盟內(nèi)電廠優(yōu)化無功控制策略的二級(jí)電壓控制子模型，所述二級(jí)電壓控制子模型 為：
[0045]
[0046] 其中，fk為二級(jí)電壓控制子模型的目標(biāo)函數(shù)，s.t.表示約束條件，Ck是由電廠結(jié)合 而成的第k個(gè)聯(lián)盟，C是一個(gè)合作方式下所有聯(lián)盟的集合，％和€<分別為二級(jí)電壓控制范 圍內(nèi)的先導(dǎo)節(jié)點(diǎn)電壓測(cè)量值和設(shè)定值，A Qg(k)為聯(lián)盟k內(nèi)可控發(fā)電機(jī)的無功出力調(diào)整量向 量，CPg(k)為聯(lián)盟k內(nèi)先導(dǎo)節(jié)點(diǎn)電壓關(guān)于可控發(fā)電機(jī)無功調(diào)整量的靈敏度矩陣，eq( ·)為聯(lián)盟 k內(nèi)發(fā)電機(jī)的無功協(xié)調(diào)函數(shù);Ak和Bk分別為聯(lián)盟k的系數(shù)矩陣和邊界向量；
[0047] 所述聯(lián)盟結(jié)構(gòu)集生成單元的輸出端依次通過靈敏度矩陣獲取單元和二級(jí)電壓控 制子模型建立單元進(jìn)而與最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)選擇模塊的輸入端連接。
[0048] 進(jìn)一步，所述最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)選擇模塊包括：
[0049] 求解單元，用于采用內(nèi)點(diǎn)法對(duì)二級(jí)電壓控制子模型的二次規(guī)劃問題進(jìn)行求解，得 到任一聯(lián)盟結(jié)構(gòu)內(nèi)對(duì)策主體的最優(yōu)策略，并根據(jù)得到的最優(yōu)策略計(jì)算各個(gè)電廠在該聯(lián)盟結(jié) 構(gòu)下的控制效果；
[0050] 選擇單元，以所有電廠分立進(jìn)行控制的情形為基準(zhǔn)，根據(jù)得到的最優(yōu)策略和計(jì)算 出的控制效果從所有聯(lián)盟結(jié)構(gòu)中選擇出最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)；
[0051] 所述二級(jí)電壓控制子模型構(gòu)建模塊的輸出端依次通過求解單元和選擇單元進(jìn)而 與電壓控制模塊的輸入端連接。
[0052]本發(fā)明的方法的有益效果是:基于合作對(duì)策模型建立聯(lián)盟內(nèi)電廠優(yōu)化無功控制策 略的二級(jí)電壓控制子模型，聯(lián)盟結(jié)構(gòu)內(nèi)的對(duì)策主體共同優(yōu)化無功控制策略，充分利用了電 廠間的協(xié)同合作來提升發(fā)電機(jī)的無功備用裕度和各無功源的出力均衡程度，既能防止因各 個(gè)電廠分立控制而缺乏無功源紙間有益的協(xié)調(diào)情況出現(xiàn)，又避免了因?qū)⑺须姀S等同地進(jìn) 行全局優(yōu)化而劣化了部分電廠的運(yùn)行工況，控制效果更好且更加可靠。
[0053]本發(fā)明的系統(tǒng)的有益效果是:基于合作對(duì)策模型建立聯(lián)盟內(nèi)電廠優(yōu)化無功控制策 略的二級(jí)電壓控制子模型，聯(lián)盟結(jié)構(gòu)內(nèi)的對(duì)策主體共同優(yōu)化無功控制策略，充分利用了電 廠間的協(xié)同合作來提升發(fā)電機(jī)的無功備用裕度和各無功源的出力均衡程度，既能防止因各 個(gè)電廠分立控制而缺乏無功源紙間有益的協(xié)調(diào)情況出現(xiàn)，又避免了因?qū)⑺须姀S等同地進(jìn) 行全局優(yōu)化而劣化了部分電廠的運(yùn)行工況，控制效果更好且更加可靠。
【附圖說明】
[0054] 圖1為本發(fā)明一種基于合作對(duì)策的二級(jí)電壓協(xié)調(diào)控制方法的步驟流程圖；
[0055] 圖2為本發(fā)明一種基于合作對(duì)策的二級(jí)電壓協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0056]圖3為IEEE39節(jié)點(diǎn)的3分區(qū)單線圖；
[0057]圖4為采用本發(fā)明所提的方法與其他方法進(jìn)行二級(jí)電壓控制后電廠發(fā)電機(jī)無功裕 度與出力均衡程度的效果對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]參照?qǐng)D1，一種基于合作對(duì)策的二級(jí)電壓協(xié)調(diào)控制方法，該方法包括以下步驟：
[0059] A、以電網(wǎng)中參與電壓控制的電廠作為理性的對(duì)策主體，枚舉對(duì)策主體合作的所有 聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)盟結(jié)構(gòu)內(nèi)的對(duì)策主體共同優(yōu)化無功控制策略；
[0060] B、對(duì)每個(gè)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，根據(jù)全網(wǎng)的拓展潮流方程，獲得節(jié)點(diǎn)電壓關(guān)于無功功率的靈 敏度矩陣，并根據(jù)獲得的靈敏度矩陣建立聯(lián)盟內(nèi)電廠優(yōu)化無功控制策略的二級(jí)電壓控制子 豐旲型；
