）｝其中Ｙ为以地为参考节点建立的节点导纳矩阵，符号“Ｔ”为矩阵的转置操作符号，＊［ｋ］＝［Ｖ↓［Ｇ１］［ｋ］ｅ↑［ｊθ↓［Ｇ１］［ｋ］］…Ｖ↓［Ｇα↓［Ｇ］］［ｋ］ｅ ↑［ｊθ↓［ＧαＧ］［ｋ］］Ｖ↓［Ｓ１］［ｋ］ｅ↑［ｊθ↓［Ｇ１］［ｋ］］…Ｖ↓［Ｇα↓［Ｓ］］［ｋ］ｅ↑［ｊθ↓［ＳαＳ］［ｋ］］Ｖ↓［Ｄ－１］［ｋ］ｅ↑［ｊθ↓［Ｄ１］［ｋ］］…Ｖ↓［Ｄα↓［Ｄ］］［ｋ］ｅ↑［ｊθ↓［ＤαＤ ］［ｋ］］］↑［Ｔ］其中Ｖ↓［Ｇｍ］［ｋ］ｅ↑［ｊθ↓［Ｇｍ］［ｋ］］为第ｍ个发电机节点电压量测值，幅值为Ｖ↓［Ｇｍ］［ｋ］，相角为θ↓［Ｇｍ］［ｋ］，ｍ为发电机节点的序号，ｍ＝１，…，α↓［Ｇ］，Ｖ↓［Ｓｎ］［ｋ］ｅ↑［ｊ θ↓［Ｓｎ］［ｋ］］为第ｎ个无功补偿器节点的电压量测值，幅值为Ｖ↓［Ｓｎ］［ｋ］，相角为θ↓［Ｓｎ］［ｋ］，ｎ为无功补偿器节点的序号，ｎ＝１，…，α↓［Ｓ］，Ｖ↓［Ｄｒ］［ｋ］ｅ↑［ｊθ↓［Ｄｒ］［ｋ］］为第ｒ个除了发电机节点和无功 补偿器节点以外的母线节点的电压量测值，幅值为Ｖ↓［Ｄｒ］［ｋ］，相角为θ↓［Ｄｒ］［ｋ］，ｒ为无功补偿器节点的序号，ｒ＝１，…，...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢强，陶家琪，胡伟，张雪敏，陈颖，梅生伟，高德宾，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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