一種220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法。其具體步驟為：首先，獲取含220kV發(fā)電廠的區(qū)域電網(wǎng)參數(shù)信息，建立區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型；其次，由AVC系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)信息并計(jì)算220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差；再者，通過改變220kV發(fā)電廠高壓母線電壓進(jìn)行多次潮流計(jì)算，獲得220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的最優(yōu)化電壓差；最后根據(jù)實(shí)時(shí)電壓差與最優(yōu)化電壓差的比較進(jìn)行發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制。本發(fā)明考慮了電網(wǎng)實(shí)時(shí)的運(yùn)行工況，進(jìn)行220kV發(fā)電廠電壓的實(shí)時(shí)優(yōu)化控制，彌補(bǔ)了現(xiàn)有根據(jù)日前制定的電壓曲線進(jìn)行發(fā)電廠電壓控制的不足。
【專利說明】—種220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)發(fā)電廠電壓的控制方法，特別涉及一種220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)通信技術(shù)的發(fā)展和自動(dòng)化水平的提高，電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制(Automatic voltage control, AVC)在國(guó)內(nèi)外已得到了廣泛的使用，并在優(yōu)化電壓質(zhì)量、節(jié)能降損和減輕調(diào)度員工作強(qiáng)度等方法取得了良好的成效。
[0003]在目前的工程應(yīng)用上，作為AVC系統(tǒng)一個(gè)重要控制層面:發(fā)電廠側(cè)的自動(dòng)電壓控制，其控制方法主要根據(jù)調(diào)度部門日前憑經(jīng)驗(yàn)給出的發(fā)電廠電壓曲線進(jìn)行相應(yīng)的控制。
[0004]然而，依靠經(jīng)驗(yàn)給出發(fā)電廠電壓曲線作為發(fā)電廠電壓控制的目標(biāo)并不能實(shí)時(shí)反映電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行工況下所需的電壓調(diào)整量，并不能達(dá)到真正意義上實(shí)時(shí)優(yōu)化潮流的目的。因此，為了更好指導(dǎo)實(shí)際工程上的應(yīng)用，需要一種能夠?qū)崟r(shí)對(duì)發(fā)電廠電壓優(yōu)化控制的方法，充分利用發(fā)電廠無(wú)功調(diào)節(jié)能力，使得電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行工況，給出220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法，包括以下步驟:
[0007](I)獲取含220kV發(fā)電廠的區(qū)域電網(wǎng)參數(shù)信息，包括區(qū)域電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，各變電站主變型號(hào)、配置容量，各輸電線路型號(hào)，建立區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型；
[0008](2)由AVC系統(tǒng)采集當(dāng)前區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)信息，包括各變電站主變的有功負(fù)荷Pu、無(wú)功負(fù)荷Qu，220kV發(fā)電廠高壓母線電壓Ue、220kV發(fā)電廠的有功出力Pe，樞紐變電站220kV母線的電壓Us及電流Is ;所述的樞紐變電站是指作為區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型等值平衡節(jié)點(diǎn)的500kV變電站,下標(biāo)i表示主變序號(hào)；
[0009](3)計(jì)算220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差Λ V。，即AVtl=Ug-Us ；
[0010](4)改變220kV發(fā)電廠高壓母線電壓值，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型進(jìn)行多次潮流計(jì)算，獲得220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的最優(yōu)化電壓差A(yù)Vtjpt ;并在最優(yōu)化電壓差的基礎(chǔ)上通過加、減裕度ε形成區(qū)間ε，AVopt+ ε ];所述的最優(yōu)化電壓差指的是使得區(qū)域電網(wǎng)無(wú)功穿越量最小且有功損耗最小的220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差，ε指的是為保證220kV發(fā)電廠高壓母線電壓不頻繁調(diào)節(jié)而在最優(yōu)化電壓差上加、減的裕度；
