CN102280882B - 一种采用复合协调关口的省地协调电压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及省地协调电压控制中采用复合协调关口的协调控制方法，属于电力系统自动电压控制技术领域；该方法包括：在省调、地调建立相对应的复合协调关口后，实时计算并上送复合协调关口的总有功、无功，总无功上下限。省调将地调上送的每个复合协调关口的总有功、总无功作为等值发电机的当前的潮流量测，将地调上送的每个复合协调关口的总无功上限、总无功下限作为等值发电机无功的可调范围，进行统一的全局无功电压优化计算后，给出每个复合协调关口对应的等值发电机的无功调节目标值作为复合协调关口的协调控制目标；将复合协调关口的无功协调约束上、下限作为该复合协调关口内全部设备对象总无功的约束条件，从而实现省地协调电压控制。

Description

一种采用复合协调关口的省地协调电压控制方法

技术领域

本发明属于电力系统自动电压控制技术领域，特别涉及省地协调电压控制中采用复合协调关口的协调控制方法。

背景技术

自动电压控制(以下简称AVC，Automatic Voltage Control)系统是实现电网安全(提高电压稳定裕度)、经济(降低网络损耗)、优质(提高电压合格率)运行的重要手段，其基本原理是通过协调控制发电机无功出力、变压器分接头和无功补偿设备，实现电网内无功电压的合理分布。

AVC系统的主站部分是在电力系统控制中心基于软件实现的，这要求其必须与电力系统本身的调度管理体制保持一致。中国互联电网规模十分庞大，其运行由分层分区的多级调度机构来负责管理，大区电网调度控制中心、省(市)级电网调度控制中心(以下简称省调)和地区电网调度控制中心(以下简称地调)是其中比较有代表性的三个调度级别。通常情况下，大区电网控制中心负责管理跨省的500kV联络输电网，省(市)级电网控制中心负责管理省内500/220kV输电网，地区电网控制中心负责管理地区内110/10kV配电网。

大区、省(市)、地三级电网在物理上互联一体，但是调度管理上分层分区，这给全局电网的无功优化控制带来了极大困难。针对各级电网的独立控制方法，相互之间缺乏有效协调。事实上，由于各级电网之间互相影响，传统的独立控制方法存在很大局限性。随着自动电压控制系统在各级电网中的普遍推广，由于各自动电压控制系统的控制目标不一致、控制信息不共享、控制操作不同步，从而引发控制系统之间的冲突和过调等问题，最终导致控制频繁动作，并显著降低了控制品质。因此，大区电网、省级电网、地区电网之间的协调电压控制势在必行。

在大区电网控制中心和省级电网控制中心的协调(下简称网省协调)控制方面，本申请人曾经提出过专利授权号为ZL200710065588.9，名称为“一种大区电网与省级电网的协调电压控制方法”的相关方法，其核心思想是利用上下级的联合最优潮流计算实现网省电压控制。

在省(市)级电网和地区电网之间的协调(下简称省地协调)电压控制方面，，邹根华，郭玉金，姚诸香等在《大电网省地协调自动电压控制(AVC)的研究》(华中电力，2008年，第21卷第3期，9-11页)和《省地协调自动电压控制(AVC)实现方法的研究》(中国电力，2008年，第41卷第12期，6-9页)进行了研究，其核心思想是地区电网AVC系统上传无功上调能力和无功下调能力，在此基础上，省级电网AVC系统下发关口功率因数目标，要求地区电网追随。这种方法本质上以省级电网的利益为出发点，体现的是地区电网对省级电网的支持，但没有体现也无法实现省级电网对地区电网的支持作用。事实上，由于电网之间的紧密耦合，省级电网对地区电网的影响非常显著，省级电网的自动电压控制主要影响220kV母线电压，而220kV母线作为地区电网的根节点，将直接影响地区辐射电网的整体电压水平，如果省级电网将220kV电压向不合理的方向调节，可能导致整个地区辐射电网数十个低电压等级变电站控制设备的大面积动作。但在上述传统省地协调模式下，一方面地区电网只能被动的接收省级电网下发的控制目标，无法针对省级电网不合理的控制行为进行反馈；另一方面，省级电网由于不掌握地区电网内部的具体信息，也无从判定本身的控制行为是否对地区电网产生了负面影响，最终导致上下级电网之间出现不合理的无功流动和控制动作。这种传统的省地协调模式是一种“单向被动”的协调模式。

