專利名稱：一種高壓電網(wǎng)變電站電壓無(wú)功變量的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電壓及無(wú)功控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓電網(wǎng)變電站電壓無(wú)功變量的控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的變電站電壓無(wú)功控制策略主要將電壓與無(wú)功的關(guān)系劃分為9個(gè)區(qū)域(即九區(qū)圖)，當(dāng)變電站電壓及無(wú)功進(jìn)入不同區(qū)域時(shí)，將依據(jù)已經(jīng)制定的控制策略自動(dòng)或者手動(dòng)進(jìn)行無(wú)功設(shè)備的調(diào)整控制。九區(qū)圖依據(jù)的是變壓器兩側(cè)電壓及無(wú)功之間最基本的關(guān)系算法，優(yōu)點(diǎn)是關(guān)系簡(jiǎn)單、目的明確，但在實(shí)際操作過(guò)程中，存在著以下不足(1)變電站電壓控制范圍多由電網(wǎng)運(yùn)行控制條件決定，因此變電站無(wú)功控制范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)電壓控制范圍確定，但實(shí)際操作中， 變電站無(wú)功控制范圍多是根據(jù)無(wú)功功率分層分區(qū)要求給定，而未考慮無(wú)功與電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可能引起無(wú)功電壓控制條件不匹配等問(wèn)題；(2)九區(qū)圖沒(méi)有考慮電壓與無(wú)功變化關(guān)系的相互影響，區(qū)域劃分和控制方法過(guò)于簡(jiǎn)單，容易引起往復(fù)動(dòng)作現(xiàn)象。由于投切電容器 /電抗器后電壓的升高或者降低使得運(yùn)行點(diǎn)向另一個(gè)不滿足的區(qū)域移動(dòng)，這是目前九區(qū)圖算法的一個(gè)突出問(wèn)題；(3)沒(méi)有考慮有功功率對(duì)電壓無(wú)功控制范圍的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于高壓電網(wǎng)的、考慮主要影響因素的、簡(jiǎn)便的、更準(zhǔn)確的變電站電壓無(wú)功變量的控制方法；本發(fā)明提供的變電站電壓無(wú)功變量的控制方法具有可操作性強(qiáng)、考慮因素全面、方案合理的優(yōu)點(diǎn)，具有較高的實(shí)用價(jià)值和良好的市場(chǎng)前景。本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高壓電網(wǎng)變電站電壓無(wú)功變量的控制方法，其改進(jìn)之處在于，所述控制方法包括下述步驟A、確定變壓器元件的適用條件；B、建立所述變壓器元件的數(shù)學(xué)模型；C、取所述數(shù)學(xué)模型中的數(shù)學(xué)表達(dá)式化簡(jiǎn)結(jié)果；D、確定變電站電壓無(wú)功變量并計(jì)算無(wú)功變量相互關(guān)系；E、確定所述變電站電壓無(wú)功變量的控制范圍；F、提出所述變電站電壓無(wú)功變量的控制策略。本發(fā)明提供的一種優(yōu)選技術(shù)方案是步驟A中所述變壓器元件的適用條件包括不計(jì)變壓器元件功率損耗和計(jì)及變壓器元件的標(biāo)準(zhǔn)變比。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案是步驟B中所述變壓器元件采用下述數(shù)學(xué)表達(dá)式的數(shù)學(xué)模型變壓器元件的高壓側(cè)有功功率表達(dá)式(I)、高壓側(cè)無(wú)功功率表達(dá)式(2)、中壓側(cè)有功功率表達(dá)式(3)和中壓側(cè)無(wú)功功率表達(dá)式(4)
權(quán)利要求
1.一種高壓電網(wǎng)變電站電壓無(wú)功變量的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括下述步驟A、確定變壓器元件的適用條件；B、建立所述變壓器元件的數(shù)學(xué)模型；C、取所述數(shù)學(xué)模型中的數(shù)學(xué)表達(dá)式化簡(jiǎn)結(jié)果；D、確定變電站電壓無(wú)功變量并計(jì)算無(wú)功變量相互關(guān)系；E、確定所述變電站電壓無(wú)功變量的控制范圍；F、提出所述變電站電壓無(wú)功變量的控制策略。
2.如權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于，步驟A中所述變壓器元件的適用條件包括不計(jì)變壓器元件功率損耗和計(jì)及變壓器元件的標(biāo)準(zhǔn)變比。
