專利名稱：基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)無功電壓控制領(lǐng)域，輸配電網(wǎng)中不同的調(diào)度體制決定了區(qū)域間的協(xié)調(diào)控制的執(zhí)行者。在分層分區(qū)調(diào)度體制中，協(xié)調(diào)控制由上級控制中心執(zhí)行，下級電網(wǎng)通過接收上級控制中心下發(fā)的關(guān)口設(shè)定值或區(qū)間，實現(xiàn)區(qū)域間解耦控制。上級控制中心不但作為協(xié)調(diào)中心，同時也可以有自己管轄的電力網(wǎng)絡(luò)以及對應(yīng)的可控資源，例如，在我國電網(wǎng)體系中，省調(diào)就是各下屬地調(diào)的上級，同時自身也有所管轄的設(shè)備。為了保證全網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運行，上級控制中心在對所管轄的區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化和控制時，也需要充分考慮下級電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力、控制需求和效益等。例如，省地AVC (Automatic Voltage Control,自動電壓控制)協(xié)調(diào)屬于上下級控制中心信息建模不統(tǒng)一的情況，省調(diào)控制中心若引入下級電網(wǎng)全部信息，則實時數(shù)據(jù)量過于龐大，因此一般只把下級電網(wǎng)等價為負(fù)荷節(jié)點，沒有對下級電網(wǎng)進(jìn)行完全建模。如果只有下級電網(wǎng)的不完全信息將難以從全網(wǎng)角度計算最優(yōu)潮流，從而無法得到各關(guān)口變量設(shè)定值。因此傳統(tǒng)的做法僅令省地兩級電網(wǎng)運行在合理水平。為了保證全網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運行，輸電網(wǎng)側(cè)控制中心在對所管轄區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化和控制的同時，需要考慮與其信息建模不統(tǒng)一的下級電網(wǎng)的能力、需求和效益，并進(jìn)行協(xié)調(diào)，而現(xiàn)有技術(shù)并不能很好的解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法。本方法改善了全網(wǎng)運行狀態(tài)，提高了系統(tǒng)效益，降低了模型計算規(guī)模和復(fù)雜度，并且可靠性好，兼容性高。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例提出了一種基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟下級電網(wǎng)向上級控制中心上傳關(guān)口特性，其中，所述關(guān)口特性包括調(diào)節(jié)能力、控制需求和優(yōu)化效益；所述上級控制中心將所述關(guān)口特性轉(zhuǎn)化為以關(guān)口變量表征的協(xié)調(diào)變量約束及目標(biāo)修正項，建立上下級無功電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化全局模型；根據(jù)所述上下級無功電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化全局模型，對所述上級管轄電網(wǎng)進(jìn)行虛擬控制分區(qū)，得到多個虛擬控制分區(qū)的協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型；所述上級控制中心根據(jù)所述協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型，計算得到所述下級電網(wǎng)的關(guān)口協(xié)調(diào)變量的優(yōu)化值并發(fā)送至所述下級電網(wǎng)；所述上級電網(wǎng)和所述下級電網(wǎng)根據(jù)所述虛擬控制分區(qū)優(yōu)化策略進(jìn)行無功電壓協(xié)調(diào)控制。根據(jù)本發(fā)明實施例的基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法考慮下級電網(wǎng)的關(guān)口特性，對上級輸電網(wǎng)進(jìn)行控制分區(qū)，并提出控制分區(qū)的計算模型及實用求解算法，改善了全網(wǎng)的運行狀態(tài)，提高了全網(wǎng)的系統(tǒng)效益。