为了解决上述问题，本申请人曾经提出受理号为200910091358.9，名称为“基于双向协调约束的省级与地区电网协调电压控制方法”的相关方法，该方法的主要内容包括：选择省级电网与地区各电网分界处变电站的变压器高压侧无功作为省级电网对地区电网的协调变量，选择当前周期省级电网与地区电网分界处各变电站的高压侧母线电压幅值作为地区电网对省级电网的协调变量；省级电网侧建立并求解省级电网最优潮流模型，得到省级电网内各节点的状态量、分界处变电站的变压器高压侧无功协调约束上限和下限：各地区电网控制中心将原有分界处变电站的变压器高压侧无功相关的约束条件替换地区电网上一个控制周期的协调约束条件，对本地区进行无功电压控制。这种方法实现了省级与地区电网电压控制的双向互动，可以解决传统省地协调中的问题。

迄今为止，在已有的省地协调控制中，确定协调关口的是协调控制的基础。协调关口是指省地协调控制的协调变量(即协调对象)所在的位置，一般选择省(市)级电网调度控制中心(以下简称省调)和地区电网调度控制中心(以下简称地调)的对电网的调度管辖分界处的电气设备。在已有的省地协调控制方法中，协调关口均选择在“省、地调管辖电网分界处变电站的变压器高压侧”，地调侧给出关口母线的约束，省调侧给出关口无功约束，从而实现“双向协调”。这种方式适应了目前国内多数省调和地调调度管辖范围的划分情况，能够满足多数省地协调控制的要求。但是在部分国内省(市)电网中，省(市)调与地调的调度管辖分界处在220kV变电站的变压器中压侧所连接的线路首端位置，并不是在变压器侧的高压侧。在实际的系统中，这种调度管辖的范围划分又可以细分为二种情况：主变中压侧所连接的所有线路均归属同一地调管辖的情况；主变中压侧所连接的线路归属不同地调管辖的情况。第二种情况中，省调的自动电压控制系统对同一个变电站内的设备，需要与多个不同的地调系统进行协调控制，其协调控制方法更加复杂。

对这种调度管辖范围划分方式，目前已有省地协调关口建立方法是对每个分界处的线路建立一个协调关口，这种方法在实际使用中存在很多的困难。一方面省调的自动电压控制系统中需要建立大量的协调关口，难于维护；另一方面，由于地调管辖线路不属于省调调度管辖，因此当主变中压侧所连接的线路由于电网建设导致增加或减少时，省调往往不能及时获知，省调侧的自动电压控制系统中不能及时更新，从而导致协调控制失败。从已公开的文献来看，还没有一个系统的方法能够解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提供一种采用复合协调关口的省地协调电压控制方法，本方法基于省级电网控制中心(以下简称省调)和地区电网控制中心(以下简称地调)的双向协调控制，能够适应各种省调和地调调度管辖划分方式，大幅减轻省调的自动电压控制系统的中的人工维护量，实现自动、可靠的协调控制。

本发明提出的一种采用复合协调关口的省地协调电压控制，其特征在于，该方法包括：

1)复合协调关口的建立，具体步骤如下：

11)若省调和地调的调度管辖分界处为变压器高压侧，则在省调的自动电压控制系统以及该地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器高压侧分别建立一个复合协调关口：

12)若省调和地调的调度管辖分界处为变压器中压侧所连接线路首端，且所有变压器中压侧所连线路均属于同一个地调管辖，在省调的自动电压控制系统和该地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧，分别建立一个复合协调关口；在地调的自动电压控制系统中，该复合协调关口包括变压器中压侧所连全部线路；

13)若省调和地调的调度管辖分界处为变压器中压侧所连接线路首端，且变压器中压侧所连线路属于多个不同地调管辖，在省调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧建立多个复合协调关口，每个复合协调关口与一个地调对应；在地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧建立一个复合协调关口，该复合协调关口包括变压器中压侧所连全部线路中仅属于该地调调度管辖的线路；

