一种基于AVC系统的无功电压优化方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8802581 阅读:175 留言:0更新日期:2013-06-13 06:47
本申请实施例公开了一种基于AVC系统的无功电压优化方法。该方法包括:接收SCADA系统导出的CIM模型;接收PI数据库导出的无功补偿设备的投入和切出状态信息,以及各变电站的无功负荷的量测断面实时数据;以CIM模型为基础,采用优化的无功电压算法对无功补偿设备的投入和切出状态信息和无功负荷的量测断面实时数据进行优化计算,生成优化策略,所述优化的无功电压算法包括原对偶内点法、分支界定法和/或电压校正控制模型法;AVC系统根据所述优化策略控制电压的优化。本申请还公开了一种基于AVC系统的无功电压优化装置。本申请实施例可以提高电能利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电力
,特别涉及一种无功电压优化方法及其对应的装置。
技术介绍
电压是电能质量的重要指标,它对电力系统的安全与经济运行、保证电器设备的使用寿命具有重要影响。电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件,有效地控制和合理的无功补偿,不仅能保证电压质量,而且能提高电力系统运行的稳定性和安全性,降低电能损耗。电力系统需要无功补偿的原因在于:交流电在传输过程中,如果通过纯电阻类负载,电能将充分地转化成热能,如果通过“纯容性”或“纯感性”类负载,由于容性或感性负载具有吸收、释放电能的作用,电能不做功,即没有消耗电能,产生无功功率,功率因素为I。但在电能实时传输时,“纯容性”或“纯感性”负载通常不存在,大多数情况下为混合性负载,交流电通过这类混合型负载时,一部分电能不做功,出现无功功率,使功率因数小于1,降低了电能利用率。为提高电能利用率,降低电能损耗,必须投入或切出容性或感性设备进行无功补偿,且保持无功补偿的平衡,使电压保持恒定性,进而提高电网的稳定性。通过无功补偿的方式稳定电压涉及到补偿量的问题,即不能投入过多或过少容性或感性负载,使真实需要的补偿量与提供的补偿量不平衡。因此,在对无功电压进行优化时需要选择优化策略,然后由AVC(Automatic VoltageControl,自动电压控制)系统根据该策略对投入或切出的容性或感性设备进行自动调节,从而起到优化电压的作用。专利技术人在对现有电网补偿量进行研究后发现,现有的无功电压优化方法存在如下问题:(1)变电站投运初期,单台电容器容量过大,需要投入时却投不上,而且投运一定年限后,低谷时段容量偏大,高峰时段容量不足;(2)电网运行中缺少合适分组,为保证电压质量需频繁地投切,使操作负担和设备损耗增加;(3)电容器配置容量较大,但网络传输损失依然较高。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种基于AVC系统的无功电压优化方法及其对应的装置,以提高电能利用效率。本申请实施例提供的基于AVC系统的无功电压优化方法包括:接收SCADA系统导出的CIM模型;接收PI数据库导出的无功补偿设备的投入和切出状态信息,以及各变电站的无功负荷的量测断面实时数据;以CIM模型为基础,采用优化的无功电压算法对无功补偿设备的投入和切出状态信息和无功负荷的量测断面实时数据进行优化计算,生成优化策略,所述优化的无功电压算法包括原对偶内点法、分支界定法和/或电压校正控制模型法;AVC系统根据所述优化策略控制电压的优化。优选地,在接收到无功负荷的量测断面实时数据后,判断该量测断面实时数据的类型,根据所述类型选择与该类型适应的无功电压算法,所述类型包括状态估计收敛率是否超过第一预设阀值、母线电压是否超过第二预设阀值,以及是否使用离散无功补偿设备。优选地,所述原对偶内点法具体为:将无功补偿设备的投入和切出状态信息和无功负荷的量测断面实时数据转化为非线性规划的函数不等式;为所述不等式设定一包含初始点的可行域,可行域的边界设置障碍因子,该因子使迭代点靠近可行域边界时,目标函数值在一预设时间内增大;引入松弛变量将所述函数不等式约束转化为等式约束和变量不等式约束,用拉格朗日乘子法处理等式约束条件,用内点障碍函数法及制约步长法处理变量不等式约束条件;导出引入障碍函数后的库恩-图克最优性条件,并用牛顿-拉夫逊法进行求解。优选地,所述电压校正控制模型法具体为:根据无功补偿设备的投入和切出状态信息和无功负荷的量测断面实时数据建立电压校正控制模型,所述电压校正控制模型为:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于AVC系统的无功电压优化方法,其特征在于,该方法包括:接收SCADA系统导出的CIM模型;接收PI数据库导出的无功补偿设备的投入和切出状态信息,以及各变电站的无功负荷的量测断面实时数据;以CIM模型为基础,采用优化的无功电压算法对无功补偿设备的投入和切出状态信息和无功负荷的量测断面实时数据进行优化计算,生成优化策略,所述优化的无功电压算法包括原对偶内点法、分支界定法和/或电压校正控制模型法;AVC系统根据所述优化策略控制电压的优化。

【技术特征摘要】
1.一种基于AVC系统的无功电压优化方法,其特征在于,该方法包括: 接收SCADA系统导出的CM模型; 接收PI数据库导出的无功补偿设备的投入和切出状态信息,以及各变电站的无功负荷的量测断面实时数据; 以CIM模型为基础,采用优化的无功电压算法对无功补偿设备的投入和切出状态信息和无功负荷的量测断面实时数据进行优化计算,生成优化策略,所述优化的无功电压算法包括原对偶内点法、分支界定法和/或电压校正控制模型法; AVC系统根据所述优化策略控制电压的优化。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在接收到无功负荷的量测断面实时数据后,判断该量测断面实时数据的类型,根据所述类型选择与该类型适应的无功电压算法,所述类型包括状态估计收敛率是否超过第一预设阀值、母线电压是否超过第二预设阀值,以及是否使用离散无功补偿设备。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原对偶内点法具体为: 将无功补偿设备的投入和切出状态信息和无功负荷的量测断面实时数据转化为非线性规划的函数不等式; 为所述不等式设定一包含初始点的可行域,可行域的边界设置障碍因子,该因子使迭代点靠近可行域边界时,目标函数值在一预设时间内增大; 引入松弛变量将所述函数不等式约束转化为等式约束和变量不等式约束,用拉格朗日乘子法处理等式约束条件,用内点障碍函数法及制约步长法处理变量不等式约束条件;导出引入障碍函数后的库恩-图克最优性条件,并用牛顿-拉夫逊法进行求解。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电压校正控制模型法具体为: 根据无功补偿设备的投入和切出状态信息和无功负荷的量测断面实时数据建立电压校正控制模型,所述电压校正控制模型为: min f ( Δ Qg, Δ V, S)'^Qo = BhV&0_ < AQei < AQlj,i e SgAVj - S < A V1 < Ar] +S i e Sn S > O 式中:B为Q/V灵敏度...

【专利技术属性】
技术研发人员:李丰伟蔡振华王波龚向阳王威任雷华建良王晴顾伟励文伟王晓罗轶
申请(专利权)人:国家电网公司浙江省电力公司宁波电业局
类型:发明
国别省市:

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