[0061] C、對(duì)二級(jí)電壓控制子模型進(jìn)行求解，然后根據(jù)求解的結(jié)果以所有電廠分立進(jìn)行控 制的情形為基準(zhǔn)，從所有聯(lián)盟結(jié)構(gòu)中選擇符合個(gè)體理性的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)作為最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，所 述符合個(gè)體理性的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)能使所有電廠的控制效果均得到提升；
[0062] D、選擇最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)下各個(gè)對(duì)策主體的無功調(diào)整策略，并使AVC子站根據(jù)選擇的 無功調(diào)整策略進(jìn)行電壓控制。
[0063] 其中，聯(lián)盟結(jié)構(gòu)內(nèi)的對(duì)策主體共同優(yōu)化無功控制策略，是為了在將中樞點(diǎn)電壓調(diào) 整到位的同時(shí)保持電廠的無功出力均衡和無功裕度。
[0064] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟A，其包括：
[0065] 在AVC主站控制中心，根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浜透鱾€(gè)電廠的信息，選定電網(wǎng)中參與電壓控制 的電廠作為理性的對(duì)策主體；
[0066] 使各個(gè)對(duì)策主體以結(jié)成聯(lián)盟的方式進(jìn)行不同方式的合作，枚舉對(duì)策主體合作的所 有聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，形成聯(lián)盟結(jié)構(gòu)集·[(#,<)}，其中，N為所有對(duì)策主體的集合，聯(lián)盟C為N的任一非 空子集，N={1，2,. . .，n} ，…，Cm}，n為對(duì)策主體的個(gè)數(shù)，1 和η均為正 整數(shù)，且滿月
3，:VU e {1，2，…，m}，i矣j，所述聯(lián)盟結(jié)構(gòu)集中的一 個(gè)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)著對(duì)策主體間進(jìn)行二級(jí)電壓協(xié)調(diào)控制的一種合作方式。
[0067] 其中，聯(lián)盟結(jié)構(gòu)集根據(jù)電網(wǎng)中參與AVC電壓控制的電廠來形成，每一個(gè)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)對(duì) 應(yīng)著一種合作方式，而電廠按照每個(gè)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)與其余電廠結(jié)成聯(lián)盟來進(jìn)行在線重組。
[0068] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟B，其包括：
[0069] 根據(jù)全網(wǎng)的拓展潮流方程，獲得節(jié)點(diǎn)電壓關(guān)于無功功率的靈敏度矩陣；
[0070] 根據(jù)獲得的靈敏度矩陣，SCADA采集的中樞節(jié)點(diǎn)和控制發(fā)電機(jī)高壓側(cè)的母線電壓 實(shí)際值，以及三級(jí)電壓控制下發(fā)中樞節(jié)點(diǎn)的電壓參考值，建立聯(lián)盟內(nèi)電廠優(yōu)化無功控制策 略的二級(jí)電壓控制子模型，所述二級(jí)電壓控制子模型為：
[0071]
[0072] 其中，fk為二級(jí)電壓控制子模型的目標(biāo)函數(shù)，s.t.表示約束條件，Ck是由電廠結(jié)合 而成的第k個(gè)聯(lián)盟，f是一個(gè)合作方式下所有聯(lián)盟的集合，VdPF；^分別為二級(jí)電壓控制范 圍內(nèi)的先導(dǎo)節(jié)點(diǎn)電壓測(cè)量值和設(shè)定值，A Qg(k)為聯(lián)盟k內(nèi)可控發(fā)電機(jī)的無功出力調(diào)整量向 量，CPg(k)為聯(lián)盟k內(nèi)先導(dǎo)節(jié)點(diǎn)電壓關(guān)于可控發(fā)電機(jī)無功調(diào)整量的靈敏度矩陣，eq( ·)為聯(lián)盟 k內(nèi)發(fā)電機(jī)的無功協(xié)調(diào)函數(shù);Ak和Bk分別為聯(lián)盟k的系數(shù)矩陣和邊界向量。
[0073] 其中，二級(jí)電壓控制子模型考慮了同一聯(lián)盟內(nèi)電廠之無功耦合的影響，以減少二 級(jí)電壓控制的震蕩。
[0074] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟C，其包括：
[0075] C11、采用內(nèi)點(diǎn)法對(duì)二級(jí)電壓控制子模型的二次規(guī)劃問題進(jìn)行求解，得到任一聯(lián)盟 結(jié)構(gòu)內(nèi)對(duì)策主體的最優(yōu)策略，并根據(jù)得到的最優(yōu)策略計(jì)算各個(gè)電廠在該聯(lián)盟結(jié)構(gòu)下的控制 效果；
[0076] C12、以所有電廠分立進(jìn)行控制的情形為基準(zhǔn)，根據(jù)得到的最優(yōu)策略和計(jì)算出的控 制效果從所有聯(lián)盟結(jié)構(gòu)中選擇出最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)。
