電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法及裝置，確定日前無功計(jì)劃；對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正；對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正。并且根據(jù)不同時(shí)間尺度的特點(diǎn)采用不同的預(yù)測(cè)方法、優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化變量、時(shí)間維度和計(jì)算方法。本發(fā)明實(shí)施例確定日前無功計(jì)劃，對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正，對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正。從而實(shí)現(xiàn)多時(shí)間尺度無功滾動(dòng)修正。
【專利說明】電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源枯竭和環(huán)境污染問題的日益加重，基于可再生能源的分布式發(fā)電已經(jīng)成為當(dāng)前電力工程和能源領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)和前沿技術(shù)。
[0003]分布式發(fā)電大量接入將使配電網(wǎng)電壓無功控制面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。風(fēng)、光照等自然資源的隨機(jī)性使得分布式電源有功、無功出力具有間歇性，未來配電網(wǎng)必須有消納大量分布式電源出力隨機(jī)波動(dòng)的能力；為緩解分布式電源出力預(yù)測(cè)與負(fù)荷預(yù)測(cè)的誤差，需要基于日前、短時(shí)、超短時(shí)不同時(shí)間尺度分布式發(fā)電和負(fù)荷變化趨勢(shì)，研究時(shí)序遞進(jìn)滾動(dòng)的無功電壓優(yōu)化控制模型；為挖掘分布式電源無功潛力，需深入研究不同類型分布式電源電壓無功特性及運(yùn)行控制方法；為實(shí)現(xiàn)降損節(jié)能、保證電壓質(zhì)量和提高電力企業(yè)資產(chǎn)利用率，無功電壓控制必須考慮分布式電源與配電網(wǎng)電壓無功資源的協(xié)調(diào)配合策略。
[0004]因此，如何實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無功多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)滾動(dòng)修正是當(dāng)前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法及裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)無功多時(shí)間尺度滾動(dòng)修正。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法，包括:
[0008]確定日前無功計(jì)劃；
[0009]對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正；
[0010]對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃,進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正。
[0011]可選的，所述確定日前無功計(jì)劃包括:
[0012]對(duì)風(fēng)速、光照強(qiáng)度和負(fù)荷大小進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果；
[0013]根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，以小時(shí)級(jí)時(shí)間維度，以風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、有載調(diào)壓分接頭和電容器為優(yōu)化變量，以電容器動(dòng)作次數(shù)，計(jì)算風(fēng)、光日前無功計(jì)劃。
[0014]可選的，所述對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正包括:
[0015]確定短時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的短時(shí)修正方法進(jìn)行短時(shí)無功出力修正，如果原計(jì)劃與實(shí)際負(fù)荷發(fā)生偏離，則以30分鐘時(shí)間維度重新優(yōu)化計(jì)算。
[0016]可選的，所述對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正包括:
[0017]確定實(shí)時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的實(shí)時(shí)修正方法進(jìn)行實(shí)時(shí)無功出力修正。
[0018]可選的，所述確定實(shí)時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的實(shí)時(shí)修正方法進(jìn)行實(shí)時(shí)無功出力修正包括:
[0019]根據(jù)不同時(shí)間尺度的特點(diǎn)采用不同的預(yù)測(cè)方法、優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化變量、時(shí)間維度和計(jì)算方法，進(jìn)行多時(shí)間尺度無功出力修正。[0020]一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制裝置，包括:
[0021]第一模塊，用于確定日前無功計(jì)劃；
[0022]第二模塊，用于對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正；
[0023]第三模塊，用于對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正。
[0024]可選的，所述第一模塊具體用于，對(duì)風(fēng)速、光照強(qiáng)度和負(fù)荷大小進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果；根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，以小時(shí)級(jí)時(shí)間維度，以風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、有載調(diào)壓分接頭和電容器為優(yōu)化變量，以電容器動(dòng)作次數(shù)，計(jì)算風(fēng)、光日前無功計(jì)劃。
[0025]可選的，所述第二模塊具體用于，確定短時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的短時(shí)修正方法進(jìn)行短時(shí)無功出力修正。
[0026]可選的，所述第三模塊具體用于，確定實(shí)時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的實(shí)時(shí)修正方法進(jìn)行實(shí)時(shí)無功出力修正。
[0027]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例確定日前無功計(jì)劃，對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正，對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正。從而實(shí)現(xiàn)多時(shí)間尺度無功滾動(dòng)修正。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法的流程圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法的流程圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例將電網(wǎng)無功調(diào)度分為三個(gè)時(shí)間尺度進(jìn)行。首先，第二天各發(fā)電機(jī)24小時(shí)出力值在前一天17點(diǎn)確定并上報(bào)，即日前出力計(jì)劃。日前計(jì)劃中需要對(duì)風(fēng)速和光照強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并得到其有功出力值，進(jìn)而計(jì)算出無功調(diào)度范圍。確定日前無功計(jì)劃之后，在執(zhí)行調(diào)度指令前2-3個(gè)小時(shí)進(jìn)行短時(shí)無功修正。在原計(jì)劃值與實(shí)際運(yùn)行值發(fā)生嚴(yán)重偏離的情況下，及時(shí)完成該時(shí)刻及當(dāng)日剩余時(shí)段的重新預(yù)測(cè)和無功出力計(jì)劃的調(diào)整。最后，在執(zhí)行調(diào)度指令前5-15分鐘進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正，消除突發(fā)性不確定因素。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法的流程圖，包括:
[0035]11、確定日前無功計(jì)劃；
[0036]12、對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正；
[0037]13、對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正。[0038]可選的，所述確定日前無功計(jì)劃包括:對(duì)風(fēng)速、光照強(qiáng)度和負(fù)荷大小進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果；根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，計(jì)算風(fēng)、光日前無功計(jì)劃。
[0039]具體的，日前無功計(jì)劃有充足的時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化計(jì)算，但分布式電源出力和負(fù)荷大小預(yù)測(cè)精度不高，因此該時(shí)間尺度的無功控制以電壓穩(wěn)定裕度最大為目標(biāo)。在時(shí)間維上采用小時(shí)級(jí)優(yōu)化方法，即對(duì)第二天每個(gè)小時(shí)計(jì)算出一個(gè)無功出力最優(yōu)值。參與調(diào)節(jié)的優(yōu)化變量包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、有載調(diào)壓分接頭和電容器。對(duì)于有載調(diào)壓分接頭與電容器投切的次數(shù)限制，采用如下方法解決:先進(jìn)行24h的靜態(tài)優(yōu)化，得到相鄰兩個(gè)時(shí)段的投切值得差值并進(jìn)行排序，根據(jù)差值大小制定預(yù)動(dòng)作表，并根據(jù)時(shí)間推進(jìn)，動(dòng)態(tài)修正此表。此方法能夠考慮調(diào)壓分接頭與電容器的動(dòng)作相關(guān)性。
[0040]針對(duì)日前時(shí)間尺度上的分布式電源出力及負(fù)荷預(yù)測(cè)，本發(fā)明采用馬爾科夫(Markov)的預(yù)測(cè)方法。以風(fēng)速預(yù)測(cè)為例，具體步驟如下:
[0041](I)假設(shè)歷史數(shù)據(jù)中最小風(fēng)速為Vmin，最大風(fēng)速Vmax，取風(fēng)速的離散化步長為(Hin) /n，從Vniin到將風(fēng)速分為η個(gè)區(qū)段。
[0042](2)設(shè)一個(gè)小時(shí)為一個(gè)時(shí)間段。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，建立各個(gè)時(shí)間段間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣:
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，包括: 確定日前無功計(jì)劃； 對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正； 對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定日前無功計(jì)劃包括: 對(duì)風(fēng)速、光照強(qiáng)度和負(fù)荷大小進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果； 根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，以小時(shí)級(jí)時(shí)間維度，以風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、有載調(diào)壓分接頭和電容器為優(yōu)化變量，以電容器動(dòng)作次數(shù)為約束，計(jì)算風(fēng)、光日前無功出力計(jì)劃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正包括: 確定短時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的短時(shí)修正方法進(jìn)行短時(shí)無功出力修正，如果原計(jì)劃與實(shí)際負(fù)荷發(fā)生偏離，則以30分鐘時(shí)間維度重新優(yōu)化計(jì)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正包括: 確定實(shí)時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的實(shí)時(shí)修正方法進(jìn)行實(shí)時(shí)無功出力修正。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定實(shí)時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的實(shí)時(shí)修正方法進(jìn)行實(shí)時(shí)無功出力修正包括: 根據(jù)不同時(shí)間尺度的特點(diǎn)采用不同的預(yù)測(cè)方法、優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化變量、時(shí)間維度和計(jì)算方法，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功出力修正。
6.一種電網(wǎng)無功協(xié)調(diào)控制裝置，其特征在于，包括: 第一模塊，用于確定日前無功計(jì)劃； 第二模塊，用于對(duì)日前無功計(jì)劃進(jìn)行短時(shí)無功修正； 第三模塊，用于對(duì)短時(shí)無功修正后的日前無功計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)時(shí)無功修正。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一模塊具體用于，對(duì)風(fēng)速、光照強(qiáng)度和負(fù)荷大小進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果；根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，以小時(shí)級(jí)時(shí)間維度，以風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、有載調(diào)壓分接頭和電容器為優(yōu)化變量，以電容器動(dòng)作次數(shù)為約束，計(jì)算風(fēng)、光日前無功計(jì)劃。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第二模塊具體用于，確定短時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的短時(shí)修正方法進(jìn)行短時(shí)無功出力修正，如果原計(jì)劃與實(shí)際負(fù)荷發(fā)生偏離，則以30分鐘時(shí)間維度重新優(yōu)化計(jì)算。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第三模塊具體用于，確定實(shí)時(shí)修正方法，并根據(jù)確定的實(shí)時(shí)修正方法進(jìn)行實(shí)時(shí)無功出力修正。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK104037781SQ201410216885
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】唐巍, 張璐, 耿光飛, 譚煌, 叢鵬偉 申請(qǐng)人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)