一種基于avc系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 采用傳統(tǒng)AVC存在以下幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題：
[0003] 1)傳統(tǒng)AVC采用以網(wǎng)損為目標(biāo)，以潮流、電壓和無(wú)功為約束，來(lái)求解，能達(dá)到較好 的經(jīng)濟(jì)性，但是其不能考慮電壓裕度和電壓偏差，使得電壓偏差較大，即電壓會(huì)在較大范圍 調(diào)整，而由于考慮經(jīng)濟(jì)性忽略安全性，電壓裕度不高，給電網(wǎng)帶來(lái)安全隱患，往往得不償失。
[0004] 2)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)重要指標(biāo)，傳統(tǒng)AVC不考慮運(yùn)行方式的改變給電網(wǎng)運(yùn) 行的經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)的變化，其原因在于這個(gè)問(wèn)題是變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要解決的問(wèn)題，AVC和變 壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不是孤立的，他們之間有耦合，孤立地看變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和AVC，會(huì)使得，電網(wǎng) 運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性變差。
[0005] 3)SVC作為一種重要的無(wú)功設(shè)備在電網(wǎng)中有著較為廣泛的應(yīng)用，SVC通常自主控 制，按照既定的電壓和無(wú)功要求自行調(diào)節(jié)，這使得SVC無(wú)法與站內(nèi)其他補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)。
[0006] 4)新能源的接入不斷增加，給電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)，如何 使新能源的無(wú)功輸出符合電網(wǎng)安全性和經(jīng)濟(jì)性的需要，新能源和AVC如何協(xié)調(diào)，保證電網(wǎng) 安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有很好安全性和經(jīng)濟(jì)性且適應(yīng) 性強(qiáng)的基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法。
[0008] 本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0009] 一種基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法，其特征在于：包括如下步驟
[0010] (1)、建立以系統(tǒng)的有功損耗、電壓穩(wěn)定裕度、電壓偏移為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，在 考慮經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，充分保障電壓穩(wěn)定裕度，減少電壓偏移量；
[0011] (2)、設(shè)置包括等式約束和不等式約束的約束條件；
[0012] (3)、采用NSGA-II算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，使得運(yùn)行結(jié)果收斂在全局最優(yōu)解 上；
[0013](4)、根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解制定控制策略。
[0014] 進(jìn)一步的，目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為：
[0015]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法，其特征在于：包括如下步驟 (1) 、建立以系統(tǒng)的有功損耗、電壓穩(wěn)定裕度、電壓偏移為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，在考慮 經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，充分保障電壓穩(wěn)定裕度，減少電壓偏移量； (2) 、設(shè)置包括等式約束和不等式約束的約束條件； (3) 、采用NSGA-II算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，使得運(yùn)行結(jié)果收斂在全局最優(yōu)解上； (4) 、根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解制定控制策略。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法，其特征在于：目標(biāo) 函數(shù)的表達(dá)式為：
式中，為傳輸系統(tǒng)的有功損耗，V為電壓的幅值，i= 1，2,L，n，j為與節(jié)點(diǎn)i相聯(lián) 的節(jié)點(diǎn)； max( 8 min) =max(min|eig(J) |) 式中，maX(Smin)系統(tǒng)的最大電壓穩(wěn)定裕度，J為收斂潮流的雅可比矩陣，eig(J)表示 雅可比矩陣的所有特征值的模，min|eig(J) |表示雅可比矩陣最小特征值的模；
瓦甲：mirUAV) 73敢/」、電壓偏移重，Vi73糸狁貨荷節(jié)點(diǎn)i的實(shí)際電壓；Viideal為系統(tǒng)負(fù) 荷節(jié)點(diǎn)i的期望電壓；S\為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)i允許的最大電壓偏移量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法，其特征在于：所述 I-1取值為1，SVi取值為+5%;函數(shù)X<|J，N為系統(tǒng)負(fù)荷節(jié)點(diǎn) [xx> 0 的總數(shù)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)i的Vi運(yùn)行在[V/w-SV，SV]時(shí)候，O(|Vi-V/dw卜S= 〇。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法，其特征在 于：所述等式約束包括常規(guī)節(jié)點(diǎn)約束條件和風(fēng)電節(jié)點(diǎn)約束條件， 所述常規(guī)節(jié)點(diǎn)約束條件：
式中：PM，知分別為節(jié)點(diǎn)i上發(fā)電機(jī)的有功和無(wú)功出力；Pu，Qu分別節(jié)點(diǎn)i上負(fù)荷的有 功和無(wú)功功率；和0u分別為節(jié)點(diǎn)i，j之間的電導(dǎo)、電納和電壓相角差；n為節(jié)點(diǎn)總 數(shù)； 所述風(fēng)電節(jié)點(diǎn)約束條件：
式中：N為風(fēng)電場(chǎng)中并聯(lián)運(yùn)行的異步發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)；Pik和Qik為第k臺(tái)機(jī)組的有功和無(wú) 功； 所述不等式約束包括控制變量約束條件和狀態(tài)變量約束條件 所述控制變量約束條件：
式甲：VyBpTi分別農(nóng)不友電機(jī)機(jī)爾電壓，變壓器變比，補(bǔ)償設(shè)備容量。義，&，呈" &， li，云分別表示各控制變量對(duì)應(yīng)的上下限；知為所有機(jī)端拓?fù)潼c(diǎn)的集合；S。為并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備 的集合；ST為變壓器有載調(diào)壓抽頭的集合； 所述狀態(tài)變量約束條件：
式中：Qg，'，分別表示發(fā)電機(jī)無(wú)功出力和各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)運(yùn)行電壓以及線路電流，Qg， 3，I，&分別對(duì)應(yīng)的各自狀態(tài)變量的最小、最大值，乙表示輸電線路的額定電流，一般是 由其熱穩(wěn)定極限確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法，其特征在 于：所述步驟（4)包括智能AVC系統(tǒng)與SVC協(xié)調(diào)控制策略、采用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與電壓無(wú)功 協(xié)調(diào)控制策略。
【專利摘要】一種基于AVC系統(tǒng)的無(wú)功潮流優(yōu)化方法，包括如下步驟：(1)、建立以系統(tǒng)的有功損耗、電壓穩(wěn)定裕度、電壓偏移為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，在考慮經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，充分保障電壓穩(wěn)定裕度，減少電壓偏移量；(2)、設(shè)置包括等式約束和不等式約束的約束條件；(3)、采用NSGA-II算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，使得運(yùn)行結(jié)果收斂在全局最優(yōu)解上；(4)、根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解制定控制策略，本發(fā)明具有很好安全性和經(jīng)濟(jì)性且適應(yīng)性強(qiáng)。
【IPC分類(lèi)】H02J3-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104617586
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510088666
【發(fā)明人】林綱, 朱宗毅, 王璘, 郭建釗, 蘇家祥, 吳燦雄, 施蔚錦, 莊麗蓉, 黃曉東, 黃健蘋(píng), 洪志明
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司泉州供電公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月26日