基于协调约束实时更新的电厂与变电站协调电压控制方法

摘要

本发明涉及基于协调约束实时更新的电厂与变电站协调电压控制方法，属于电力系统自动电压控制技术领域。本发明选择变电站母线电压作为厂站之间的协调变量，首先对每个变电站根据“九区域图”方法进行站内自动电压控制，并根据控制结果，采用专家规则方法，实时更新本站协调变量的约束条件；然后将该约束条件加入到本区域的协调二级电压控制(CSVC)模型中统一求解，解得发电机的无功控制策略。该CSVC模型无离散变量，属于常规二次规划模型，避免了复杂混合整数规划问题的求解，提高了实时控制的可靠性。

主权项

1、一种基于协调约束实时更新的厂站协调电压控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)电压控制区域由m个电厂与n个变电站组成，选取变电站侧监控母线的电压矢量V_s作为电厂与变电站之间的协调变量，在一个控制周期开始时，实时采集协调变量的当前数值V_s^cur；2)利用预先制定的“九区图”专家规则，得到第i个变电站，电容电抗器的投切序列和有载调压变压器分接头的控制量；其中，i＝1，..，n，n为自然数；3)实时更新第i个变电站，协调变量的下限和上限；将所述电压控制区域内所有n个变电站的协调变量的下限和上限进行汇总，得到所述电压控制区域内协调变量的约束范围[V′_s，V′_s]；4)构建所述电压控制区域的协调二级电压控制模型，求解电厂侧发电机的无功调节量ΔQ_g；该协调二级电压控制模型如下：$\underset{\Delta Q_g}{\min }{\left|\right|(V_p-V_p^{\mathrm{ref}})+C_{\mathrm{pg}}\Delta Q_g\left|\right|}^2+{\left|\right|(V_s-V_s^{\mathrm{ref}})+C_{\mathrm{sg}}\Delta Q_g\left|\right|}^2$s.t.V_p≤V_p+C_pgΔQ_g≤V_pV′_s≤V_s+C_sgΔQ_g≤V′_sQ_g≤Q_g+ΔQ_g≤Q_g其中ΔQ_g是发电机无功出力的变化量矢量，是控制变量，V_p和Q_g分别是电厂高压侧母线电压矢量和发电机无功出力矢量，V_p和V_p分别表示电厂高压侧母线电压矢量V_p的下限和上限，Q_g和Q_g分别表示发电机无功出力矢量Q_g的下限和上限，C_pg、C_sg分别是ΔQ_g对V_p和V_s的灵敏度矩阵；V_p^ref和V_s^ref分别表示电厂侧母线和变电站侧母线电压的优化设定值，是已知量；5)根据步骤2)得到的电容电抗器的投切序列和有载调压变压器分接头的控制量，对所述电压控制区域各变电站控制设备实现闭环调节；根据步骤4)得到的发电厂侧的无功调节量，对所述电压控制区域各电厂无功出力实现闭环调节；6)在下一次控制周期到来时，返回步骤1)。