2)基于复合协调关口的协调控制，具体步骤如下：

21)当控制周期到来时，地调的自动电压控制系统实时计算每个复合协调关口的总有功P_Gi、总无功Q_Gi：

$P_{\mathrm{Gi}}=\underset{j\∈\mathrm{NG}}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{Gij}},$ $Q_{\mathrm{Gi}}=\underset{j\∈\mathrm{NG}}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{\mathrm{Gij}}---\left(1\right)$

式(1)中：NG表示复合协调关口G_i中全部设备对象，P_Gij、Q_Gij为Gi关口中的第j个设备对象当前的流入设备的有功实时量测值和无功实时量测值；

将得到的每个复合协调关口的总有功、总无功值通过远程数据网实时上送到省调；

22)地调的自动电压控制系统实时计算每个复合协调关口的总无功上限

总无功下限

$Q_{\mathrm{Gi}}^{\max }=\underset{j\∈\mathrm{NG}}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{\mathrm{Gij}}^{\max },$ $Q_{\mathrm{Gi}}^{\min }=\underset{j\∈\mathrm{NG}}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{\mathrm{Gij}}^{\min }---\left(2\right)$

式(2)中NG表示复合协调关口G_i中全部设备对象，

和

为G_i关口中的第j个设备对象在当前的无功基础上，考虑其所连接的全部无功设备的控制能力，可能达到的最大无功以及最小无功；

将得到的每个复合协调关口的总无功上、下限实时通过远程数据网上送省调；

23)省调的自动电压控制系统将每个复合协调关口作为等值发电机，将地调上送的每个复合协调关口的总有功、总无功作为等值发电机的当前的潮流量测，将地调上送的每个复合协调关口的总无功上限、总无功下限作为等值发电机无功的可调范围，进行统一的全局无功电压优化计算；

24)省调的自动电压控制系统进行全局无功优化计算后，给出每个复合协调关口对应的等值发电机的无功调节目标值

作为复合协调关口的协调控制目标，并使

在地调上送的复合协调关口可调范围

中，

和如式(2)中描述；(考虑到运行的电力系统无功具有一定的波动性，同时地调的自动电压控制系统控制对象主要为电容器等离散调节设备)，实际下发的协调目标为以

为中心的一个范围

$Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\min }=Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}}-\mathrm{\ΔQ}$

$Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\max }=Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}}+\mathrm{\ΔQ}---\left(3\right)$

式(3)中为复合协调关口的无功协调约束下限，

为复合协调关口的无功的协调约束上限，ΔQ为预先设置的值，一般取值范围为6～10MVar；无功协调约束上限和无功协调约束下限满足：

25)将式(3)中给出的复合协调关口的无功协调约束上下限

通过远程数据网下发到地调，地调的自动电压控制系统在进行地区电网的电压控制时，将复合协调关口的无功协调约束上、下限作为该复合协调关口内全部设备对象总无功的约束条件，从而实现省地协调电压控制；

26)当下一个控制周期到来，返回步骤21)，开始下一个控制周期的省地协调控制的计算。

本发明的技术特点及效果：

本发明区别于以往方法的显著特征是提出了省地协调的复合协调关口的概念，给出了复合协调关口的建立方法以及基于复合协调关口的省地协调电压控制方法。在参与省地协调电压控制的省调、地调侧的自动电压控制系统中建立相对应的复合协调关口后，地调侧完成复合协调关口包含的设备对象的定义和维护，并实时上送复合协调关口的实时总有功、总无功以及总无功上下限。省调侧不需要维护复合协调关口中包括的具体设备，只需要根据复合协调关口所在位置以及地调上送的状态信息和限值信息，即可进行省地协调电压控制的计算，给出协调约束。

通过此方法，在省调的自动电压控制系统中实现了对协调对象设备的“免维护”，大幅降低了人员工作量。同时由于模型维护范围与调度管辖权限一致，可以保证协调模型维护的及时性，提高省地协调电压控制的可行性和准确性。此方法能够适应国内已有的各种省(市)级电网调度中心和地区电网调度中心的调度权限划分模式，是一种更为通用的方法。

