基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法及系统，方法包括：计算AVC系统闭锁状态下系统的潮流结果；根据潮流结果计算发电机无功出力对系统节点电压的第一灵敏度以及发电机无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度；基于第一灵敏度以及第二灵敏度构建无功协调控制后系统节点电压和换流站交直流系统间无功交换量的线性模型，并以直流有功调整前后电压偏差最小为目标对线性模型进行优化，使得到发电机的无功调整量；根据无功调整量对发电机无功出力进行修正，使得到修正后的电压以及换流站无功交换量。解决了直流系统容易发生不合理的滤波电容投切或是变电站发生不合理的补偿设备投退以及发电机进相运行的技术问题。进相运行的技术问题。进相运行的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法及系统


[0001]本专利技术属于电力
，尤其涉及一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法及系统。

技术介绍

[0002]作为提高电网电压稳定水平的重要手段，自动电压控制(Automatic Voltage Control, AVC)系统在国内大范围投入运行。然而，常规的AVC系统尚未涉及针对特高压直流系统的控制与协调。近年来，远距离、大功率、控制灵活的高压直流输电工程逐步增多，对交流系统的运行与控制带来了影响。
[0003]在交直流混联系统中，AVC系统与特高压直流控制系统的控制目标之间很可能出现不协调的现象，从而导致直流系统发生不合理的滤波电容投切或是变电站发生不合理的补偿设备投退以及发电机进相运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法及系统，用于解决直流系统容易发生不合理的滤波电容投切或是变电站发生不合理的补偿设备投退以及发电机进相运行的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法，包括：基于发电机无功出力计算AVC系统闭锁状态下系统的潮流结果；根据所述潮流结果计算发电机无功出力对系统节点电压的第一灵敏度以及发电机无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度；基于所述第一灵敏度以及所述第二灵敏度构建无功协调控制后系统节点电压和换流站交直流系统间无功交换量的线性模型，并以直流有功调整前后电压偏差最小为目标对所述线性模型进行优化，使得到发电机的无功调整量，其中所述线性模型的表达式为：，式中， 为无功协调控制后的系统节点电压相量，为当前的系统节点电压量，为发电机i的无功出力对节点电压的第一灵敏度，为发电机i的无功调整量，为无功协调控制后换流站交、直流系统间的无功交换相量，为当前换流站无功补偿量，为当前直流吸收无功功率，为发电机i的节点无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度，N为参与无功协调控制的发电机个数；根据所述无功调整量对所述发电机无功出力进行修正，使得到修正后的电压以及换流站无功交换量，并判断修正后的电压和换流站无功交换量是否满足约束条件；若修正后的电压和换
流站无功交换量满足约束条件，则将所述无功调整量作为优化结果输出。
[0006]第二方面，本专利技术提供一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制系统，包括：第一计算模块，配置为基于发电机无功出力计算AVC系统闭锁状态下系统的潮流结果；第二计算模块，配置为根据所述潮流结果计算发电机无功出力对系统节点电压的第一灵敏度以及发电机无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度；优化模块，配置为基于所述第一灵敏度以及所述第二灵敏度构建无功协调控制后系统节点电压和换流站交直流系统间无功交换量的线性模型，并以直流有功调整前后电压偏差最小为目标对所述线性模型进行优化，使得到发电机的无功调整量，其中所述线性模型的表达式为：，式中，为无功协调控制后的系统节点电压相量，为当前的系统节点电压量，为发电机i的无功出力对节点电压的第一灵敏度，为发电机i的无功调整量，为无功协调控制后换流站交、直流系统间的无功交换相量，为当前换流站无功补偿量，为当前直流吸收无功功率，为发电机i的节点无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度，N为参与无功协调控制的发电机个数；判断模块，配置为根据所述无功调整量对所述发电机无功出力进行修正，使得到修正后的电压以及换流站无功交换量，并判断修正后的电压和换流站无功交换量是否满足约束条件；输出模块，配置为若修正后的电压和换流站无功交换量满足约束条件，则将所述无功调整量作为优化结果输出。
[0007]第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法的步骤。
[0008]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本专利技术任一实施例的基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法的步骤。