通過將大電網(wǎng)無功電壓協(xié)調(diào)控制問題分解轉(zhuǎn)化為降維的控制分區(qū)內(nèi)上下級電網(wǎng)無功電壓協(xié)調(diào)問題，降低計算模型規(guī)模和計算復(fù)雜度，并且改進(jìn)了傳統(tǒng)算法對下級上傳的效益表達(dá)形式的兼容性，減少下級電網(wǎng)額外的計算代價。在本發(fā)明的一個實施例中，所述調(diào)節(jié)能力用于表示所述下級電網(wǎng)對所述關(guān)口無功的可調(diào)控范圍。在本發(fā)明的一個實施例中，所述控制需求用于控制所述下級電網(wǎng)電壓合格，以及所示關(guān)口電壓需要上級控制的約束范圍。在本發(fā)明的一個實施例中，所述優(yōu)化效益為在控制所述虛擬控制分區(qū)優(yōu)化策略在效益上不發(fā)生沖突時，在協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型中考慮的各下級電網(wǎng)效益。在本發(fā)明的一個實施例中，所述優(yōu)化效益根據(jù)下級電網(wǎng)AVC，以所述關(guān)口變量為自變量，通過曲線形式或區(qū)間形式表述。根據(jù)具體情況使用不同的表示方法，考慮了下級電網(wǎng) 優(yōu)化效益上傳的不同形式，改進(jìn)了對下級上傳優(yōu)化效益表達(dá)形式的兼容性在本發(fā)明的一個實施例中，還包括改進(jìn)算法，用于將虛擬控制分區(qū)進(jìn)行優(yōu)化計算，整合生成新的虛擬分區(qū)，其中，所述新的虛擬分區(qū)的數(shù)目少于優(yōu)化前的虛擬分區(qū)數(shù)目。將大電網(wǎng)無功電壓協(xié)調(diào)控制問題分解轉(zhuǎn)化為降維的控制分區(qū)內(nèi)上下級電網(wǎng)無功電壓協(xié)調(diào)問題，并進(jìn)一步對虛擬分區(qū)進(jìn)行優(yōu)化，降低了計算模型規(guī)模和計算復(fù)雜度，同時分區(qū)解耦控制改進(jìn)了 AVC算法的可靠性。若某個分區(qū)出現(xiàn)異常，一般也不會影響到其他分區(qū)的正常協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。在本發(fā)明的一個實施例中，所述上級控制中心進(jìn)行優(yōu)化計算，得到各控制分區(qū)VACE設(shè)定值。在本發(fā)明的一個實施例中，所述將虛擬控制分區(qū)進(jìn)行優(yōu)化計算，整合生成新的虛擬分區(qū)進(jìn)一步包括步驟1:選擇約束子空間Sin’開始進(jìn)行計算；步驟2 :令當(dāng)前計算的所述約束子空間為Sij ’，求解如下計算模型min fH (x，，U，，QLi, Um)s. t. gj (x' , u' , UHi, QLi)=0hj (x，，u，，Um, QLi) ( 0x’ —〈X’〈X’ maxYniiXaxQLiJ G S’。_=[1，ij, u，ij] i=l, 2，…，N, I 彡 j 彡 nUHi,fflin<UHi<UHi,fflax i = 1，2，…，N，-5 < IijVACE+CjjVACE ^ U i ^ ^其中，x’，u’為上級電網(wǎng)狀態(tài)量x與控制量u的子集，U為所述關(guān)口電壓，Q為所述關(guān)口無功，min和max分別表示對應(yīng)的最大和最小閾值，Ii；VACE為所述約束子空間i的VACE指標(biāo)，Ci,■為所述約束子空間i對VACE的控制靈敏度，Au/為控制偏差，S為區(qū)域電壓控制系統(tǒng)允許的VACE最大偏差。計算得到局部最優(yōu)解，可以得到協(xié)調(diào)子區(qū)i約束子空間Sin’的局部最優(yōu)解落點Xi/以及局部最優(yōu)解其中， fHL，ij，opt_f lj, opt+f ij步驟3 :如果落點&_屬于其他子空間Sik’，則根據(jù)A 的關(guān)系，得到子空間Sik’的局部最優(yōu)解 fHLK 其中，fHL.1k.opt=^ ij.opt+f ik。如果所述落點Xi/屬于多個子空間，則將區(qū)間級別編號最小的區(qū)間編號記為Ntemp。由于S、cS’，，f' ik〈f’ u，所述區(qū)間級別編號Ntemp的局部最優(yōu)解fHU ik, opt為所述多個空間的網(wǎng)損相對最小的解。步驟4 :若是第一次計算，記所述區(qū)間級別編號Ntemp的所述局部最優(yōu)解為fHL, i, temp ^并記當(dāng)前落點Xi/為Xi, tMp。若已經(jīng)進(jìn)行過一次計算，比較所述fHU ik, opt與所述
f^^P，若滿足 -^HL, ik, opt ^-^HL, i , temp，貝 U -^HL, i, temp -^HL, ik, opt，,
