一種基於短路容量的電壓穩定開環控制方法
2023-05-24 05:08:21
專利名稱：一種基於短路容量的電壓穩定開環控制方法
技術領域：
本發明涉及ー種電壓控制方法，尤其是涉及ー種基於短路容量的電壓穩定開環控制方法
背景技術：
電カ安全是國民經濟和居民生活的重要保障，而電壓是支撐電網安全穩定運行的決定性因素之一。近幾年來國外發生的大電網電壓崩潰事故給我國電網運行敲響了警鐘。隨著我國電カ系統步入大電網、大機組、超高壓、遠距離輸電時代，基於簡化、近似和經驗相結合的傳統電網安全控制技術已難以滿足電網可靠穩定經濟運行的要求。在現代大電網運
行中，建立考慮電壓穩定裕度的電壓穩定控制方法，對保證電網安全穩定運行具有重要的意義。國內外，對電壓控制問題大多僅從電壓安全的角度來研究，研究多數採用基於三級電壓控制的思路，而沒有考慮系統電壓穩定情況。這樣可能出現電カ系統電壓水平在合理運行範圍，但電壓穩定裕度已經鄰近穩定運行極限，此時微小的擾動都可能導致系統電壓崩潰，在採用此類方法進行電壓控制時，很難保證電壓穩定運行的要求，具有一定的風險性。
發明內容
針對現有技術中的電壓控制方法大多僅考慮電壓安全、未考慮電壓穩定情況的問題，本發明提出了ー種同時考慮了電壓安全和電壓穩定的、基於短路容量的電壓穩定開環控制方法。為了解決上述技術問題，本發明採用如下的技術方案一種基於短路容量的電壓穩定開環控制方法，包括步驟步驟一，根據基於短路容量的電壓穩定裕度指標建立電壓穩定控制模型，如下
權利要求
1.一種基於短路容量的電壓穩定開環控制方法，其特徵在於，包括步驟 步驟一，根據基於短路容量的電壓穩定裕度指標建立電壓穩定控制模型，如下
2.根據權利要求I所述的基於短路容量的電壓穩定開環控制方法，其特徵在於 步驟二中，所述的需要進行電壓穩定控制的負荷節點為電壓越限的負荷節點、電壓穩定裕度不足的負荷節點和電壓運行水平較低的負荷節點中的一種或多種負荷節點；所述的電壓穩定裕度不足的負荷節點為壓穩定裕度指標VSIs。大於電壓穩定裕度指標閾值ε的負荷節點；所述的電壓運行水平低的負荷節點為電壓在允許的電壓範圍[Vmin，Vmax]內、但卻小於預設電壓值V' min的負荷節點，其中，Vmin fflin ^ Vn1ax0
3.根據權利要求I所述的基於短路容量的電壓穩定開環控制方法，其特徵在於 步驟三中，根據綜合控制靈敏度的數值大小獲得用來進行電壓穩定控制的控制變量集包括如下步驟 3a. I分別獲取電壓穩定裕度不足的各負荷節點所對應的控制變量集，具體為將各控制變量對電壓穩定裕度不足的負荷節點s的綜合控制靈敏度進行排序，從控制變量對電壓穩定裕度不足的負荷節點s的綜合控制靈敏度最大的開始，按排序依次累加，當累加和剛大於預設值Sh時停止累加，選出參加累加的綜合控制靈敏度所對應的控制變量；在選出的控制變量中選出綜合控制靈敏度大於預設值SpSa的控制變量形成負荷節點s所對應的控制變量集Cs，其中，s為電壓穩定裕度不足的負荷節點的編號，g為電壓穩定裕度不足的負荷節點的數量，I ^ s ^ g ；SC1為控制變量Iu1, U2,, un}對負荷節點s的控制靈敏度中的最大值；SP為加權係數，0〈SP〈1 ；0 < Sh ^ I ； 3a. 2對電壓穩定裕度不足的各負荷節點所對應的控制變量集Cs求併集，得到用來進行電壓穩定控制的控制變量集C，其中，I ( s ( g，s為電壓穩定裕度不足的負荷節點的編號，g為需要電壓穩定裕度不足的負荷節點的數量。
