CN104158199A - 对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法,利用数据采集和筛选模块、BPA数据解析模块、BPA数据潮流校验模块、BPA数据网络等值模块、CIM模型解析模块、参数设置模块、无功电压优化模块、结果展示输出模块以及数据库模块进行实时数据的采集、解析、无功电压优化计算和结果输出对比,通过分别导出实时的BPA数据与CIM模型数据,对两种类型的潮流数据进行解析,采用基于互补约束的内点法进行无功优化计算,求得电网变压器档位优化整定、电容电抗器组的优化投切策略,给出电网无功补偿的优化配置方,能够实现全网的无功功率的协调控制,改善全网电压质量,提高电压安全性和降低电网运行有功损耗的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电网无功分析及优化控制技术领域,具体是一种针对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法。
背景技术
制定合理的电力系统无功运行方式是一项技术含量高,内容复杂,关系到电网能否安全、稳定运行的十分重要的工作,同时也是各级电网的日常工作。随着电力系统的日益扩大,新能源的接入,交直流系统的互联,水火电力调度的协调,制定电网的运行方式已经日益复杂,需要考虑的问题也越来越多。与此同时,由于负责制定电网无功运行方式的人员工作经验的不同,考虑问题方式各异,加之受到制定运行方式特有的完成时间的制约,使得不同的人员制定出的无功运行方式均有差异,有时甚至耗费大量的时间和精力都很难找到满意的结果。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种基于电网实时数据的电力系统实时无功电压优化的控制系统和方法,为电力系统运行的实时电压控制提供调整策略。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统,其特征在于,包括数据采集和筛选模块、BPA数据解析模块、BPA数据潮流校验模块、BPA数据网络等值模块、CIM模型解析模块、参数设置模块、无功电压优化模块、结果展示输出模块以及数据库模块;
数据采集和筛选模块的作用是采用数据采集接口从电网OPEN3000系统以及SCADA系统上分别采集CIM模型数据和BPA数据获取当前系统运行的网架数据以及运行数据,并根据导出的数据类型选择进入与该数据类型对应的计算流程;
BPA数据潮流校验模块的作用是根据导出的BPA数据文件进行潮流计算,判断该数据文件描述的电力系统潮流的收敛性;
BPA数据解析模块的作用是根据BPA数据文件中的卡片类型以及数据结构,解析出电力系统各元件的基本参数以及对应的运行参数,将其转换为自定义的数据格式,包含系统总体参数、平衡节点参数、输电线路才成年树、接地支路参数、变压器信息、可调电容电抗参数、节点功率参数、有功出力参数、无功出力参数、电压参数、电流参数,对节点进行重新编号,并生成与BPA数据当中节点名相对应的节点编号对照表;
BPA数据网络等值模块的作用是根据BPA数据的潮流计算结果,把全网数据采用等值发电机原理把需要进行无功电压控制区域以外的系统等值成为发电机,缩小所需计算的网络规模;
CIM模型解析模块的作用是根据XML文件中CIM模型中以类为单位存储的电力系统设备,通过分析其拓扑关系,生成电力系统的网架数据;通过对应的设备名称,将DT文件当中的运行数据与生成的网架数据结合,从而得到自定义的数据格式,包含系统总体参数、平衡节点参数、输电线路才成年树、接地支路参数、变压器信息、可调电容电抗参数、节点功率参数、有功出力参数、无功出力参数、电压参数、电流参数;
系统设置模块的作用是在进行无功优化之前,形成优化参数的约束条件并确定参与优化的控制变量,包括设置系统的控制参数、约束参数以及系统的控制策略参数,把优化参数加入到自定义数据当中,形成最终用于无功优化计算的计算数据;
