发明名称 一种根据电压日波动率实时更新母线电压控制限值的方法
摘要 本发明涉及一种根据电压日波动率控制目标实时更新母线电压控制限值的方法,属于电力系统自动电压控制技术领域。该方法包括:根据母线电压日波动率控制目标,以1分钟周期实时采集母线电压,跟踪母线电压的当日最大值和最小值并计算母线电压的当日波动率;当母线电压当日波动率超过控制目标的预警值时,实时计算并修正母线电压控制上限值和下限值,修正后的限值用于自动电压控制系统生成母线电压的控制策略,从而满足母线电压日波动率控制在目标值范围内的运行要求。
申请公布号 CN104377701A 申请公布日期 2015.02.25
申请号 CN201410640371.6 申请日期 2014.11.13
申请人 国家电网公司;国网山东省电力公司;北京清大高科系统控制有限公司 发明人 张冰;邱夕兆;杨明辉;傅磊;王亮;汤磊;王小波;李小江;武诚;马琳琳;李新;王彬;郭庆来
分类号 H02J3/12(2006.01)I 主分类号 H02J3/12(2006.01)I
代理机构 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人 罗文群
主权项 一种根据电压日波动率实时更新母线电压控制限值的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)在电力系统的自动电压控制系统中,在每日0时到来时,将电力系统的每条母线的电压控制上限值<img file="FDA0000607092040000011.GIF" wi="55" he="77" />设置为电力系统运行允许的最大值V<sub>i</sub><sup>max</sup>,将电压控制下限值<u>V</u><sub>i</sub>设置为电力系统运行允许的最小值V<sub>i</sub><sup>max</sup>;(2)在每个1分钟采样周期到来时,设当前时刻为T<sub>j</sub>,对自动电压控制系统中的全部母线,依次执行如下步骤:(2‑1)采集母线i的实时电压量测值<img file="FDA0000607092040000012.GIF" wi="82" he="95" />并存储在自动电压控制系统的实时数据库中;(2‑2)从当日0时到当前时刻T<sub>j</sub>已经过的分钟数为N<sub>j</sub>,对母线i,从0时到当前时刻T<sub>j</sub>的全部N<sub>j</sub>个采集电压值中,找到从0时到当前时刻T<sub>j</sub>内,母线i的当日电压最大值<img file="FDA0000607092040000013.GIF" wi="98" he="85" />和最小值<img file="FDA0000607092040000014.GIF" wi="126" he="84" />并从自动电压控制系统中获取人工设置的母线i的电压基准值参数V<sub>i</sub><sup>base</sup>;(2‑3)通过下式,计算当日0时到当前时刻T<sub>j</sub>内,母线i的当日电压波动率R<sub>i</sub>:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>V</mi><mrow><mi>i</mi><mo>.</mo><mi>day</mi></mrow><mi>max</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>V</mi><mrow><mi>i</mi><mo>.</mo><mi>day</mi></mrow><mi>min</mi></msubsup></mrow><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>base</mi></msup></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000607092040000015.GIF" wi="358" he="164" /></maths>(2‑4)从自动电压控制系统中获取人工设置的母线i的日电压波动率控制参数,包括:电压日波动率控制目标值M<sub>i</sub>、电压日波动率预警系数α<sub>i</sub>、电压日波动率控制限值系数β<sub>i</sub>,根据获取的日电压波动率控制参数,计算母线i的电压日波动率控制预警值<img file="FDA0000607092040000017.GIF" wi="112" he="68" /><maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mi>i</mi><mi>&alpha;</mi></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000607092040000018.GIF" wi="305" he="68" /></maths>母线i的电压日波动率控制限值<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mi>i</mi><mi>&beta;</mi></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>&beta;</mi><mi>i</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000607092040000019.GIF" wi="310" he="74" /></maths>(2‑5)对上述母线i的当日电压波动率R<sub>i</sub>进行判断,若R<sub>i</sub>满足条件:<img file="FDA00006070920400000110.GIF" wi="220" he="73" />则执行步骤(2‑6),若R<sub>i</sub>满足条件:<img file="FDA00006070920400000111.GIF" wi="215" he="73" />则重复步骤(2‑1)‑步骤(2‑5),遍历电力系统中的所有母线;(2‑6)通过下式,计算母线i的电压控制上限值<img file="FDA0000607092040000016.GIF" wi="66" he="76" />和电压控制下限值<u>V′</u><sub>i</sub>:<maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mover><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><msub><mi>N</mi><mi>j</mi></msub></munderover><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>t</mi></msup><mo>/</mo><msub><mi>N</mi><mi>j</mi></msub><mo>+</mo><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>base</mi></msup><mo>&CenterDot;</mo><msubsup><mi>M</mi><mi>i</mi><mi>&beta;</mi></msubsup><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow>]]></math><img file="FDA0000607092040000021.GIF" wi="623" he="154" /></maths><maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><munder><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></munder><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><msub><mi>N</mi><mi>j</mi></msub></munderover><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>t</mi></msup><mo>/</mo><msub><mi>N</mi><mi>j</mi></msub><mo>-</mo><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>base</mi></msup><mo>&CenterDot;</mo><msubsup><mi>M</mi><mi>i</mi><mi>&beta;</mi></msubsup><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow>]]></math><img file="FDA0000607092040000022.GIF" wi="622" he="147" /></maths>(2‑7)将上述步骤(2‑6)计算得到的<img file="FDA0000607092040000023.GIF" wi="72" he="75" />与步骤(2‑2)中得到的母线i当日电压最大值<img file="FDA0000607092040000024.GIF" wi="96" he="78" />进行比较,若<img file="FDA0000607092040000025.GIF" wi="235" he="89" />则使母线i的电压控制上限值<img file="FDA0000607092040000026.GIF" wi="68" he="74" />和电压控制下限值<u>V′</u><sub>i</sub>分别为:<maths num="0006" id="cmaths0006"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mover><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>V</mi><mrow><mi>i</mi><mo>.