具体实施方式

本发明提出的省地协调电压控制中采用复合协调关口的协调方法结合实施例详细说明如下：

本方法中事先确定控制周期，一般省地协调控制的周期为5分钟到15分钟不等，此周期可根据实际情况和需求人工设定；

本方法包括：

1)复合协调关口的建立，具体步骤如下：

11)若省调和地调的调度管辖分界处为变压器高压侧，则在省调的自动电压控制系统以及该地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器高压侧分别建立一个复合协调关口：

12)若省调和地调的调度管辖分界处为变压器中压侧所连接线路首端，且所有变压器中压侧所连线路均属于同一个地调管辖，在省调的自动电压控制系统和该地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧，分别建立一个复合协调关口；在地调的自动电压控制系统中，该关口包括变压器中压侧所连全部线路；

13)若对于省调和地调的调度管辖分界处为变压器中压侧所连接线路首端，且变压器中压侧所连线路属于多个不同地调管辖，在省调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧建立多个复合协调关口，每个复合协调关口与一个地调对应；在地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧建立一个复合协调关口，该关口包括变压器中压侧所连全部线路中仅属于该地调调度管辖的线路。

(按照目前中国的电网调度管辖划分方式，省(市)级电网与地区电网分界处的变电站为一般为220kV变电站，其具体的分界处有二种主要情况：1)分界处在220kV变电站的变压器高压侧，目前河北、山西、河南等多数省级电网采用此方式，这种方式下地调管辖110kV电网和220kV/110kV电网分界处的变压器；2)分界处在220kV变电站的变压器中压侧所连线路侧，目前北京、天津省(市)级电网采用此方式，这种方式下地调仅管辖110kV的线路，220kV/110kV电网分界处的变压器由省调管辖。这种方式又可以细分为二种情况：变压器中压侧所连线路属于一个地调管辖、变压器中压侧所连线路属于多个地调管辖。

这种“复合协调关口”的建立方法在实际实施过程中，省调侧的自动电压控制系统的管理人员，需要根据220kV变压器所带110kV低压电网的调度管辖归属情况，在220kV变压器上关联建立一个或多个复合协调关口：当220kV变压器所带低压电网均属于同一个地调管辖时，建立一个复合协调关口；当220kV变压器所带低压电网均于多个地调管辖时，对应建立多个复合协调关口。但是由于省调不管辖具体的110kV线路，因此每个关口中包括的110kV线路不需要建立。对地调的自动电压控制系统，由于系统只考虑属于该地调管辖的设备模型，因此对应一台220kV变压器只需要建立对应的一个复合协调关口，该关口包括变压器中压侧所连全部线路中仅属于该地调调度管辖的线路。

2)基于复合协调关口的协调控制，具体步骤如下：

21)当控制周期到来，地调的自动电压控制系统实时计算每个复合协调关口的总有功P_Gi、总无功Q_Gi：

$P_{\mathrm{Gi}}=\underset{j\∈\mathrm{NG}}{\mathrm{\Σ}}{P}_{\mathrm{Gij}},$ $Q_{\mathrm{Gi}}=\underset{j\∈\mathrm{NG}}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{\mathrm{Gij}}---\left(1\right)$

式(1)中NG为复合协调关口G_i中全部设备对象，P_Gij、Q_Gij为G_i关口中的第j个设备对象当前的流入设备的有功实时量测值和无功实时量测值。

将得到的每个复合协调关口的总有功、总无功值通过远程数据网实时上送到省调。

(本步骤在地调的自动电压控制系统中完成。系统根据复合协调关口包括的具体设备对象，如全部110kV线路，将流入每条线路的有功量测、无功量测进行总加，得到流入复合协调关口的总有功、总无功，作为复合协调关口当前的有功无功状态，上送到省调系统中。目前省调和地调之间一般通过调度数据网进行通信，通信协议可以选择104规约、TASE2.0规约、E语言文件等多种方式)

22)地调的自动电压控制系统实时计算每个复合协调关口的总无功上限

总无功下限

$Q_{\mathrm{Gi}}^{\max }=\underset{j\∈\mathrm{NG}}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{\mathrm{Gij}}^{\max },$ $Q_{\mathrm{Gi}}^{\min }=\underset{j\∈\mathrm{NG}}{\mathrm{\Σ}}{Q}_{\mathrm{Gij}}^{\min }---\left(2\right)$