无功电压优化模块的作用是对电力系统的发电机出力、有载调压变压器分接头档位、电容电抗器组的投切进行调整,从而使得系统的各母线处的电压满足各个电压等级的安全约束要求,并且优化系统的网络损耗。
数据库模块的作用是管理计算所需的数据,以数据表的格式进行存储;采用的数据库为ACCESS数据库;
结果展示输出模块的作用是对无功优化计算后的控制变量以及状态变量进行展示以及比较,针对BPA数据格式的计算结果则需要将计算结果回写到BPA数据文件当中,输出最终的结果文件。
一种与上述对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统相适应的控制方法,针对OPEN3000导出的CIM模型数据文件以及SCADA系统导出的BPA格式数据文件所描述的电力系统进行无功优化计算;具体包括以下步骤:
步骤一,获取数据文件:
通过数据接口从SCADA系统中获取电力系统运行的DAT格式实时BPA数据文件,从OPEN3000系统中获取的CIM模型文件,包括CIM格式文件中的XML格式网架数据文件以及DT格式运行数据文件;
步骤二,根据数据文件的类型进行潮流计算或者数据解析:
对于BPA数据文件按照以下步骤进行潮流计算:
(1)采用PSD-BPA电力系统分析软件对BPA数据文件执行潮流计算程序,校验运行方式是否合理;通过潮流计算PFO结果文件判断潮流计算收敛情况,如潮流计算收敛,则进行下一步骤的计算;如果潮流计算不收敛,则需要检查并修改BPA数据文件,完成后再次执行潮流计算,满足潮流计算收敛的条件才能进入无功优化计算;
(2)根据BPA数据格式中各卡片所描述的电力系统网架以及运行数据信息,将BPA格式解析并转化为自定义的数据格式,包含电厂的有功与无功出力、负载的有功和无功出力、负载处母线电压、电容电抗器组的投切状况和有载调压变压器分接头的档位值,对节点进行重新编号,并生成与BPA数据当中节点名相对应的节点编号对照表;
(3)采用自定义等值方法,通过把所需等值区域外的系统等值成为恒定发电机出力,将BPA格式数据等值为需要进行实时无功电压优化控制地区的相关区域;对等值区域有针对性的进行无功优化,同时缩小系统的计算规模,加快计算速度,以满足实时控制优化的要求;
对于CIM数据文件按照以下步骤进行数据解析:
(1)根据XML文件中CIM模型中以类为单位存储的电力系统设备,分析其拓扑关系,生成电力系统的网架数据;通过对应设备名称,将DT文件当中的运行数据与生成的网架数据结合,从而得到自定义的数据格式,包含电厂的有功与无功出力、负载的有功和无功出力、负载处母线电压、电容电抗器组的投切状况和有载调压变压器分接头的档位值;
(2)选择系统中的一台发电机作为平衡机,在优化计算中作为系统的平衡节点;
步骤三,设置优化参数:
设置系统的控制参数、系统约束参数、系统控制策略以及系统总体参数;控制参数包括参与无功优化的控制量,包括哪些变压器以及电容电抗器参与无功优化调整;系统约束包括系统状态变量上下限的限制值,包括电压上下限;系统控制策略为控制变量的基本参数,包括变压器以及电容电抗器的相关基本参数;系统总体参数包括目标函数的选择和迭代次数的设置;然后,将设置好的参数写入自定义数据当中,作为无功优化的计算数据;
步骤四,优化计算:
电力系统无功优化是一个包含连续以及离散变量非线性混合整数规划问题,因此采用基于互补理论的现代内点理论进行无功优化计算;如果无功优化计算收敛,则输出计算结果;如果计算不收敛,则需要重新调整系统控制参数、约束参数以及控制策略后再次执行无功优化计算;最后得到满足电力系统安全稳定运行的无功电压优化控制策略;
步骤五,生成控制变量以及状态变量相关的结果表格,对优化前后的系统的母线电压、发电机出力、变压器分接头档位和补偿设备的投切情况进行对比分析;至此,CIM数据文件所描述的电力系统的无功优化计算结束;BPA数据文件所描述的电力系统的无功优化进入步骤六;
步骤六,把优化计算后的结果回写到BPA数据文件当中,并采用PSD-BPA电力系统分析软件对其进行潮流验证;如潮流计算收敛,输出回写后的系统潮流结果;如不收敛则需要调整优化过程当中的约束设置以及控制变量设置,然后再次执行步骤四。
