本发明专利技术公开了一种混合经济压差和灵敏度分析的无功优化在线控制方法，该方法包括电网数据准备、经济压差最优无功初值计算、灵敏度在线分析计算、考虑SVC静态模型的P-Q潮流计算方法、动态无功源的构造方法、迭代收敛判据方法以及设备实时自动控制。本方法通过对电网运行状态进行监控，结合电网的实际运行情况，实现了对无功优化的控制设备中电容器和电抗器设备开关的投切，SVC动态无功补偿设备无功的精细控制以及电厂无功出力调整，对优化算法进行了改进，提出了新的迭代求解方式，构造了的动态无功源进行实用化处理，而且对于分层节点优化电压的计算选取给出了解决方法，并对迭代判据进行了改进。提高了经济压差优化算法的收敛性和实用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种混合经济压差和灵敏度分析的无功优化在线控制方法，属于电力系统自动控制领域。
技术介绍
近年来，人们对无功优化在线控制的方法进行了大量的研究，并取得了很多成果。无功优化在线控制的方法主要有基于传统的非线性规划方法以及人工智能方法 ，但由于无功优化本身是非线性求解问题，且变量众多，连续与离散变量相结合，所以对于无功优化算法和实际应用效果仍值得研究。经济压差法就是无功优化在线控制的ー种方法，传统的经济压差算法考虑了电网无功补偿的就地平衡基本原理。但是，对于实现经济压差潮流的算法未能给出清晰的优化过程，对于优化控制的具体实现尚未给出明确的策略，而且无法确定分层节点的电压最优值。而且传统的经济压差算法仅适用于电网中存在大量动态无功补偿装置的情况，这在当前的技术水平往往很难达到，是ー种前瞻性较强而实用性偏弱的无功优化算法。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术目的是提出一种考虑SVC静态模型特性基于经济压差法和灵敏度分析的混合在线无功优化自动控制的实用化方法。技术方案本专利技术采用如下技术手段加以实现ー种混合经济压差和灵敏度分析的无功优化在线控制方法，包括数据准备步骤、混合计算步骤和实时自动控制步骤，数据准备步骤具体如下I)采用TCP/IP通信协议从调度自动化系统采集得到电网模型和实时数据；2)对采集的实时数据通过接ロ进行数据筛选挑选出满足基本潮流计算的数据；3)将得到的数据进行逻辑上的互相判断，完成实时数据的可靠性校验，同时剔除数据不刷新的死数据和误数据；4)当数据校验不正常，则显示告警，结束计算；若数据校验结果正常，则建立SVC静态等值模型；5)建立基于SVC静态等值模型的PQ潮流计算；6)进行初始潮流计算；7)当潮流计算收敛，则直接进入混合计算步骤；当潮流计算不收敛，则显示告警，结束计算；混合计算步骤具体如下I)求解无功电压灵敏度矩阵；2)构造动态无功源控制空间；3)求解计算迭代初值；4)根据灵敏度矩阵计算新的电压值；5 )重新进行潮流计算和迭代新值计算6)计算得到新的Q值7)通过max | Qw-Qi I〈 ε，判断是否收敛，当潮流计算收敛，则判断是否节点电压合格，系统网损最小；当潮流计算不收敛，则回到步骤4重新计算直到潮流计算收敛为止；8)若符合节点电压合格，满足系统网上最小的要求，则确定平衡节点电压幅值；若不符合节点电压不合格，系统网上最小的要求，则重新选取平衡节点进行迭代计算，直至满足要求；9)根据电压幅值构造动态无功源空间； 10)判断无功源类型，如果是动态无功源，则输出节点无功补偿最終結果，形成控制方案；如果是离散无功源，则对离散无功源进行差额补偿。实时自动控制步骤具体如下I)根据控制方案下发发电厂无功控制目标值，下发SVC无功控制目标值，下发电容电抗器投退指令和主变分接头档位调节指令；2)判断控制命令中涉及的控制设备是否处于闭环控制状态，即是否由计算机自动控制设备投切，如果满足闭环自动控制要求，则执行控制命令方案，将控制命令下发到控制设备；如果不满足闭环自动控制要求时，系统给出该设备的实时的建议命令；3)判断控制命令是否执行成功，如果控制命令执行成功则将控制结果信息用文字形式显示出来，否则根据实际执行情况的反馈信息给出本次执行失败的原因；4)对控制失败或其他异常信息给出语音报警提示；5)结束本次控制；以上步骤循环往复。数据准备步骤的步骤2中所述满足基本潮流计算的数据包含电网模型、各个变电站中母线上的电压，电カ变压器、输电线路、电容器、电抗器等器件的有功、无功电流以及各个开关的开合状态；混合计算步骤的步骤5中采用的潮流计算方法为P-Q潮流计算法。混合计算步骤的步骤3中初值计算具体步骤如下I)开始遍历变压器模型2)计算变压器各侧无功损耗值3)判断变压器中低侧是否接负荷，如果中低侧接负荷则将接入的无功负荷累加进变压器无功损耗中，遍历变压器高，中压侧连接的各条线路；中低端没有接负荷则直接遍历变压器高，中压侧连接的各条线路；4)计算每条线路上的无功损耗.5)线路无功损耗值的1/2分别累加进其所连变压器无功损耗中去.6)获得经济压最优潮流下理想变压器和线路的总无功补偿容量值.7)将所得补偿容量放入相应存储空间，作为后续无功优化计算的迭代初始值。混合计算步骤中的步骤9构造动态无功源空间的具体步骤如下I)读入电网模型信息。2)确定PQ和PV节点。3)对动态无功源的处理。4)求解控制灵敏度矩阵。5)求解每个动态无功源的控制力。6)建立一维的无功控制カ空间。