^fflp=Xi/ ;否則，如果滿足fHUi,
t p〈f’，則改進(jìn)算法迭代結(jié)束。步驟5 :若所述區(qū)間編號Ntemp+1不為零，取對應(yīng)所述約束子空間&_+1'，執(zhí)行步驟2。若所述區(qū)間編號Ntemp+1為零，則改進(jìn)算法迭代結(jié)束。步驟6 :單個所述控制分區(qū)i計算結(jié)束，得到所述控制分區(qū)i的所述最優(yōu)解和取優(yōu)解落點 Xi，其中，fnL, i, opt-fV, i, temp, Xi — Xi,temp。根據(jù)本發(fā)明實施例的。。。。。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法的流程圖；圖2為仿真算例中采用的IEEE39節(jié)點系統(tǒng)相應(yīng)的控制分區(qū)劃分示意3為仿真算例全系統(tǒng)為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的系統(tǒng)的總有功網(wǎng)損對比不意圖；圖4為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的輸電網(wǎng)有功網(wǎng)損對比示意圖；圖5為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的配電網(wǎng)總有功網(wǎng)損對比示意圖；圖6為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的子系統(tǒng)A輸電網(wǎng)側(cè)有功網(wǎng)損對比示意圖； 圖7節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的子系統(tǒng)B輸電網(wǎng)側(cè)有功網(wǎng)損對比示意圖；圖8為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的I號配電網(wǎng)有功網(wǎng)損對比示意圖；圖9為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的2號配電網(wǎng)有功網(wǎng)損對比示意圖；圖10為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的I號配電網(wǎng)關(guān)口電壓對比示意圖；圖11為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的2號配電網(wǎng)關(guān)口電壓對比示意圖12為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的I號配電網(wǎng)關(guān)口無功對比示意圖；和圖13為節(jié)點無功負(fù)荷持續(xù)增長情況時不同算法的2號配電網(wǎng)關(guān)口無功對比示意圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟步驟SllO :下級電網(wǎng)向上級控制中心上傳關(guān)口特性，其中，關(guān)口特性包括調(diào)節(jié)能力、控制需求和優(yōu)化效益。本方法弓丨入下級電網(wǎng)的三個關(guān)口特性，包括調(diào)節(jié)能力、控制需求和優(yōu)化效益。(一)、調(diào)節(jié)能力。調(diào)節(jié)能力用于表示下級電網(wǎng)對關(guān)口無功的可調(diào)控范圍。關(guān)口無功Qu主要受下級電網(wǎng)影響，因此需要下級電網(wǎng)上傳各關(guān)口調(diào)節(jié)能力。關(guān)口無功Qu中，配電網(wǎng)是系統(tǒng)負(fù)荷所在，且因為內(nèi)部一般不含發(fā)電機(jī)，無功控制手段主要為電容電抗器組、有載調(diào)壓分接頭等調(diào)壓設(shè)備，因此配電網(wǎng)主要是通過電容電抗器組的投切對配電網(wǎng)關(guān)口無功產(chǎn)生影響。另外，上級輸電網(wǎng)亦能影響下級配電網(wǎng)注入無功，主要有如下三個方面1、電壓變化導(dǎo)致容抗器狀態(tài)改變，進(jìn)而影響配電網(wǎng)關(guān)口注入無功。2、電壓變化與負(fù)荷電壓靜特性的共同作用導(dǎo)致配網(wǎng)關(guān)口無功變化。3、電壓變化導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗變化。當(dāng)電壓變化較大，如電壓崩潰時，1、2兩方面才對關(guān)口無功具有較大影響。在實際正常情況下，輸電網(wǎng)電壓變化幅度較小，因此輸電網(wǎng)對關(guān)口無功的調(diào)節(jié)屬于小范圍調(diào)節(jié)，關(guān)口無功一般由配電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。