3.如權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于，步驟B中所述變壓器元件采用下述數(shù)學(xué)表達(dá)式的數(shù)學(xué)模型變壓器元件的高壓側(cè)有功功率表達(dá)式(I)、高壓側(cè)無(wú)功功率表達(dá)式(2)、中壓側(cè)有功功率表達(dá)式(3)和中壓側(cè)無(wú)功功率表達(dá)式(4)
4.如權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，由所述表達(dá)式(1)-(4)得到表達(dá)式(5)
5.如權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步驟D中，所述無(wú)功變量包括三繞組變壓器高壓側(cè)電壓U1、三繞組變壓器中壓側(cè)電壓U2和三繞組變壓器高壓側(cè)無(wú)功功率Q1 ； 計(jì)算所述無(wú)功變量相互關(guān)系如下
6.如權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于，所述步驟E中，確定三繞組變壓器高壓側(cè)無(wú)功功率Q1控制范圍的方法如下I、所述三繞組變壓器高壓側(cè)無(wú)功功率Q1控制范圍由兩條斜線界定一條斜線由兩個(gè)端點(diǎn)Q"―和…lmax確定；另一條斜線由兩個(gè)端點(diǎn)Q" ^和…lmin確定；或II、所述三繞組變壓器高壓側(cè)無(wú)功功率Q1控制范圍邊界是與三繞組變壓器中壓側(cè)電壓U2邊界線垂直的兩條直線，分別為Qliax和Qlim，即九區(qū)圖的Q1控制范圍邊界曲線；其中Q" Imax-U1取控制上限值時(shí)與U2取控制上限值交點(diǎn)的Q1控制范圍最大閾值 Qi ^ax-U1取控制上限值時(shí)與U2取控制下限值交點(diǎn)的Q1控制范圍最大閾值 Q" Imin-U1取控制下限值時(shí)與U2取控制上限值交點(diǎn)的Q1控制范圍最小閾值 Qi lmin_Ui取控制下限值時(shí)與U2取控制下限值交點(diǎn)的Q1控制范圍最小閾值；QL -由無(wú)功分層分區(qū)要求確定的與U2邊界垂直的控制范圍最大閾值直線；Qlm -由無(wú)功分層分區(qū)要求確定的與U2邊界垂直的控制范圍最小閾值直線；所述Q" lmax、Q' imax、Q" _和Q' ωη的表達(dá)式分別如下
7.如權(quán)利要求I所述的控制方法，其特征在于，所述步驟F中，根據(jù)無(wú)功邊界與電壓關(guān)系的表達(dá)式(10)-(13)，提出十三區(qū)圖電壓無(wú)功變量的控制策略；根據(jù)十三區(qū)圖，結(jié)合無(wú)功分層分區(qū)要求和避免無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備反復(fù)投切問(wèn)題，提出十一區(qū)圖電壓無(wú)功變量的控制策略。
8.如權(quán)利要求3-7中任一項(xiàng)所述的控制方法，其特征在于，所述三繞組變壓器高壓側(cè)無(wú)功功率Q1是限制變電站高壓側(cè)節(jié)點(diǎn)電壓的控制變量和表明系統(tǒng)無(wú)功分層分區(qū)情況的監(jiān)測(cè)變量。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電壓及無(wú)功控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓電網(wǎng)變電站電壓無(wú)功變量的控制方法。該方法包括以下步驟A、確定變壓器元件的適用條件；B、建立所述變壓器元件的數(shù)學(xué)模型；C、取所述數(shù)學(xué)模型中的數(shù)學(xué)表達(dá)式化簡(jiǎn)結(jié)果；D、確定變電站電壓無(wú)功變量并計(jì)算無(wú)功變量相互關(guān)系；E、確定所述變電站電壓無(wú)功變量的控制范圍；F、提出所述變電站電壓無(wú)功變量的控制策略。本發(fā)明提供的控制方法具有可操作性強(qiáng)、考慮因素全面、方案合理的優(yōu)點(diǎn)，具有較高的實(shí)用價(jià)值和良好的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)H02J3/18GK102593844SQ20121004791
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者侯雪, 吳麗華, 李再華, 李曉珺, 王青, 陳得治 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院