[0011](5)判斷Λ V0是否處于區(qū)間[Λ Vopt- ε，Δ Vopt+ ε ]內(nèi)，如果滿足，則結(jié)束本次優(yōu)化控制；如果Λ V Δ Vopt+ ε，則進(jìn)行判斷:若Ug- δ ( Ucmin,則令Ug = UGfflin,若Ug- δ >UGfflin,則令Ug = Ug- δ ;之后結(jié)束本次優(yōu)化控制；如果Λ V0< Δ Vopt- ε，則進(jìn)行判斷:若Ug+ δ ^ Ug眶’則令Ue = Ucmax,若Ue+ δ <UGfflax,則令Ug = Ug+ δ ;之后結(jié)束本次優(yōu)化控制；所述的Uemax、Ucmin指的是考慮220kV發(fā)電廠實(shí)際運(yùn)行情況后其高壓母線電壓的上、下限值，δ指的是在進(jìn)行一次優(yōu)化控制時(shí)220kV發(fā)電廠高壓母線電壓的調(diào)節(jié)量；
[0012](6)經(jīng)過時(shí)間T后，按照上述步驟進(jìn)行新一輪的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制。
[0013]進(jìn)一步地，所述的步驟(4)中最優(yōu)化電壓差的具體實(shí)現(xiàn)過程是:
[0014]改變220kV發(fā)電廠高壓母線電壓值，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型進(jìn)行多次潮流計(jì)算，t匕較每次潮流計(jì)算得出的區(qū)域電網(wǎng)總有功損耗，其中使得區(qū)域電網(wǎng)總有功損耗最小時(shí)對(duì)應(yīng)的220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差，即為最優(yōu)化電壓差A(yù)Vtjpt;
[0015]所述的Uemax、Uemin指的是考慮220kV發(fā)電廠實(shí)際運(yùn)行情況后其高壓母線電壓的上、下限值，ε指的是為保證220kV發(fā)電廠高壓母線電壓不頻繁調(diào)節(jié)而在最優(yōu)化電壓差
上疊加的裕度，δ指的是在進(jìn)行一次優(yōu)化控制時(shí)220kV發(fā)電廠高壓母線電壓的調(diào)節(jié)量。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017](I)考慮了電網(wǎng)實(shí)時(shí)的運(yùn)行工況，進(jìn)行220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制，彌補(bǔ)了現(xiàn)有根據(jù)日前制定電壓曲線進(jìn)行電壓控制的不足；
[0018](2)提出基于AVC系統(tǒng)的220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制的方法，同時(shí)也解決了目前工程上多數(shù)發(fā)電廠側(cè)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)裝設(shè)而實(shí)際未能真正使用的問題。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制的流程圖。
[0020]圖2是某含220kV發(fā)電廠的區(qū)域電網(wǎng)的計(jì)算模型圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)不限于此。
[0022]如圖1，一種220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法，包括以下步驟:
[0023](I)獲取含220kV發(fā)電廠的區(qū)域電網(wǎng)參數(shù)信息，包括區(qū)域電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，各變電站主變型號(hào)、配置容量，各輸電線路型號(hào)，建立區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型；
[0024](2)由AVC系統(tǒng)采集當(dāng)前區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)信息，包括各變電站主變的有功負(fù)荷Pu、無(wú)功負(fù)荷Qu，220kV發(fā)電廠高壓母線電壓Ue、220kV發(fā)電廠的有功出力Pe，樞紐變電站220kV母線的電壓Us及電流Is ;所述的樞紐變電站是指作為區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型等值平衡節(jié)點(diǎn)的500kV變電站,下標(biāo)i表示主變序號(hào)；
[0025](3)計(jì)算220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差Λ V。，即AVtl=Ug ? Us ；
[0026](4)改變220kV發(fā)電廠高壓母線電壓值，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型進(jìn)行多次潮流計(jì)算，獲得220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的最優(yōu)化電壓差A(yù)Vtjpt ;并在最優(yōu)化電壓差的基礎(chǔ)上通過加、減裕度ε形成區(qū)間ε，AVopt+ ε ];所述的最優(yōu)化電壓差指的是使得區(qū)域電網(wǎng)無(wú)功穿越量最小且有功損耗最小的220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差，ε指的是為保證220kV發(fā)電廠高壓母線電壓不頻繁調(diào)節(jié)而在最優(yōu)化電壓差上加、減的裕度；
