一種考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化在線控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)控制方法，特別是一種考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化 在線控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無功優(yōu)化在線控制經(jīng)過十多年的研宄已經(jīng)日趨成熟并且取得了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng) 無功優(yōu)化大多是以系統(tǒng)有功網(wǎng)損最小為控制目標(biāo)并滿足控制變量和狀態(tài)變量的約束條件， 實現(xiàn)了電壓合格且無功分層分區(qū)就地平衡。
[0003] 近年來隨著對電壓質(zhì)量要求的不斷提高，無功優(yōu)化逐漸發(fā)展成為以系統(tǒng)有功網(wǎng)損 最小和節(jié)點電壓偏差最小的多目標(biāo)無功優(yōu)化模型。盡管無功優(yōu)化在線控制取得了較好的控 制效果，但是在負(fù)荷短期內(nèi)波動較大時，由于未考慮后續(xù)負(fù)荷的趨勢很容易造成控制方案 滯后的現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響了控制效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：提供一種考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化在線控制方法，以解決 現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。
[0005] 技術(shù)方案：一種考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化在線控制方法，包括如下步 驟：
[0006] S1、獲取計算模型、實時數(shù)據(jù)和預(yù)定時間內(nèi)的母線負(fù)荷預(yù)測結(jié)果；
[0007]S2、將獲取的數(shù)據(jù)無功優(yōu)化計算數(shù)據(jù)，并對所述計算數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；
[0008] 如果預(yù)處理后的數(shù)據(jù)滿足計算要求，則進(jìn)入步驟S3,否則系統(tǒng)進(jìn)行警告并進(jìn)入步 驟S7;
[0009] S3、模型選擇判別：通過負(fù)荷預(yù)測結(jié)果對后續(xù)負(fù)荷變化情況進(jìn)行判別，如果后續(xù)負(fù) 荷變化波動在第一區(qū)間，則轉(zhuǎn)到步驟S4;
[0010] S4、該步驟具體包括：
[0011] S41、建立考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化松弛控制模型；
[0012] S42、采用多目標(biāo)優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化求解并判斷是否優(yōu)化收斂；如果優(yōu)化收斂，則 獲得最優(yōu)控制方案，并結(jié)束本次控制。
[0013] 在進(jìn)一步的實施例中，如果步驟S3中的后續(xù)負(fù)荷變化波動在第二區(qū)間，或者，
[0014] 步驟S42中未獲得優(yōu)化收斂的結(jié)果，則進(jìn)入步驟S5 :
[0015] 建立傳統(tǒng)無功優(yōu)化控制模型，并采用多目標(biāo)優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化求解，如果優(yōu)化收 斂，則獲得最優(yōu)控制方案，否則；系統(tǒng)進(jìn)行警告并結(jié)束本次控制。
[0016] 在進(jìn)一步的實施例中，步驟S2中的數(shù)據(jù)預(yù)處理過程具體如下：
[0017]S21.對節(jié)點電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理：
[0018] 對可能錯誤的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，若出現(xiàn)電壓值與電壓等級嚴(yán)重不匹配或/和出 現(xiàn)電壓為負(fù)值的情況時轉(zhuǎn)入步驟S23,否則轉(zhuǎn)入步驟S27;
[0019] S22.對母線平衡度進(jìn)行預(yù)處理：
[0020] 計算流入和流出母線的總的有功和無功之和是否為零，如果為零則母線是平衡 的，如果平衡則轉(zhuǎn)入步驟S23,否則轉(zhuǎn)入步驟27。
[0021] S23.對變量約束范圍進(jìn)行預(yù)處理：
[0022] 考慮到變量約束范圍的錄入有可能產(chǎn)生人為的錯誤，需要對變量的約束范圍進(jìn)行 預(yù)處理，包括對電壓約束范圍，功率因數(shù)約束范圍進(jìn)行校驗；其中，電壓約束范圍不應(yīng)超過 國家規(guī)定的各個電壓等級的約束上下限的范圍，功率因數(shù)約束范圍在[0.7, 1]之間；如果 約束范圍預(yù)處理合格則轉(zhuǎn)入步驟S24,否則轉(zhuǎn)入步驟S27;