式(2)中NG为复合协调关口G_i中全部设备对象，

和

为G_i关口中的第j个设备对象在当前的无功基础上，考虑其所连接的全部无功设备的控制能力，可能达到的最大无功以及最小无功。

将得到的每个复合协调关口的总无功上、下限实时通过远程数据网上送省调。

(本步骤在地调的自动电压控制系统中完成，其目的是给出以复合协调关口为对象，地调管辖的下级110kV电网的具有的无功调节能力。由于地区电网均采用辐射状运行，因此复合协调关口总的无功调节能力，就是关口中每个设备对象，如每条110kV线路，所连接的设备的无功调节能力)

23)省调的自动电压控制系统将每个复合协调关口作为等值发电机。将地调上送的每个复合协调关口的总有功、总无功作为等值发电机的当前的潮流量测，将地调上送的每个复合协调关口的总无功上限、总无功下限作为等值发电机的无功可调范围，进行统一的全局无功电压优化计算。

(本步骤在省级电网控制中心完成，其目的是从省级电网利益出发，保证省级电网电压合格的要求下，以省级电网网损最小为目标，进行全局无功优化计算。给出的计算结果为省级电网的无功潮流最优分布。计算的模型和方法可以采用受理号为200910091358.9，名称为“基于双向协调约束的省级与地区电网协调电压控制方法”中描述的省级电网最优潮流模型算法。)

24)省调的自动电压控制系统进行全局无功优化计算后，可以给出每个复合协调关口对应的等值发电机的无功调节目标值

作为复合协调关口的协调控制目标，在地调上送的复合协调关口可调范围

中(

和

如式(2)中描述)。即为复合协调关口的协调控制目标。考虑到运行的电力系统无功具有一定的波动性，同时地调的自动电压控制系统控制对象主要为电容器等离散调节设备，因此实际下发的协调目标为以为中心的一个范围

$Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\min }=Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}}-\mathrm{\ΔQ}$

$Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\max }=Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}}+\mathrm{\ΔQ}---\left(3\right)$

式(3)中

为复合协调关口无功的协调约束下限，

为复合协调关口无功的协调约束上限，ΔQ为预先设置值，(实际应用中，ΔQ设计为一个可以修改的参数，一般取值范围为6～10Mvar，如取110kV变电站配备的电容器的平均值，例如6～10MVar)。显然无功协调约束上限

和无功协调约束下限应满足： $Q_{\mathrm{Gi}}^{\min }<Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\min }<Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\max }<Q_{\mathrm{Gi}}^{\max }.$

25)复合协调关口的无功协调约束上下限

通过远程数据网下发到地调，地调的自动电压控制系统在进行地区电网的电压控制时，将复合协调关口的无功协调约束上下限作为其关口内全部设备对象总无功的约束条件。

26)当下一个控制周期到来，返回步骤21)，开始下一个控制周期的省地协调控制的计算。

本发明方法的一个实施例说明如下：

本发明实施例考虑1个省级电网和1个地区电网之间的协调电压控制，其中省级电网作为上级电网，主要控制220kV电压等级电网，地区电网作为下级电网，主要控制110kV及更低电压等级电网，省调和地调的调度管辖分界处为220kV变电站变压器中压侧所连接110kV线路的首端。并且110kV线路中，线路“110kV线路A1”和“110kV线路A2”归属地调A管辖，线路“110kV线路B1”和“110kV线路B2”归属地调B管辖。

在本实施例中，事先确定省地协调控制周期为5分钟。本实施例方法包括：

1)建立省调协调控制所需要的复合协调关口的方式为：

11)在省调侧的自动电压控制系统中，与该220kV主变相关联，建立二个复合协调关口，命名为“X站#1主变地调A关口”和“X站#1主变地调B关口”，其中“X站”和“#1”为该变电站的名称、以及该主变的编号。在省调系统中，不需要定义每个关口中包括的具体设备。

12)在地调A的自动电压控制系统中，与该220kV主变相关联，建立复合协调关口，命名为“X站#1主变地调A关口”，同时定义该关口包括的设备对象为“110kV线路A1”和“110kV线路A2”。