本方法可以达到如下的效果:
(1)通过数据接口可以对电力系统中OPEN3000以及SCADA系统实时获取电力系统的运行方式数据,并对获取的网架数据和运行数据进行解析。对所需求解的电力系统进行无功优化,快速得到满足电力系统安全稳定要求的变压器分接头、无功补偿装置投切、发电机有功无功出力等控制量的调整策略,为实时无功电压优化控制提供理论依据以及参考。
(2)与传统的实时无功电压控制手段AVC相比,本方法采用现代内点算法进行全网优化,求得在该系统运行约束下得到的最优控制策略,可以整体提高电力系统的无功电压水平。
(3)与传统的无功优化方法相比,该方法通过设计接口获取电力系统运行的实时数据,解析得到自定义的数据格式并进行优化计算,使得无功优化方法成功的运用到了电力系统的实时控制当中。
(4)根据获取的数据,可以进行电力系统在线以及离线的计算。获取的数据为实时数据时,进行实时的优化计算即为在线计算。如导入的是规划设计以及制定的运行方式数据,则可以校验系统规划设计是否合理或者制定的运行方式是否满足系统运行的要求。
附图说明
图1是本发明所述的针对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的方法流程图。
具体实施方式
测试算例一:
以某地区电网为例,对其2013年丰大方式下的BPA数据进行实时无功电压优化控制。
步骤一:通过数据接口获取2013年丰大方式下的BPA数据。
步骤二:潮流校验结果显示,该实时BPA数据潮流计算收敛。
步骤三:从包含该地区电网的区域电网BPA数据当中,找出与该地区电网相关的系统信息,并将地区外的电力系统进行等值。等值前系统包含10567个节点,7680条输电线路。经过自定义等值,等值系统包含2175个节点,1683条输电线路。大幅缩小了所需优化的系统规模。
步骤四:设置系统优化参数。
(1)控制变量参数设置
控制变量包括:有功出力、无功出力、变压器抽头、电容电抗器投切组数。其中:
无功出力:该电网的BQ节点等;
变压器抽头:该电网各电压等级的可调变电站变压器抽头;
电容电抗器容量:该电网各变电站的电容器配置容量、电抗器配置容量。
(2)约束条件参数设置
约束参数包括:联络线无功功率约束、节点电压;
节点电压:电压限制包括该电网500kV、220kV、110kV、35kV及35kV以下的母线电压,发电机端电压;
限制范围如下表:
表1-1节点电压限制范围
母线电压等级(kV) | 电压限制范围(kV) |
500 | 500-550 |
220 | 220-242 |
110 | 106.7-117 |
35 | 33.95-37.45 |
10 | 10-10.7 |
备注:
1、该电网220kV的变电站母线:
久隆、燕岭、龙湾、港口、高沙、亚江、傍浦、榄坪。
2、该电网110kV的变电站母线:
龙湾、港口、高沙、亚江、傍浦、榄坪、牛头湾、刘屋、望贤、灵山、佛子坳、金良、广场、果子山、小董、陆屋、白石水、寨圩、那前、皇马、果子山、保税、大田、江东、石塘、沙坪、燕岭。
3、该电网35kV的变电站母线:
牛头湾、刘屋、那前、白石水、灵山、寨圩、金良、大田、皇马、石塘、沙坪、望贤、小董、陆屋。
4、该电网10kV的变电站母线:
龙湾10KVⅡ段、港口、高沙、亚江、牛头湾、刘屋、望贤、灵山、佛子坳、金良、广场、果子山、保税区、皇马、大田、江东、傍浦、榄坪、龙湾10KVⅠ段、小董、陆屋、白石水、寨圩、那前、石塘、沙坪。
步骤五:采用基于互补理论的现代内点法进行优化计算。
步骤六:优化前后电压越限情况以及控制量如表1-2、表1-3、表1-4、表1-5所示。控制量变化表如表1-6、表1-7所示。
步骤七:按照BPA数据的书写规则将,各调整后的控制量会写到BPA数据文件当中,并执行潮流计算。回写前后电压比较如表1-2、表1-3、表1-4、表1-5所示。
电压质量分析:
220kV的母线中,电压都合格,优化前后都没有越限情况。
110kV的母线中,优化前有7个节点越限,越限比例达到21.21%,优化后没有节点越限,但是由于回写存在误差,回写后有1个节点越限越限数值很小。