(二)、控制需求。控制需求用于控制下級電網(wǎng)電壓合格，以及所示關(guān)口電壓需要上級控制的約束范圍。為了保證下級電網(wǎng)電壓合格，主要受輸電網(wǎng)調(diào)控的關(guān)口電壓Uh需要控制在一定約束范圍內(nèi)。因此，需要下級電網(wǎng)根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷水平上傳對Uh的需求范圍。在關(guān)口電壓方面，輸電網(wǎng)在配電網(wǎng)的等效阻抗相比地調(diào)主變阻抗小得多，所以，配電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的控制對關(guān)口電壓的作用甚小，關(guān)口電壓主要受輸電網(wǎng)影響。(三)、優(yōu)化效益。優(yōu)化效益為在控制虛擬控制分區(qū)優(yōu)化策略在效益上不發(fā)生沖突時，在協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型中考慮的各下級電網(wǎng)效益。其中，虛擬控制分區(qū)優(yōu)化，可以認(rèn)為是上下級無功電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化的一種方法。各下級電網(wǎng)網(wǎng)損總和占全網(wǎng)網(wǎng)損比例有時是不可以忽略的。為了保證上下級無功電壓優(yōu)化控制在效益上不發(fā)生沖突，需要在協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型中引入各下級電網(wǎng)的優(yōu)化效益。其中，協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型即上面所述的虛擬控制分區(qū)優(yōu)化，而一個虛擬控制分區(qū)，包括了下級電網(wǎng)和上級電網(wǎng)中與該下級電網(wǎng)對應(yīng)的一部分。在本發(fā)明的一個實施例中，優(yōu)化效益根據(jù)下級電網(wǎng)AVC，以關(guān)口變量為自變量，通過曲線形式或區(qū)間形式表述。
在上級模型中，下級電網(wǎng)以關(guān)口變量的形式出現(xiàn)。下級電網(wǎng)向上級控制中心上傳關(guān)口特性時，下級電網(wǎng)將調(diào)節(jié)能力、控制需求分別轉(zhuǎn)化成兩個關(guān)口變量關(guān)口無功Qu和關(guān)口電壓UHi的約束。優(yōu)化效益的表達(dá)形式可以有如下三種(一)、全信息模型表達(dá)。優(yōu)化效益通過下級電網(wǎng)全信息模型fu(x)精確表達(dá)。這種形式適用上下級電網(wǎng)信息建模統(tǒng)一的情況。例如網(wǎng)省協(xié)調(diào)中輸電網(wǎng)與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)的情況。下級電網(wǎng)全信息模型的應(yīng)用效益也較為顯著，但并不適用于上下級信息模型不統(tǒng)一的輸電網(wǎng)與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)的情況，因為在這種情況下，下級電網(wǎng)許多非關(guān)口信息在上級電網(wǎng)不可觀察。(二)、曲線參數(shù)表達(dá)?；诋?dāng)前配電網(wǎng)狀態(tài)，根據(jù)實時虛擬大量數(shù)據(jù)，將優(yōu)化效益進(jìn)行參數(shù)擬合，然后表達(dá)成以關(guān)口變量為自變量的代數(shù)式，如fu(UHi，QLi)。其中，由于關(guān)口電壓UHi主要受輸電網(wǎng)控制、配電網(wǎng)對其作用比較小，并且不同協(xié)調(diào)優(yōu)化策略中關(guān)口電壓數(shù)值一般變化不大。一般可把關(guān)口電壓Um看作常量。因此fLi (UmiQu)可以近似認(rèn)為是關(guān)口無功Qu的變量表達(dá)式，具體如下式所示fLi (UHi, QLi) =fLi (QLi I Um 1. 0) =ainQLin+ain_1QLin :+. . . +anQLi+ai0其中，Bin^ainri……ai(l為系數(shù)。這種表達(dá)方式的關(guān)鍵在于需要實時虛擬大量數(shù)據(jù)。虛擬數(shù)據(jù)是通過假定上級控制中心給出不同的關(guān)口變量，在當(dāng)前配網(wǎng)狀態(tài)下，反復(fù)調(diào)用下級AVC算法計算通過調(diào)節(jié)可以得到的最優(yōu)效益。