基于区域策略寻优的地区电网自动电压无功控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区域策略寻优的地区电网自动电压无功控制方法，包括以下步骤：(1)自动分区；（2）状态预处理；（3）策略集生成；（4）策略评估；（5）策略寻优；（6）根据评估函数计算得到的最优策略，对地区电网电压进行无功控制。本发明专利技术将全网的电压无功优化控制分解为对各个独立区域分别进行优化，在区域形成后，分别针对各区域进行计算和策略寻优，可降低对全网量测精确度及全网状态估计合格率的依赖，避免因部分分区量测质量差和参数不准确而影响全网数据断面；减小计算模型，降低计算规模，提高运算速度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括以下步骤：(1)自动分区；（2）状态预处理；（3）策略集生成；（4）策略评估；（5）策略寻优；（6）根据评估函数计算得到的最优策略，对地区电网电压进行无功控制。本专利技术将全网的电压无功优化控制分解为对各个独立区域分别进行优化，在区域形成后，分别针对各区域进行计算和策略寻优，可降低对全网量测精确度及全网状态估计合格率的依赖，避免因部分分区量测质量差和参数不准确而影响全网数据断面；减小计算模型，降低计算规模，提高运算速度。【专利说明】
本专利技术涉及一种地区电网自动电压无功控制方法，特别是涉及一种，属于电力
。
技术介绍
目前地区电网AVC的控制策略算法普遍采用的是基于九区图或十七区图原理的专家控制算法，以母线电压、关口力率及厂站力率合格为控制目标，该算法比较简单实用，能有效提高系统电压、功率因数的合格率，但在优化系统网损等经济性上却稍有不足；另一种方法，基于全网无功优化计算的AVC系统能为当前电网断面提供理论上的最优解，对基础数据和状态估计的要求较高，另外在以离散变量为主的地调AVC系统中容易造成设备频繁动作，实用化程度较低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于，提供一种，结合地区电网网络结构基本上呈辐射型树状分布的特点，按照电网拓扑关系，把整个电网划分成若干个在空间上彼此解耦的控制区域，以每个控制区域建立该分区优化模型，将全网的电压无功优化控制分解为对各个独立区域分别进行优化，简化控制模型，提高控制可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:，其特征在于，包括以下步骤:(I)自动分区将地区电网划分为若干以220kV或330kV母线为根节点的独立控制区域，AVC系统根据从SCADA实时读取的开关刀闸遥信状态，自动识别各母线及设备的上下级拓扑关系，形成分区；(2)状态预处理在区域生成后，分别对各区域进行预处理，首先依据系统定义的闭锁逻辑检测设备的状态，将不可控的设备置为闭锁态；其次，依据电网安全运行规则制定预处理规则，进而对可控设备进行筛选；(3)策略集生成上述预处理完成后，将区域内可控设备按照设定的单周期分区最大允许可动设备数Nmax进行排列组合，形成策略集，每一条策略包含控制设备及其控制方向，控制设备个数分别从I到Nmax ；(4)策略评估以区域网损最小为目标，将节点电压和无功越限以罚函数的形式加入到评估函数中，同时将控制设备动作次数还原为经济成本，扩展的评估函数为:【权利要求】1.，其特征在于，包括以下步骤: (1)自动分区 将地区电网划分为若干以220kV或330kV母线为根节点的独立控制区域，AVC系统根据从SCADA实时读取的开关刀闸遥信状态，自动识别各母线及设备的上下级拓扑关系，形成分区； (2)状态预处理 在区域生成后，分别对各区域进行预处理，首先依据系统定义的闭锁逻辑检测设备的状态，将不可控的设备置为闭锁态；其次，依据电网安全运行规则制定预处理规则，进而对可控设备进行筛选； (3)策略集生成 上述预处理完成后，将区域内可控设备按照设定的单周期分区最大允许可动设备数Nmax进行排列组合，形成策略集，每一条策略包含控制设备及其控制方向，控制设备个数分别从I到Nmax ； (4)策略评估 以区域网损最小为目标，将节点电压和无功越限以罚函数的形式加入到评估函数中，同时将控制设备动作次数还原为经济成本，扩展的评估函数为:2.根据权利要求1所述的，其特征在于，上述步骤(I)中，各分区通过220kV线路相联系，分区间电压无功弱耦合，分区内部电压无功强耦合。3.根据权利要求1所述的，其特征在于，上述步骤(2)中，逻辑检测设备的闭锁包括设备的保护信号闭锁、告警信号闭锁以及人工设置的闭锁。