[0023]S24.比例異常預(yù)處理：
[0024] 主要考慮的比例異常包括：全網(wǎng)的有功負(fù)荷和有功出力的比值是否小于1，變壓 器變比是否在正常范圍0. 85-1. 25之內(nèi)；如果正常則轉(zhuǎn)入步驟S25,否則轉(zhuǎn)入步驟S27。
[0025]S25.對初始潮流精度進(jìn)行校驗，在進(jìn)行無功優(yōu)化計算前對獲取數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行 校驗，采用對比潮流計算前后的節(jié)點電壓差的方法校驗潮流精度：
【主權(quán)項】
1. 一種考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化在線控制方法，其特征在于，包括如下步 驟： 51、 獲取計算模型、實時數(shù)據(jù)和預(yù)定時間內(nèi)的母線負(fù)荷預(yù)測結(jié)果； 52、 將獲取的數(shù)據(jù)無功優(yōu)化計算數(shù)據(jù)，并對所述計算數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理； 如果預(yù)處理后的數(shù)據(jù)滿足計算要求，則進(jìn)入步驟S3,否則系統(tǒng)進(jìn)行警告并進(jìn)入步驟S7 ； 53、 模型選擇判別：通過負(fù)荷預(yù)測結(jié)果對后續(xù)負(fù)荷變化情況進(jìn)行判別，如果后續(xù)負(fù)荷變 化波動在第一區(qū)間，則轉(zhuǎn)到步驟S4 ; 54、 該步驟具體包括： 541、 建立考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化松弛控制模型； 542、 采用多目標(biāo)優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化求解并判斷是否優(yōu)化收斂；如果優(yōu)化收斂，則獲得 最優(yōu)控制方案，并結(jié)束本次控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化在線控制方法，其特征在 于，如果步驟S3中的后續(xù)負(fù)荷變化波動在第二區(qū)間，或者， 步驟S42中未獲得優(yōu)化收斂的結(jié)果，則進(jìn)入步驟S5 : 建立傳統(tǒng)無功優(yōu)化控制模型，并采用多目標(biāo)優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化求解，如果優(yōu)化收斂，則 獲得最優(yōu)控制方案，否則；系統(tǒng)進(jìn)行警告并結(jié)束本次控制。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的考慮負(fù)荷波動特性的無功優(yōu)化精細(xì)化在線控制方法，其特 征在于，步驟S2中的數(shù)據(jù)預(yù)處理過程具體如下：
521. 對節(jié)點電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理： 對可能錯誤的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，若出現(xiàn)電壓值與電壓等級嚴(yán)重不匹配或/和出現(xiàn)電 壓為負(fù)值的情況時轉(zhuǎn)入步驟S23,否則轉(zhuǎn)入步驟S27 ;
522. 對母線平衡度進(jìn)行預(yù)處理： 計算流入和流出母線的總的有功和無功之和是否為零，如果為零則母線是平衡的，如 果平衡則轉(zhuǎn)入步驟S23,否則轉(zhuǎn)入步驟27。
523. 對變量約束范圍進(jìn)行預(yù)處理： 考慮到變量約束范圍的錄入有可能產(chǎn)生人為的錯誤，需要對變量的約束范圍進(jìn)行預(yù)處 理，包括對電壓約束范圍，功率因數(shù)約束范圍進(jìn)行校驗；其中，電壓約束范圍不應(yīng)超過國家 規(guī)定的各個電壓等級的約束上下限的范圍，功率因數(shù)約束范圍在[0.7, 1]之間；如果約束 范圍預(yù)處理合格則轉(zhuǎn)入步驟S24,否則轉(zhuǎn)入步驟S27 ;
524. 比例異常預(yù)處理： 主要考慮的比例異常包括：全網(wǎng)的有功負(fù)荷和有功出力的比值是否小于1，變壓器變 比是否在正常范圍0. 85-1. 25之內(nèi)；如果正常則轉(zhuǎn)入步驟S25,否則轉(zhuǎn)入步驟S27。
525. 對初始潮流精度進(jìn)行校驗，在進(jìn)行無功優(yōu)化計算前對獲取數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行校 驗，采用對比潮流計算前后的節(jié)點電壓差的方法校驗潮流精度：
式中，n表示電網(wǎng)的節(jié)點個數(shù)，[//表示第i個節(jié)點潮流計算前的節(jié)點電壓標(biāo)么值，巧表 示第i個節(jié)點潮流計算后的節(jié)點電壓標(biāo)么值；當(dāng)F〈l. 5時，精度達(dá)到要求并轉(zhuǎn)入步驟S26， 否則轉(zhuǎn)入步驟S27 ; S2