基于特高压电网联络线运行状态的电压控制方法

摘要

本发明涉及基于特高压电网联络线运行状态的电压控制方法，属于电力系统自动电压控制技术领域；该方法包括，首先检测特高压联络线的投运状态，若特高压联络线未投运，则按照默认电压限制进行二级电压控制；若特高压联络线处于投运状态，当特高压电网联络线处于某一状态空间时，特高压系统将自动产生一套特高压控制母线的电压限值；若特高压电网联络线所处状态空间没有变化，则不对特高压控制母线的电压限值作更改；若特高压电网联络线的运行状态移动至了新的状态空间，并且特高压控制系统检测到了这一变化，则特高压控制系统自动产生新的特高压控制母线的电压限值；该方法对已有的AVC系统中的二级电压控制方法进行了改进，以实现电网设备的安全稳定运行以及经济性控制目标。

主权项

1.一种基于特高压电网联络线运行状态的电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在一个控制周期开始时，首先采集特高压联络线运行状态；2)判断特高压联络线投运状态是否改变，如果特高压线路停运，则从商用库中重新装载默认电压限制；装载成功后转步骤4)，若特高压联络线仍然处于投运状态，则转下一步；3)当特高压电网联络线处于某一状态空间时，特高压系统将自动产生一套特高压控制母线的电压限值；判断特高压电网联络线的所处状态空间是否改变；若检测到特高压电网联络线所处状态空间没有变化，则不对特高压控制母线的电压限值作更改；若检测到特高压电网联络线的运行状态移动至了新的状态空间，则自动产生新的状态空间对应的特高压控制母线的电压限值；随后转步骤4)；4)启动AVC二级电压控制计算：设AVC二级电压控制包含有发电机m个，发电机高压侧母线n个，中枢母线p个，特高压协调母线q个，实时采集当前m个发电机高压侧母线电压矢量V_H(n维矢量)，单位(KV)；当前m个发电机无功矢量Q_g(m维矢量)，单位(MVAR)；当前p个中枢母线电压矢量V_p(p维矢量)，单位(KV)；当前q个特高压协调母线电压矢量V_c(q维矢量)，单位(KV)；构造二次规划形式的目标函数如下：$\underset{{\mathrm{\Delta Q}}_g}{\min }\{W_p{\left|\right|a·(V_p-V_p^{\mathrm{ref}})+C_g{\mathrm{\Delta Q}}_g\left|\right|}^2+W_q{\left|\right|{\Theta }_g\left|\right|}^2\}$$\left|C_{\mathrm{vg}}\Delta Q_g\right|\le \Delta V_H^{\max }$$V_H^{\min }\le V_H+C_{\mathrm{vg}}{\mathrm{\Delta Q}}_g\le V_H^{\max }$$V_p^{\min }\le V_p+C_g{\mathrm{\Delta Q}}_g\le V_p^{\max }$$Q_g^{\min }\le Q_g+{\mathrm{\Delta Q}}_g\le Q_g^{\max }$V_c^min≤V_c+C_cgΔQ_g≤V_c^max其中，ΔQ_g作为优化变量，表示控制发电机无功出力的调节量矢量(m维矢量)；表示控制发电机无功下限矢量(m维矢量)，表示控制发电机无功上限矢量(m维矢量)；表示中枢母线设定电压(p维矢量)；W_p和W_q为权重系数，α为增益系数；表示中枢母线电压下限矢量(p维矢量)，表示中枢母线电压上限矢量(p维矢量)；表示发电机高压侧母线的电压下限矢量(n维矢量)，表示发电机高压侧母线上限矢量(n维矢量)，表示发电机高压侧母线允许的单步最大调整量矢量(n维矢量)；V_c^min表示协调母线电压下限矢量(q维矢量)，V_c^max为协调母线电压上限矢量(q维矢量)；C_vg为发电机无功出力对发电机高压侧母线电压的准稳态灵敏度矩阵，C_g为发电机无功出力对中枢母线电压的准稳态灵敏度矩阵，C_cg为发电机无功出力对特高压协调母线节点电压的准稳态灵敏度矩阵；二级电压控制的主站系统计算得到控制策略后，下发给子站系统电厂高压侧母线电压的设定值V_H，而子站系统再根据该设定值去求解发电机无功的调整量，利用AVR实现一级的闭环控制；5)在下一次控制周期到来时，返回步骤1)。