配網(wǎng)狀態(tài)不可能在離線被盡數(shù)枚舉，并且還需要實時擬合上面多項式中的系數(shù)，增加了大量額外的計算代價。(三)、分段函數(shù)的形式表達(dá)。對于部分未建或在建AVC的配電網(wǎng)，采用(二)所述的擬合曲線的表達(dá)形式實現(xiàn)難度較大，因此，實際情況中更易于提供的是以區(qū)間形式來分段模糊表達(dá)效益。例如，對于仍處于無功補(bǔ)償裝置建設(shè)階段、需要上級控制中心支援的配電網(wǎng)，無功電網(wǎng)控制并不能單純看作連續(xù)控制過程，因此其效益表達(dá)也應(yīng)該采用分段函數(shù)形式。對于已建成AVC系統(tǒng)但其能力較弱的情況，下級電網(wǎng)難以增加實時虛擬數(shù)據(jù)以及對當(dāng)前效益進(jìn)行參數(shù)擬合等功能，亦可采用分段函數(shù)形式表述優(yōu)化效益。分段函數(shù)形式如下
權(quán)利要求
1.一種基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，包括以下步驟 下級電網(wǎng)向上級控制中心上傳關(guān)口特性，其中，所述關(guān)口特性包括調(diào)節(jié)能力、控制需求和優(yōu)化效益； 所述上級控制中心將所述關(guān)口特性轉(zhuǎn)化為以關(guān)口變量表征的協(xié)調(diào)變量約束及目標(biāo)修正項，建立上下級無功電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化全局模型； 根據(jù)所述上下級無功電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化全局模型，對所述上級管轄電網(wǎng)進(jìn)行虛擬控制分區(qū)，得到多個虛擬控制分區(qū)的協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型； 所述上級控制中心根據(jù)所述協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型，計算得到所述下級電網(wǎng)的關(guān)口協(xié)調(diào)變量的優(yōu)化值并發(fā)送至所述下級電網(wǎng)； 所述下級電網(wǎng)根據(jù)所述關(guān)口協(xié)調(diào)變量的優(yōu)化值，在自動電壓控制AVC算法中加入?yún)f(xié)調(diào)變量約束，得到基于輸配電網(wǎng)綜合效益的虛擬控制分區(qū)優(yōu)化策略；以及 所述上級電網(wǎng)和所述下級電網(wǎng)根據(jù)所述虛擬控制分區(qū)優(yōu)化策略進(jìn)行無功電壓協(xié)調(diào)控制。
2.如權(quán)利要求1所述的基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)能力用于表示所述下級電網(wǎng)對所述關(guān)口無功的可調(diào)控范圍。
3.如權(quán)利要求1所述的基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述控制需求用于控制所述下級電網(wǎng)電壓合格，以及所示關(guān)口電壓需要上級控制的約束范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述優(yōu)化效益為在控制所述虛擬控制分區(qū)優(yōu)化策略在效益上不發(fā)生沖突時，在協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型中考慮的各下級電網(wǎng)效益。
5.如權(quán)利要求1所述基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述優(yōu)化效益根據(jù)下級電網(wǎng)AVC，以所述關(guān)口變量為自變量，通過曲線形式或區(qū)間形式表述。
6.如權(quán)利要求1所述基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，還包括改進(jìn)算法，用于將虛擬控制分區(qū)進(jìn)行優(yōu)化計算，整合生成新的虛擬分區(qū)，其中，所述新的虛擬分區(qū)的數(shù)目少于優(yōu)化前的虛擬分區(qū)數(shù)目。
7.如權(quán)利要求1所述的基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述上級控制中心進(jìn)行優(yōu)化計算，得到各控制分區(qū)VACE設(shè)定值。