[0077] 本發(fā)明對(duì)每個(gè)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)下的所有聯(lián)盟，先利用內(nèi)點(diǎn)法求解聯(lián)盟內(nèi)二級(jí)電壓控制子 模型的二次規(guī)劃問題，再對(duì)不同合作方式進(jìn)行尋優(yōu)，具體過程為：以各電廠分立控制的方式 作為對(duì)比基準(zhǔn)，以每個(gè)電廠能夠獲得更優(yōu)控制效果的個(gè)體理性為原則，從各種可能的聯(lián)盟 結(jié)構(gòu)中選擇一個(gè)最佳的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)作為電廠間的合作方式。
[0078]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟C12，其具體為：
[0079] 以所有電廠分立進(jìn)行控制的情形為基準(zhǔn)，從所有聯(lián)盟結(jié)構(gòu)中選擇符合個(gè)體理性的 一個(gè)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)作為最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu);若不存在符合個(gè)體理性的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，則保留所有電廠不 合作的聯(lián)盟結(jié)構(gòu);若存在多個(gè)符合個(gè)體理性的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，則以使得所有對(duì)策主體性能之和 最佳的佳聯(lián)盟結(jié)構(gòu)作為唯一選擇的最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)。
[0080] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟D，其包括：
[0081 ]選擇最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)下的無功調(diào)整策略；
[0082] 將選擇的無功調(diào)整策略以發(fā)電機(jī)無功調(diào)整量的形式下發(fā)至AVC子站；
[0083] AVC子站將發(fā)電機(jī)無功調(diào)整量轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)機(jī)端的電壓參考值調(diào)整量，然后根據(jù) 轉(zhuǎn)化后的電壓參考值調(diào)整量修改勵(lì)磁調(diào)節(jié)器參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)電壓控制。
[0084] 參照?qǐng)D2,一種基于合作對(duì)策的二級(jí)電壓協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下模塊：
[0085] 聯(lián)盟結(jié)構(gòu)枚舉模塊，用于以電網(wǎng)中參與電壓控制的電廠作為理性的對(duì)策主體，枚 舉對(duì)策主體合作的所有聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)盟結(jié)構(gòu)內(nèi)的對(duì)策主體共同優(yōu)化無功控制策略；
[0086] 二級(jí)電壓控制子模型構(gòu)建模塊，用于對(duì)每個(gè)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，根據(jù)全網(wǎng)的拓展潮流方程， 獲得節(jié)點(diǎn)電壓關(guān)于無功功率的靈敏度矩陣，并根據(jù)獲得的靈敏度矩陣建立聯(lián)盟內(nèi)電廠優(yōu)化 無功控制策略的二級(jí)電壓控制子模型；
[0087] 最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)選擇模塊，用于對(duì)二級(jí)電壓控制子模型進(jìn)行求解，然后根據(jù)求解的 結(jié)果以所有電廠分立進(jìn)行控制的情形為基準(zhǔn)，從所有聯(lián)盟結(jié)構(gòu)中選擇符合個(gè)體理性的聯(lián)盟 結(jié)構(gòu)作為最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)，所述符合個(gè)體理性的聯(lián)盟結(jié)構(gòu)能使所有電廠的控制效果均得到提 升；
[0088] 電壓控制模塊，用于選擇最優(yōu)聯(lián)盟結(jié)構(gòu)下各個(gè)對(duì)策主體的無功調(diào)整策略，并使AVC 子站根據(jù)選擇的無功調(diào)整策略進(jìn)行電壓控制；
[0089] 所述聯(lián)盟結(jié)構(gòu)枚舉模塊的輸出端依次通過二級(jí)電壓控制子模型構(gòu)建模塊和最優(yōu) 聯(lián)盟結(jié)構(gòu)選擇模塊進(jìn)而與電壓控制模塊的輸入端連接。
[0090] 參照?qǐng)D2,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述聯(lián)盟結(jié)構(gòu)枚舉模塊包括：
[0091 ] 對(duì)策主體確定單元，用于在AVC主站控制中心，根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浜透鱾€(gè)電廠的信息， 選定電網(wǎng)中參與電壓控制的電廠作為理性的對(duì)策主體；