有益效果本专利技术是在传统经济压差最优潮流的研究基础上结合电网的实际运行情況，提出了新的迭代求解方式，通过在稳态潮流模型中加入SVC静态等值模型和构造动态无功源进行实用化处理等方法，实现了对一般补偿设备开关的投切控制，主变分接头档位控制，电厂无功出力的精细控制以及SVC动态无功补偿设备的精细控制。本改进专利技术能够实现改善电压质量、减小电压降落、降低网损的优化效果；按照地区调度的实际情况和电压等级，对电网进行分层优化，在同一电压等级上減少了约束变量。在提高了计算的收敛性的同时，易于实际优化控制。解决了用传统经济压差计算出各节点最优补偿容量后如何根据电网实际补偿设备情况实现定量的动态无功补偿问题。附图说明图I是本专利技术的方法总体流程图；图2是迭代初值计算流程图；图3是动态无功源构造流程图；图4经济压差线路最优补偿示意图；图5系统接驳示意图； 图6为无降压变压器的SVC示意图；图7为设置降压变压器的SVC示意图；图8为SVC模型的极限处理和母线类型转换规则示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进ー步详细的描述。如图I所示是本专利技术方法的总体流程图，具体步骤如下步骤I :采用TCP/IP通信协议从调度自动化系统采集得到电网模型和实时数据；步骤2 :对上步采集的实时数据通过接ロ进行数据筛选挑选出满足基本潮流计算的数据；步骤3 :将上步得到的数据进行逻辑上的互相判断，完成实时数据的可靠性校验，同时剔除数据不刷新的死数据和误数据；步骤4 :当步骤A-3中数据校验结果正常，则直接进入步骤5 ;当步骤A-3中数据校验不正常，则进入步骤10 ；步骤5 :建立SVC静态等值模型；步骤6 :建立基于SVC静态等值模型的PQ潮流计算；步骤7 :进行初始潮流计算；步骤8 :当步骤7中潮流计算收敛，则直接进入步骤10 ；当步骤7中潮流计算不收敛，则进入步骤9 ；步骤9 :界面显示告警，结束本次计算；步骤10 :求解无功电压灵敏度矩阵；步骤11 :构造动态无功源控制空间；步骤12 :求解计算迭代初值；步骤13 :根据灵敏度矩阵计算新的电压值；步骤14 :重新进行潮流计算和迭代新值计算；步骤15 :计算得到新的Q值；步骤16 :通过max | Qw-Qi I〈 ε，判断是否收敛，当步骤16中潮流计算收敛，则直接进入步骤17 ；当步骤16中潮流计算不收敛，则回到步骤13重新进行计算；步骤17 :判断是否节点电压合格，系统网损最小当步骤17中符合节点电压合格，系统网上最小的要求，则直接进入步骤19 ；当步骤17中不符合节点电压合格，系统网上最小的要求，则进入步骤18 ；步骤18 :重新选取平衡节点进行迭代计算；步骤19 :确定平衡节点电压幅值；步骤20 :构造动态无功源空间；步本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混合经济压差和灵敏度分析的无功优化在线控制方法，其特征在于：包括数据准备步骤、混合计算步骤和实时自动控制步骤，数据准备步骤具体如下：1）采用TCP/IP通信协议从调度自动化系统采集得到电网模型和实时数据；2）对采集的实时数据通过接口进行数据筛选挑选出满足基本潮流计算的数据；3）将得到的数据进行逻辑上的互相判断，完成实时数据的可靠性校验，同时剔除数据不刷新的死数据和误数据；4）当数据校验不正常，则显示告警，结束计算；若数据校验结果正常，则建立SVC静态等值模型；5）建立基于SVC静态等值模型的PQ潮流计算；6）进行初始潮流计算；7）当潮流计算收敛，则直接进入混合计算步骤；当潮流计算不收敛，则显示告警，结束计算；混合计算步骤具体如下：1）求解无功电压灵敏度矩阵；2）构造动态无功源控制空间；3）求解计算迭代初值；4）根据灵敏度矩阵计算新的电压值；5）重新进行潮流计算和迭代新值计算6）计算得到新的Q值7）通过max|Qi+1？Qi|<ε判断是否收敛，当潮流计算收敛，则判断是否节点电压合格，系统网损最小；当潮流计算不收敛，则回到步骤4重新计算直到潮流计算收敛为止；8）若符合节点电压合格,满足系统网上最小的要求，则确定平衡节点电压幅值；若不符合节点电压不合格,系统网上最小的要求，则重新选取平衡节点进行迭代计算，直至满足要求；9）根据电压幅值构造动态无功源空间；10）判断无功源类型，如果是动态无功源，则输出节点无功补偿最终结果，形成控制方？案；如果是离散无功源，则对离散无功源进行差额补偿。实时自动控制步骤具体如下：1）根据控制方案下发发电厂无功控制目标值，下发SVC无功控制目标值，下发电容电抗器投退指令和主变分接头档位调节指令；2）判断控制命令中涉及的控制设备是否处于闭环控制状态，即是否由计算机自动控制设备投切，如果满足闭环自动控制要求，则执行控制命令方案，将控制命令下发到控制设备；如果不满足闭环自动控制要求时，系统给出该设备的实时的建议命令；3）判断控制命令是否执行成功，如果控制命令执行成功则将控制结果信息用文字形式显示出来，否则根据实际执行情况的反馈信息给出本次执行失败的原因；4）对控制失败或其他异常信息给出语音报警提示；5）结束本次控制；以上步骤循环往复。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓群，陈光宇，周玲，姜凯，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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