13)在地调B的自动电压控制系统中，与该220kV主变相关联，建立复合协调关口，命名为“X站#1主变地调A关口”，同时定义该关口包括的设备对象为“110kV线路B1”和“110kV线路B2”。

2)在省地协调控制中，采用复合协调关口在一个控制周期内进行协调控制过程为：

21)地调A的自动电压控制系统实时计算“X站#1主变地调A关口”的总有功、总无功：P_G1＝P_A1+P_A2，Q_G1＝Q_A1+Q_A2；其中P_A1、Q_A1为110kV线路A1实时的有功、无功量测。地调B的自动电压控制系统实时计算“X站#1主变地调B关口”的总有功、总无功：P_G2＝P_B1+P_B2，Q_G2＝Q_B1+Q_B2。计算结果通过远程数据网实时上送到省调。

22)地调A的自动电压控制系统实时计算“X站#1主变地调A关口”的总无功上限、总无功下限：

其中为考虑110kV线路A1所连接的全部可控无功设备情况下，在110kV线路A1首端可能达到的最大无功值、最小无功值；地调B的自动电压控制系统实时计算“X站#1主变地调B关口”的总无功上限、总无功下限：

计算结果通过远程数据网实时上送到省调。

23)当控制周期到来时，省调的自动电压控制系统将每个复合协调关口作为等值发电机。将地调上送的每个复合协调关口的总有功、总无功作为等值发电机的当前的潮流量测，将地调上送的每个复合协调关口的总无功上限、总无功下限作为等值发电机的无功可调范围，进行统一的全局无功电压优化计算。在此实施例中，省调的自动电压控制系统将“X站#1主变地调A关口”作为等值机，其当前的有功无功出力为P_G1、Q_G1，其无功可调范围为

由于P_G1、Q_G1和均为地调系统实时上送的，因此省调系统中不需要了解该关口包含的具体设备对象的状态，就可以完成全网无功优化的计算。

24)省调的自动电压控制系统进行全局无功优化计算后，可以给出每个复合协调关口对应的等值机的无功调节目标值

和作为复合协调关口的协调控制目标，在此基础扩展出实际下发的协调约束范围：

$Q_{G1}^{\mathrm{set}.\min }=Q_{G1}^{\mathrm{set}}-\mathrm{\&Delta;Q}$ $Q_{G1}^{\mathrm{set}.\max }=Q_{G1}^{\mathrm{set}}+\mathrm{\&Delta;Q}$

$Q_{G2}^{\mathrm{set}.\min }=Q_{G2}^{\mathrm{set}}-\mathrm{\&Delta;Q}$ $Q_{G2}^{\mathrm{set}.\max }=Q_{G2}^{\mathrm{set}}+\mathrm{\&Delta;Q}$

其中ΔQ＝8.0MVar。

25)“X站#1主变地调A关口”的无功协调约束通过远程数据网下发到地调A，地调A的自动电压控制系统在进行地区电网的电压控制时，将复合协调关口的无功协调上下限作为其关口内全部设备对象总无功的约束条件，从而实现省地协调电压控制。

26)“X站#1主变地调B关口”的无功协调约束通过远程数据网下发到地调B，地调B的自动电压控制系统在进行地区电网的电压控制时，将复合协调关口的无功协调上下限作为其关口内全部设备对象总无功的约束条件，从而实现省地协调电压控制。

在本实施例中，假设由于电网建设，220kV主变连接的110kV线路增加了一条“110kV线路A3”，该线路属于地调A管辖。

按照本方法，对省地协调需要增加完成的维护工作为：在地调A的自动电压控制系统中，对“X站#1主变地调A关口”的定义中增加“110kV线路A3”，这样在协调控制的过程中，地调A侧的自动电压控制系统计算并上送的关口实时有功、无功为：P_G1＝P_A1+P_A2+P_A3，Q_G1＝Q_A1+Q_A2+Q_A3；关口的无功上下限为：

其上送的信息已经完全描述了协调模型的变化，省调侧系统不需要做任何的维护工作。

Claims (1)

1.一种采用复合协调关口的省地协调电压控制方法，其特征在于，该方法包括：

1）复合协调关口的建立，具体步骤如下：

11）若省调和地调的调度管辖分界处为变压器高压侧，则在省调的自动电压控制系统以及该地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器高压侧分别建立一个复合协调关口；