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，上述步骤(2)中，所述预处理规则为: 1)设备人工设置不参与控制或有闭锁信号时，不参与控制； 2)设备未到设定动作时间间隔时，不参与控制； 3)关口无功过补时，分区内不可增无功； 4)关口无功欠补时,分区内不可减无功； 5)主网关口母线电压低，不可升关口站主变档位或减无功； 6)主网关口母线电压高，不可降关口站主变档位或增无功； 7)并列运行主变中有一台闭锁时，均不可控； 8)同一控制节点，电容器与电抗器不可同时投入； 9)同一母线上容抗器容量、状态相同时，循环投切平均分配动作次数； 10)单周期只允许变压器调一档。5.根据权利要求1所述的，其特征在于，上述步骤(3)中，变压器的控制方向为升、降，容抗器的控制方向为投、切。【文档编号】H02J3/16GK103475003SQ201310421825【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日 【专利技术者】陈天华, 栗杰鹏, 杜磊, 龚成明, 杨科, 李雷, 罗玉春 申请人:国电南瑞科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于区域策略寻优的地区电网自动电压无功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)自动分区将地区电网划分为若干以220kV或330kV母线为根节点的独立控制区域，AVC系统根据从SCADA实时读取的开关刀闸遥信状态，自动识别各母线及设备的上下级拓扑关系，形成分区；（2）状态预处理在区域生成后，分别对各区域进行预处理，首先依据系统定义的闭锁逻辑检测设备的状态，将不可控的设备置为闭锁态；其次，依据电网安全运行规则制定预处理规则，进而对可控设备进行筛选；（3）策略集生成上述预处理完成后，将区域内可控设备按照设定的单周期分区最大允许可动设备数Nmax进行排列组合，形成策略集，每一条策略包含控制设备及其控制方向，控制设备个数分别从1到Nmax；（4）策略评估以区域网损最小为目标，将节点电压和无功越限以罚函数的形式加入到评估函数中，同时将控制设备动作次数还原为经济成本，扩展的评估函数为：F=λ1Ploss+Σi=1n1λu(Vi-Vilim)2+λg(Qg-Qglim)2+Σi=1n2λq(Qi-Qilim)2+&Sigma;i=1n3λT(ΔXTi)2+Σi=1n4λC(ΔXCi)2---(1)Vilim=VimaxVi>VimaxViVimin≤Vi≤VimaxViminVi<Vimin---(2)Qglim=QgmaxQg>QgmaxQgQgmin≤Qg≤QgmaxQgminQg<Qgmin---(3)Qilim=QimaxQi>QimaxQiQimin≤Qi≤QimaxQiminQi<Qimin---(4)式中：Ploss为系统的有功损耗；n1、n2、n3、n4分别为电压考核节点个数、无功考核节点个数、可调主变数，可控容抗器数。Vi、Vilim、Vimax、Vimin分别为各电压考核点的电压、电压越界值、电压上限、电压下限；Qg、Qglim、Qgmax、Qgmin为当前关口的无功值、无功越界值、无功上限值和下限值；Qi、Qilim、Qimax、Qimin分别为各无功考核点的无功值、无功越界值、无功上限值和下限值；λu、λg、λq、λl分别为电压罚因子、关口无功罚因子、单站无功罚因子、网损罚因子；λT、ΔXTi为主变分头的调节罚因子和可动作次数；λC、ΔXCi为容抗器的调节罚因子和可动作次数；（5）策略寻优以分区根节点的220kV或330kV母线为平衡节点，取当前的状态估计断面作为基态潮流数据，依次采用潮流计算得到策略集中每一策略所含设备动作后的潮流数据，再用评估函数评估对当前策略的潮流断面进行打分得到其状态值；循环上述过程，得到与策略集相对应的状态值集，策略集中使得状态值为最小的策略即为此分区当前状态下的最优策略；（6）根据评估函数计算得到的最优策略，通过调度自动化系统的遥控接口直接下发控制命令，投切容抗器开关或者升降主变抽头，实现对地区电网的电 压无功控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天华，栗杰鹏，杜磊，龚成明，杨科，李雷，罗玉春，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：