计及分区动态无功储备的无功电压控制方法

摘要

本发明公开了计及分区动态无功储备的无功电压控制方法，属于电力系统优化运行的技术领域。实现方法：确定电网的无功电压控制分区并识别各分区的关键节点；计算关键节点的VQ曲线以及分区动态无功储备；计算各分区在最严重故障下所需的最小无功储备限值；建立包含以系统总动态无功储备为优化目标，以各分区在最严重故障下所需的最小无功储备限值为约束条件的无功电压控制模型；求解无功电压控制模型。本发明建立了包含系统总动态无功储备优化项以及各分区最小无功储备限值约束的无功电压控制模型，以均衡系统各分区动态无功储备的分布，避免电压崩溃现象的发生，同时实现减小系统有功网损，改善电压质量和提高系统电压稳定性的目的。

主权项

计及分区动态无功储备的无功电压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：A.确定电网的无功电压控制分区并识别各分区的关键节点；B.计算关键节点的VQ曲线以及分区动态无功储备；C.计算各分区在最严重故障下所需的最小无功储备限值；D.建立包含以系统总动态无功储备为优化目标，以各分区在最严重故障下所需的最小无功储备限值为约束条件的无功电压控制模型：$\begin{array}{cc}\min & {\omega }_1\frac{P_{loss}}{f_1^{*}}+{\omega }_2\frac{\underset{j=1}{\overset{N_B}{\Sigma }}{(V_j-V_{j,set})}^2}{f_2^{*}}-{\omega }_3\frac{\underset{i=1}{\overset{N_G}{\Sigma }}(Q_{g,i,eff}-Q_{g,i})}{f_3^{*}}\end{array}$s.t.g(x)＝0V_j,min≤V_j≤V_j,max，j＝1,...,N_BQ_g,i,min≤Q_g,i≤Q_g,i,max，i＝1,...,N_G，K_p,min≤K_p≤K_p,max，p＝1,...,N_KQ_c,q,min≤Q_c,q≤Q_c,q,max，q＝1,...,N_C$\underset{i=1}{\overset{N_{G,k}}{\Sigma }}(Q_{g,i,eff}-Q_{g,i})\ge Q_{rs,k,min},k=1,\mathrm{...},N_{area}$其中：Q_g,i和Q_g,i,eff分别为无功源i的无功出力及其最大有效无功出力，无功源i最大有效无功出力由其在电压崩溃点时的实际输出确定，Q_rs,k,min为分区k的动态无功储备下限值，N_G,k为分区k中无功源节点个数，N_area为电网分区个数，N_B和N_G分别为系统中节点和无功源的个数，ω₁、ω₂和ω₃为各优化目标的权重系数，ω₁+ω₂+ω₃＝1，目标函数第一项P_loss为系统有功网损，目标第二项为电压偏移量，V_j和V_j,set分别为节点j的电压及其期望值，目标函数第三项为系统总动态无功储备，f₁^*、f₂^*和f₃^*分别为三个子目标函数的最优值，V_j,max和V_j,min分别为节点j的电压上下限，Q_g,i,max和Q_g,i,min分别为无功源i的无功出力上下限，N_K和N_C分别为变压器和电容电抗的个数，Q_c,q、Q_c,q,max和Q_c,q,min分别为电容电抗q的补偿值及其上下限，K_p、K_p,max和K_p,min分别为变压器p的变比及其上下限，x为控制变量和状态变量构成的向量，x＝[Q_g,K,Q_c,V,θ]，Q_g为无功源无功出力向量，K为变压器变比向量，Q_c为电容电抗补偿值向量，V为节点电压向量，θ为电压相角向量，g(x)为潮流平衡方程；E.求解无功电压控制模型。