一種電力系統短期電壓穩定控制方法
2023-09-12 14:30:45 1
一種電力系統短期電壓穩定控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種電力系統短期電壓穩定控制方法，該方法首先通過現場測量互感器測量電力系統運行狀態，經過狀態估計計算後，得到系統運行的穩態運行數據，構建基於最優潮流的無功優化非線性規劃模型，然後從電力系統穩定資料庫中提取系統動態數據，構建描述系統動態特性的微分代數方程組及其初值方程，依據上述穩態數據和動態數據，對動態無功補償裝置進行建模，然後構造動態優化模型，最後求解基於穩定約束最優潮流的動態無功優化模型。將無功備用的優化結果編碼為控制指令，通過電力系統遙控系統發送至現場發電機和無功補償裝置；本發明能夠高效、準確地計算出系統運行中最優的動態無功備用調度方案，提升系統運行的短期電壓穩定性。
【專利說明】一種電力系統短期電壓穩定控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電力系統的運行調度和穩定控制【技術領域】，尤其涉及一種電力系統短期電壓穩定控制方法。
【背景技術】
[0002]現代電力系統為了追求運行的經濟性，通常會被調度運行在重載工況下，從而實現電力與能源的廣域最優配置、傳輸和消費。複雜的電力市場約束、昂貴的輸電線路建設、多重的繼電保護模式等因素進一步加重了電力系統的負載條件，使得電力系統極有可能運行在其穩定域之外，從而導致了系統可靠性的降低，在系統受到擾動，尤其是大擾動下會形成系統短期電壓失穩，進而引發大停電事故，造成極大的經濟損失和社會影響。電力系統無功備用是一種保持系統具有足夠無功儲備的指標，有助於在負荷增長、電源失去、系統故障與擾動過程中使系統保持穩定的電壓，從而保證發電機、負荷等電力系統重要設備的正常工作。保持充足、合理的無功備用是電力系統調度的一項重要任務。文獻《Development ofMult1-linear Regress1n Models for Online Voltage Stability Margin Estimat1n))從統計學的角度分析並證明了系統穩態意義下無功備用對系統電壓穩定裕度具有重要影響。為了提供充足的無功備用，在電力系統規劃和調度階段均有不同的優化方法用以安裝無功補償裝置並在運行過程中合理調控這些裝置，從而緩解擾動下的系統失穩現象。
[0003]根據文獻《Reactive reserve-based contingency constrained optimal powerflow for enhancement of voltage stability margins〉〉和〈〈Dynamic Optimizat1n BasedReactive Power Planning to Mitigate Slow Voltage Recovery and Short Term VoltageInstability》，已有工程技術多偏重於靜態無功電源的規劃與無功備用的調控，而少有對動態無功電源與備用狀態的系統化、自動化的配置調控討論和實踐，尤其是在系統運行調度階段，更缺少一種可靠、經濟的動態無功備用決策方法。事實上，在系統經受大擾動時，系統極有可能出現暫態失穩現象，擾動後的系統暫態性能無法滿足短期電壓穩定判據，包括發電側的低電壓穿越(LowVoltage Ride Through, LVRT)問題和負荷側的故障延遲電壓恢復(Fault-1nduced Delayed Voltage Recovery, FIDVR)問題。在這種情況下，就需要有效、經濟的確定系統動態無功備用，通過數值優化方法確定系統動態無功補償設備的穩態無功出力，使得它們在故障暫態過程中能夠提供足夠的動態無功補償，從而使系統規避失穩事故，提高電力系統運行的可靠性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種電力系統短期電壓穩定控制方法，用於合理、經濟、高效地確定電力系統動態無功補償設備的穩態出力，為大擾動下系統暫態穩定預備足夠的備用餘量，提升其短期電壓穩定性，可用於電力系統穩定控制和調度運行等領域。
[0005]本發明的目的電力系統短期電壓穩定控制方法，包括如下步驟:[0006]第一步:通過現場測量互感器測量電力系統運行狀態，經過狀態估計計算後，得到系統運行的穩態運行數據，構建基於最優潮流的無功優化非線性規劃模型P1,形如:
【權利要求】
1.一種電力系統短期電壓穩定控制方法，其特徵在於，包括如下步驟: 第一步:通過現場測量互感器測量電力系統運行狀態，經過狀態估計計算後，得到系統運行的穩態運行數據，構建基於最優潮流的無功優化非線性規劃模型P1,形如:
2.根據權利要求1所述的電力系統短期電壓穩定控制方法，其特徵在於:所述的第五步中的動態優化算法是指能夠求解含微分代數方程組的非線性規劃問題的數值優化方法，包括直接序貫法、直接多重打靶法和直接差分聯立法。
【文檔編號】H02J3/16GK104037775SQ201410204127
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】耿光超, 江全元, 周姝燦 申請人:浙江大學