[0027](5)判斷AVtl是否處于區(qū)間[Λ Vtjpt-ε，Δ Vopt+ε ]內(nèi)，如果滿足，則結(jié)束本次優(yōu)化控制；如果AV0> AVopt+ ε，則進(jìn)行下一步判斷:若Ue- δ ( Ucmin,則令Ug = UGmin,若Ug- δ >UGmin,則令Ug = Ug- δ ;之后結(jié)束本次優(yōu)化控制；如果Λ V0< Δ Vopt- ε，則進(jìn)行下一步判斷:若Ue+ δ ^ Ug順’則令Ug = UGmax，若Ug+ δ <UGfflax,則令Ug = Ug+ δ ;之后結(jié)束本次優(yōu)化控制；所述的Ug眶、Uemin指的是考慮220kV發(fā)電廠實(shí)際運(yùn)行情況后其高壓母線電壓的上、下限值，S指的是在進(jìn)行一次優(yōu)化控制時(shí)220kV發(fā)電廠高壓母線電壓的調(diào)節(jié)量；
[0028](6)經(jīng)過時(shí)間T后，按照上述步驟進(jìn)行新一輪的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制。
[0029]本發(fā)明中，步驟⑴所述的區(qū)域電網(wǎng)，指的是由一座樞紐變電站(即500kV變電站)、一座220kV發(fā)電廠及多座220kV變電站組成的區(qū)域電磁環(huán)網(wǎng)，基于AVC系統(tǒng)的220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制的研究對(duì)象指的也是該類型的區(qū)域電網(wǎng)；而在獲得的區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型中，忽略500kV變電站主變建模，并將500kV變電站作為等值平衡節(jié)點(diǎn)，由等值電源Es表征并通過等值電抗Xs連接到其220kV母線，等值電抗Xs可通過式(I)求得:
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法，其特征在于包括以下步驟: (1)獲取含220kV發(fā)電廠的區(qū)域電網(wǎng)參數(shù)信息，包括區(qū)域電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，各變電站主變型號(hào)、配置容量，各輸電線路型號(hào)，建立區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型； (2)由AVC系統(tǒng)采集當(dāng)前區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)信息，包括各變電站主變的有功負(fù)荷Λ,.、無(wú)功負(fù)荷QLi，220kV發(fā)電廠高壓母線電壓&、220kV發(fā)電廠的有功出力Pg,樞紐變電站220kV母線的電壓G及電流厶；所述的樞紐變電站是指作為區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型等值平衡節(jié)點(diǎn)的500kV變電站，下標(biāo)2表不王變序號(hào)； (3)計(jì)算220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差KV0,即Δ V0=Uc Us ； (4)改變220kV發(fā)電廠高壓母線電壓值，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型進(jìn)行多次潮流計(jì)算，獲得220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的最優(yōu)化電壓差Λ Vopt ;并在最優(yōu)化電壓差Λ Vopt的基礎(chǔ)上通過加、減裕度ε形成區(qū)間[Λε , Δ Vopt+ ε ];所述的最優(yōu)化電壓差指的是使得區(qū)域電網(wǎng)無(wú)功穿越量最小且有功損耗最小的220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差，ε指的是為保證220kV發(fā)電廠高壓母線電壓不頻繁調(diào)節(jié)而在最優(yōu)化電壓差上加、減的裕度； (5)判斷ΛV0是否處于區(qū)間[△ε , Δ Vopt+ ε ]內(nèi)，如果滿足，則結(jié)束本次優(yōu)化控制；如果Λ V0> Δ Vopt+ ε，則進(jìn)行判斷 '若Ug δ ≤Ucmin,則令i4=UMn，若Ug δ >UGfflin,則令Ug=Ug δ ;之后結(jié)束本次優(yōu)化控制；如果Λ V0< Δ Vopt ε，則進(jìn)行判斷:若Ug+ δ≥ UGmax,貝1J令^=Ucmax,若UG— δ <UGfflax,則令U抑δ ;之后結(jié)束本次優(yōu)化控制；所述的Ug順、Ucmin指的是考慮220kV發(fā)電廠實(shí)際運(yùn)行情況后其高壓母線電壓的上、下限值，δ指的是在進(jìn)行一次優(yōu)化控制時(shí)220kV發(fā)電廠高壓母線電壓的調(diào)節(jié)量； (6)經(jīng)過設(shè)定時(shí)間T后，按照上述步驟進(jìn)行新一輪的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的220kV發(fā)電廠電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述的步驟(4)中最優(yōu)化電壓差Λ Vopt通過如下過程獲得: 改變220kV發(fā)電廠高壓母線電壓值，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)計(jì)算模型進(jìn)行多次潮流計(jì)算，比較每次潮流計(jì)算得出的區(qū)域電網(wǎng)總有功損耗，其中使得區(qū)域電網(wǎng)總有功損耗最小時(shí)對(duì)應(yīng)的220kV發(fā)電廠高壓母線與樞紐變電站220kV母線的電壓差，即為最優(yōu)化電壓差LVopto
【文檔編號(hào)】H02J3/12GK103956744SQ201410166832
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】陳澤興, 張勇軍, 李欽豪, 匡萃浙 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)