</mo><mi>day</mi></mrow><mi>max</mi></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><munder><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></munder><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub><mover><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>base</mi></msup><mo>&CenterDot;</mo><msubsup><mi>M</mi><mi>i</mi><mi>&beta;</mi></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000607092040000027.GIF" wi="469" he="203" /></maths>并执行步骤(2‑9),若<img file="FDA0000607092040000028.GIF" wi="233" he="89" />则执行步骤(2‑8);(2‑8)将上述步骤(2‑6)计算得到的<u>V′</u><sub>i</sub>与上述步骤(2‑2)中得到的母线i当日电压最小值<img file="FDA0000607092040000029.GIF" wi="96" he="84" />进行比较,若满足<img file="FDA00006070920400000210.GIF" wi="237" he="99" />则使母线i的电压控制上限值<img file="FDA00006070920400000211.GIF" wi="72" he="73" />和电压控制下限值<u>V′</u><sub>i</sub>分别为:<maths num="0007" id="cmaths0007"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><munder><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></munder><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>V</mi><mrow><mi>i</mi><mo>.</mo><mi>day</mi></mrow><mi>min</mi></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mover><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub><munder><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></munder><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>base</mi></msup><mo>&CenterDot;</mo><msubsup><mi>M</mi><mi>i</mi><mi>&beta;</mi></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA00006070920400000212.GIF" wi="470" he="184" /></maths>若<img file="FDA00006070920400000213.GIF" wi="237" he="93" />则执行步骤(2‑9);(2‑9)以上述步骤(2‑7)或(2‑8)得到的<img file="FDA00006070920400000214.GIF" wi="68" he="76" />和<u>V′</u><sub>i</sub>更新母线i的电压控制上限值和电压控制下限值,更新方法如下:<maths num="0008" id="cmaths0008"><math><![CDATA[<mrow><msub><mover><mi>V</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mover><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><msub><mover><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>&lt;</mo><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>max</mi></msup></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>max</mi></msup><mo>,</mo><msub><mover><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>max</mi></msup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo><msub><munder><mi>V</mi><mo>&OverBar;</mo></munder><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><munder><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></munder><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><msub><munder><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></munder><mi>i</mi></msub><mo>></mo><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>min</mi></msup></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>min</mi></msup><mo>,</mo><msub><munder><msup><mi>V</mi><mo>&prime;</mo></msup><mo>&OverBar;</mo></munder><mi>i</mi></msub><mo>&le;</mo><msup><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><mi>min</mi></msup></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math><img file="FDA00006070920400000215.GIF" wi="966" he="177" /></maths>将更新后的母线电压控制上限值和下限值用于自动电压控制系统中,实现对电力系统中母线的电压控制限值的更新;(2‑10)重复步骤(2‑1)‑步骤(2‑9),遍历电力系统中的所有母线;(3)在下一个1分钟采样周期到来时,重复步骤(2),开始新一轮母线电压控制限值的更新。
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