对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法

摘要

本发明公开了一种对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法，利用数据采集和筛选模块、BPA数据解析模块、BPA数据潮流校验模块、BPA数据网络等值模块、CIM模型解析模块、参数设置模块、无功电压优化模块、结果展示输出模块以及数据库模块进行实时数据的采集、解析、无功电压优化计算和结果输出对比，通过分别导出实时的BPA数据与CIM模型数据，对两种类型的潮流数据进行解析，采用基于互补约束的内点法进行无功优化计算，求得电网变压器档位优化整定、电容电抗器组的优化投切策略，给出电网无功补偿的优化配置方，能够实现全网的无功功率的协调控制，改善全网电压质量，提高电压安全性和降低电网运行有功损耗的效果。

主权项

一种对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统，其特征在于，包括数据采集和筛选模块、BPA数据解析模块、BPA数据潮流校验模块、BPA数据网络等值模块、CIM模型解析模块、参数设置模块、无功电压优化模块、结果展示输出模块以及数据库模块；数据采集和筛选模块的作用是采用数据采集接口从电网OPEN3000系统以及SCADA系统上分别采集CIM模型数据和BPA数据获取当前系统运行的网架数据以及运行数据，并根据导出的数据类型选择进入与该数据类型对应的计算流程；BPA数据潮流校验模块的作用是根据导出的BPA数据文件进行潮流计算，判断该数据文件描述的电力系统潮流的收敛性；BPA数据解析模块的作用是根据BPA数据文件中的卡片类型以及数据结构，解析出电力系统各元件的基本参数以及对应的运行参数，将其转换为自定义的数据格式，包含系统总体参数、平衡节点参数、输电线路参数、接地支路参数、变压器信息、可调电容电抗参数、节点功率参数、有功出力参数、无功出力参数、电压参数、电流参数，对节点进行重新编号，并生成与BPA数据当中节点名相对应的节点编号对照表；BPA数据网络等值模块的作用是根据BPA数据的潮流计算结果，把全网数据采用等值发电机原理把需要进行无功电压控制区域以外的系统等值成为发电机，缩小所需计算的网络规模；CIM模型解析模块的作用是根据XML文件中CIM模型中以类为单位存储的电力系统设备，通过分析其拓扑关系，生成电力系统的网架数据；通过对应的设备名称，将DT文件当中的运行数据与生成的网架数据结合，从而得到自定义的数据格式，包含系统总体参数、平衡节点参数、输电线路参数、接地支路参数、变压器信息、可调电容电抗参数、节点功率参数、有功出力参数、无功出力参数、电压参数、电流参数；参数设置模块的作用是在进行无功优化之前，形成优化参数的约束条件并确定参与优化的控制变量，包括设置系统的控制参数、约束参数以及系统的控制策略参数，把优化参数加入到自定义数据当中，形成最终用于无功优化计算的计算数据；无功电压优化模块的作用是对电力系统的发电机出力、有载调压变压器分接头档位、电容电抗器组的投切进行调整，从而使得系统的各母线处的电压满足各个电压等级的安全约束要求，并且优化系统的网络损耗；数据库模块的作用是管理计算所需的数据，以数据表的格式进行存储；结果展示输出模块的作用是对无功优化计算后的控制变量以及状态变量进行展示以及比较，针对BPA数据格式的计算结果则需要将计算结果回写到BPA数据文件当中，输出最终的结果文件。