8.如權(quán)利要求6所述基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述將虛擬控制分區(qū)進(jìn)行優(yōu)化計算，整合生成新的虛擬分區(qū)進(jìn)一步包括 步驟1:選擇約束子空間Sin’開始進(jìn)行計算； 步驟2 :令當(dāng)前計算的所述約束子空間為Si/，求解如下計算模型 min fH(x，，U，，QLi, UHi) s. t. gi (x，，u，，Um, QLi)=0 hj (x，，u，，Um, QLi) ( O k min\Amax U min〈U〈U maxQLiJ G S，。=[1，ij, u' ij]i=l, 2，...，N, I 彡 j 彡 n Uhi, min^UHi <UHijIIlax i — l，2r..，N < IijVACE+CjjVACE ^ U i ^ ^ 其中，X’，u’為上級電網(wǎng)狀態(tài)量X與控制量u的子集，U為所述關(guān)口電壓，Q為所述關(guān)口無功，min和max分別表示對應(yīng)的最大和最小閾值，Ii；VACE為所述約束子空間i的VACE指標(biāo)，Ci,■為所述約束子空間i對VACE的控制靈敏度，Au/為控制偏差，S為區(qū)域電壓控制系統(tǒng)允許的VACE最大偏差。計算得到局部最優(yōu)解，可以得到協(xié)調(diào)子區(qū)i約束子空間Sin’的局部最優(yōu)解落點Xi/以及局部最優(yōu)解fHUU,_，其中， "P=產(chǎn) +"P， -lHL, ij, opt ij, opt ij 步驟3 :如果落點/屬于其他子空間Sik’，則根據(jù)S c A的關(guān)系，得到子空間Sik’的局部最優(yōu)解 fHUK 其中，fHLa^opt=^ ij.opt+f' ik。
如果所述落點Xi/屬于多個子空間，則將區(qū)間級別編號最小的區(qū)間編號記為NTEMp。由于A Cl ,S'；，f' ik〈f’ u，所述區(qū)間級別編號Ntemp的局部最優(yōu)解fHU ik, opt為所述多個空間的網(wǎng)損相對最小的解。
步驟4 :若是第一次計算，記所述區(qū)間級別編號Ntemp的所述局部最優(yōu)解為fHUi,temp ^并記當(dāng)前落點Xi/為Xuenipt5若已經(jīng)進(jìn)行過一次計算，比較所述fuL.1Upt與所述fnU1.temp，右柄足 fV, ik, opt〈fHL, i, temp，則令 flIL, i, temp-^L, ik, opt，Xi, temp_Xij ;否則，如果丨兩足 fV, i, temp〈f ij,_+fn’，則改進(jìn)算法迭代結(jié)束。
步驟5 :若所述區(qū)間編號N胃+1不為零，取對應(yīng)所述約束子空間&_+1'，執(zhí)行步驟2。
若所述區(qū)間編號Ntemp+1為零，則改進(jìn)算法迭代結(jié)束。
步驟6 : 單個所述控制分區(qū)i計算結(jié)束，得到所述控制分區(qū)i的所述最優(yōu)解fHU i, opt和取優(yōu)解落點 Xi，其中，fnL, i, opt_fHL, i, temp, Xi — Xi,temp。
全文摘要
本發(fā)明提出一種基于輸配電網(wǎng)綜合效益的無功電壓協(xié)調(diào)控制方法，包括下級電網(wǎng)向上級控制中心上傳關(guān)口特性；上級控制中心根據(jù)關(guān)口特性建立上下級無功電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化全局模型；對上級管轄電網(wǎng)進(jìn)行虛擬控制分區(qū)，得到多個虛擬控制分區(qū)的協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型；上級控制中心根據(jù)協(xié)調(diào)優(yōu)化計算模型，計算得到下級電網(wǎng)的關(guān)口協(xié)調(diào)變量的優(yōu)化值并發(fā)送至下級電網(wǎng)；下級電網(wǎng)根據(jù)關(guān)口協(xié)調(diào)變量的優(yōu)化值，在AVC算法中加入?yún)f(xié)調(diào)變量約束，得到基于輸配電網(wǎng)綜合效益的虛擬控制分區(qū)優(yōu)化策略；上級電網(wǎng)和下級電網(wǎng)根據(jù)虛擬控制分區(qū)優(yōu)化策略進(jìn)行無功電壓協(xié)調(diào)控制。本方法改善了全網(wǎng)運行狀態(tài)，提高了系統(tǒng)效益，降低了模型計算規(guī)模和復(fù)雜度，并且可靠性好，兼容性高。
文檔編號H02J3/00GK103001218SQ201210501040
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者施耿超, 何光宇, 劉鋒, 顧志東, 黃良毅, 方兵 申請人:清華大學(xué), 海南電網(wǎng)公司