[0009]本申请的基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法及系统，计算发电机无功出力对系统节点电压以及直流吸收无功的灵敏度，给出无功协调控制后节点电压和直流吸收无功的线性模型，基于该模型进行以调整前后电压偏差最小为目标的无功协调优化，得出无功分配方案，并通过约束换流站交、直流无功交换量，确保AVC系统与直流控保系统不互相影响，从而解决了直流系统容易发生不合理的滤波电容投切或是变电站发生不合理的补偿设备投退以及发电机进相运行的技术问题。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术一实施例提供的一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供一个具体实施例的一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法的流程图；图3为本专利技术一实施例提供的测试江西电网500kV系统的拓扑图；图4为本专利技术一实施例提供的一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制系统的框图；图5是本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]请参阅图1，其示出了本申请的一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法的流程图。
[0014]如图1所示，步骤S101，基于发电机无功出力计算AVC系统闭锁状态下系统的潮流结果；步骤S102，根据所述潮流结果计算发电机无功出力对系统节点电压的第一灵敏度以及发电机无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度；步骤S103，基于所述第一灵敏度以及所述第二灵敏度构建无功协调控制后系统节点电压和换流站交直流系统间无功交换量的线性模型，并以直流有功调整前后电压偏差最小为目标对所述线性模型进行优化，使得到发电机的无功调整量；步骤S104，根据所述无功调整量对所述发电机无功出力进行修正，使得到修正后的电压以及换流站无功交换量，并判断修正后的电压和换流站无功交换量是否满足约束条件；步骤S105，若修正后的电压和换流站无功交换量满足约束条件，则将所述无功调整量作为优化结果输出。
[0015]本实施例的方法，首先计算发电机无功出力对系统节点电压以及直流吸收无功的灵敏度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法，其特征在于，包括：基于发电机无功出力计算AVC系统闭锁状态下系统的潮流结果；根据所述潮流结果计算发电机无功出力对系统节点电压的第一灵敏度以及发电机无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度；基于所述第一灵敏度以及所述第二灵敏度构建无功协调控制后系统节点电压和换流站交直流系统间无功交换量的线性模型，并以直流有功调整前后电压偏差最小为目标对所述线性模型进行优化，使得到发电机的无功调整量，其中所述线性模型的表达式为：，式中， 为无功协调控制后的系统节点电压相量，为当前的系统节点电压量，为发电机i的无功出力对节点电压的第一灵敏度，为发电机i的无功调整量，为无功协调控制后换流站交、直流系统间的无功交换相量，为当前换流站无功补偿量，为当前直流吸收无功功率，为发电机i的节点无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度，N为参与无功协调控制的发电机个数；根据所述无功调整量对所述发电机无功出力进行修正，使得到修正后的电压以及换流站无功交换量，并判断修正后的电压和换流站无功交换量是否满足约束条件；若修正后的电压和换流站无功交换量满足约束条件，则将所述无功调整量作为优化结果输出。2.根据权利要求1所述的一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法，其特征在于，其中，发电机无功出力对系统节点电压的第一灵敏度即发电机i的无功出力对节点电压的第一灵敏度，计算发电机i的无功出力对节点电压的第一灵敏度的表达式为：，式中，为系统节点电压的变化量；发电机无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度即发电机i的节点无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度，计算发电机i的节点无功出力对直流吸收无功功率的第二灵敏度的表达式为：，式中，为直流吸收无功功率的变化量。3.根据权利要求1所述的一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法，其特征在于，以直流有功调整前后电压偏差最小为目标的表达式为：
，式中，为电压参考值。4.根据权利要求1所述的一种基于特高压直流有功调整计划的无功协调控制方法，其特征在于，其中，所述约束条件的表达式为：，式中，、分别为节点电压的下限值、节点电压的上限值，为单组滤波电容补偿容量，为发电机i调整后的无功输出，、分别为可控发电机的无功下限值、可控发电机的无功上限值。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，李宇骏，潘本仁，陶翔，汪硕承，刘柳，刘思宁，周煦光，陈秋逸，桂睿，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：