4.根據權利要求I所述的基於短路容量的電壓穩定開環控制方法，其特徵在於 步驟三中，根據綜合控制靈敏度的數值大小獲得用來進行電壓穩定控制的控制變量集還包括如下步驟 3b. I分別獲取電壓穩定裕度不足的各負荷節點所對應的控制變量集，具體為將各控制變量對電壓穩定裕度不足的負荷節點s的綜合控制靈敏度進行排序，從控制變量對電壓穩定裕度不足的負荷節點s的綜合控制靈敏度最大的開始，按排序依次累加，當累加和剛大於預設值Sh時停止累加，選出參加累加的綜合控制靈敏度所對應的控制變量形成負荷節點s對應的控制變量集Cs，其中，O < Sh^ I ;s為電壓穩定裕度不足的負荷節點的編號，g為需要電壓穩定裕度不足的負荷節點的數量，I彡s彡g ; 3b. 2對電壓穩定裕度不足的各負荷節點所對應的控制變量集Cs求併集，得到用來進行電壓穩定控制的控制變量集C，其中，I ( s ( g，s為電壓穩定裕度不足的負荷節點的編號，g為需要電壓穩定裕度不足的負荷節點的數量。
5.根據權利要求I所述的基於短路容量的電壓穩定開環控制方法，其特徵在於 在步驟四和步驟五之間還有根據綜合控制靈敏度縮小用來進行電壓穩定控制的控制變量集中控制變量的變化範圍的步驟，具體為 I)求控制變量對電壓穩定裕度不足的各負荷節點的控制變量集Cs中各控制變量對應的縮小量Aui 假設控制變量對負荷節點s的控制變量集Cs = Iu1, U2,..., uk},各控制變量Ui對應一個縮小量Aui = λ · (Uimax-Uimin) · Sci, Aui為控制變量Ui的縮小量，Sci為控制變量Ui對負荷節點的綜合控制靈敏度，λ是加權係數，取值範圍為I I. 05 ; 2)求用來進行電壓穩定控制的控制變量集C中各控制變量對應的縮小量Au』i 若用來進行電壓穩定控制的控制變量集C中的控制變量僅屬於一個負荷節點的控制變量集，則該控制變量對應的縮小量為其在負荷節點的控制變量集中對應的縮小量；若控制變量集C中的控制變量屬於不少於一個的負荷節點的控制變量集，則該控制變量對應的縮小量為其在各負荷節點的控制變量集中所對應的縮小量中的最小值； 3)根據控制變量所對應的縮小量縮小用來進行電壓穩定控制的控制變量集C中各控制變量的變化範圍，具體為對控制變量Ui，其變化範圍為[uimin，uimax]，進行縮小後的變化範圍則為[Uitl+Λ Ui，uimax]，其中，Uitl為控制變量Ui的初始值，Aui為用來進行電壓穩定控制的控制變量集C中各控制變量對應的縮小量。
6.根據權利要求I所述的基於短路容量的電壓穩定開環控制方法，其特徵在於 步驟四中可以採用改進遺傳算法來優化電壓穩定控制策略的求解結果。
全文摘要
本發明公開了一種基於短路容量的電壓穩定開環控制方法，包括步驟根據基於短路容量的電壓穩定裕度指標建立電壓穩定控制模型；依據電壓薄弱節點的綜合控制靈敏度結果選取有效的控制變量；通過綜合控制靈敏度縮小控制變量的變化範圍；將控制變量及其變化範圍代入改進遺傳算法求取電壓穩定控制策略。本發明以短路容量的電壓穩定指標為基礎，建立了一種電壓穩定控制模型，提出了一種基於綜合控制靈敏度的控制變量選取方法，克服了僅僅從電壓安全角度分析電壓控制問題的不足，實現了一種快速獲取有效電壓穩定控制策略的方法，具有良好的應用價值和推廣前景。
文檔編號H02J3/12GK102790396SQ201210310469
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者唐建興, 孫元章, 崔挺, 徐浩, 徐箭, 林成, 王國松, 許超, 趙維興, 陳芒芒, 馬覃峰, 黃磊 申請人:武漢大學, 貴州電網公司電力調度控制中心