12）若省调和地调的调度管辖分界处为变压器中压侧所连接线路首端，且所有变压器中压侧所连线路均属于同一个地调管辖，在省调的自动电压控制系统和该地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧，分别建立一个复合协调关口；在地调的自动电压控制系统中，该复合协调关口包括变压器中压侧所连全部线路；

13）若省调和地调的调度管辖分界处为变压器中压侧所连接线路首端，且变压器中压侧所连线路属于多个不同地调管辖，在省调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧建立多个复合协调关口，每个复合协调关口与一个地调对应；在地调的自动电压控制系统中，对应于每个变压器中压侧建立一个复合协调关口，该复合协调关口包括变压器中压侧所连全部线路中仅属于该地调调度管辖的线路；

2）基于复合协调关口的协调控制，具体步骤如下：

21）当控制周期到来时，地调的自动电压控制系统实时计算每个复合协调关口的总有功P_Gi、总无功Q_Gi:

$P_{\mathrm{Gi}}=\underset{j\&Element;\mathrm{NG}}{\mathrm{\&Sigma;}}{P}_{\mathrm{Gij}},Q_{\mathrm{Gi}}=\underset{j\&Element;\mathrm{NG}}{\mathrm{\&Sigma;}}{Q}_{\mathrm{Gij}}---\left(1\right)$

式（1）中：NG表示复合协调关口G_i中全部设备对象，P_Gij、Q_Gij为复合协调关口G_i中的第j个设备对象当前的流入设备的有功实时量测值和无功实时量测值；

将得到的每个复合协调关口的总有功、总无功值通过远程数据网实时上送到省调；

22）地调的自动电压控制系统实时计算每个复合协调关口的总无功上限

总无功下限

$Q_{\mathrm{Gi}}^{\max }\underset{j\&Element;\mathrm{NG}}{\mathrm{\&Sigma;}}{Q}_{\mathrm{Gij}}^{\max },Q_{\mathrm{Gi}}^{\min }=\underset{j\&Element;\mathrm{NG}}{\mathrm{\&Sigma;}}{Q}_{\mathrm{Gij}}^{\min }---\left(2\right)$

式（2）中NG表示复合协调关口G_i中全部设备对象，

和

为复合协调关口G_i中的第j个设备对象在当前的无功基础上，考虑其所连接的全部无功设备的控制能力，可能达到的最大无功以及最小无功；

将得到的每个复合协调关口的总无功上、下限实时通过远程数据网上送省调；

23）省调的自动电压控制系统将每个复合协调关口作为等值发电机，将地调上送的每个复合协调关口的总有功、总无功作为等值发电机的当前的潮流量测，将地调上送的每个复合协调关口的总无功上限、总无功下限作为等值发电机无功的可调范围，进行统一的全局无功电压优化计算；

24）省调的自动电压控制系统进行全局无功优化计算后，给出每个复合协调关口对应的等值发电机的无功调节目标值

作为复合协调关口的协调控制目标，并使在地调上送的复合协调关口可调范围

中；实际下发的协调目标为以为中心的一个范围

$\begin{array}{c}{Q}_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\min }=Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}}-\mathrm{\&Delta;Q}\\ Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\max }=Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}}+\mathrm{\&Delta;Q}\end{array}---\left(3\right)$

式（3）中为复合协调关口的无功协调约束下限，

为复合协调关口的无功的协调约束上限，ΔQ为预先设置的值，取值范围为6～10MVar；无功协调约束上限

和无功协调约束下限

满足： $Q_{\mathrm{Gi}}^{\min }<Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\min }<Q_{\mathrm{Gi}}^{\mathrm{set}.\max }<Q_{\mathrm{Gi}}^{\max };$

25）将式（3）中给出的复合协调关口的无功协调约束上下限

通过远程数据网下发到地调，地调的自动电压控制系统在进行地区电网的电压控制时，将复合协调关口的无功协调约束上、下限作为该复合协调关口内全部设备对象总无功的约束条件，从而实现省地协调电压控制；

26）当下一个控制周期到来，返回步骤21），开始下一个控制周期的省地协调控制的计算。