35kV的母线中,优化前有12个节点越限,越限比例达到63.16%,优化后没有节点越限,但是由于回写存在误差,回写后有2个节点越限,越限数值很小。
10kV的母线中,优化前有22个节点越限,越限比例达到53.66%,优化后没有节点越限,但是由于回写存在误差,回写后有3个节点越限,越限数值很小。
表1-2 优化前后电网220kV电压等级母线电压越限情况分析
表1-3 优化前后电网110kV电压等级母线电压越限情况分析
表1-4 优化前后电网35kV电压等级母线电压越限情况分析
表1-5 优化前后电网10kV电压等级母线电压越限情况分析
表1-6 优化前后电网各主变分接头位置
表1-7 优化前后电网各变电站无功补偿容量汇总表 单位:Mvar
结果分析:
采用本方法优化后,该电网的电压质量得到明显的提高;110kV的母线中,优化前的越限比例达到21.21%,优化后没有节点越限。35kV的母线中,优化前的越限比例达到63.16%,优化后没有节点越限。10kV的母线中,优化前的越限比例达到53.66%,优化后没有节点越限。
由于合理投切电容器、电抗器和调整变压器抽头,该电网的各厂站母线电压的控制满足系统电压运行要求。全网线路上的无功流也明显减少,线路上没有大容量的无功功率传输,从而该电网的网损得到了有效的控制,优化前该电网的有功网损为20.322MW,优化后的有功网损为19.471MW,优化后有功网损比优化前减少0.851MW。
测试算例二:
采用与测试算例一同样的电力系统,获取其2013年3月29日12:03时的CIM数据文件,并进行无功电压控制优化。其系统基本数据以及电压限制要求与测试一致,在此省略。
步骤一:获取CIM数据文件,包括DAT格式的网架数据和E格式的运行数据。
步骤二:结合网架数据以及运行数据,解析生成优化计算所需的自定义格式数据。
步骤三:选择久隆变500kV母线作为系统平衡节点。
步骤四:选择系统可调控制变量(发电机无功出力、有载调压变压器分接头、电容电抗器)以及电压限制的上下限等。
步骤五:采用基于互补理论的现代内点法进行优化计算。
步骤六:优化前后电压越限情况以及控制量如表2-1所示。控制量变化表如表2-2、表2-3所示。
(1)电压质量分析:
优化前、优化后电网母线电压越限情况如表2-1所示;优化前电网有6个节点越限,通过无功优化模块的计算,优化后没有节点越限,具体结果分析如下:
220kV的母线中,电压都合格,优化前后都没有越限情况。
110kV的母线中,优化前有1个节点越限,优化后没有节点越限。
35kV的母线中,优化前有5个节点越限,优化后没有节点越限。
10kV的母线中,电压都合格,优化前后都没有越限情况。
表2-1 优化前后电网母线电压越限情况分析
表2-2 优化前后电网各主变分接头位置
表2-3 优化前后电网各变电站无功补偿投切汇总表单位:Mvar
序号 | 电容器名称 | 优化前档位 | 优化后档位 |
1 | 龙湾变四号电容912 | 投 | 切↓ |
2 | 龙湾变三号电容911 | 切 | 切 |
3 | 牛头湾变一号电容 | 切 | 投↑ |
4 | 牛头湾变三号电容 | 切 | 投↑ |
5 | 牛头湾变二号电容 | 切 | 切 |
6 | 刘屋变三号电容 | 投 | 投 |
7 | 刘屋变二号电容 | 切 | 投↑ |
8 | 刘屋变一号电容 | 投 | 切↓ |
9 | 望贤变三号电容913 | 投 | 投 |
10 | 望贤变一号电容904 | 投 | 投 |
11 | 望贤变二号电容912 | 切 | 投↑ |
12 | 望贤变四号电容919 | 切 | 投↑ |
13 | 小董变二号电容2组 | 切 | 投↑ |
14 | 小董变二号电容1组 | 切 | 投↑ |
15 | 小董变一号电容 | 投 | 切↓ |
16 | 港口变三号电容915 | 投 | 切↓ |
17 | 港口变四号电容916 | 投 | 切↓ |
18 | 大田变一号电容307 | 切 | 切 |
19 | 大田变二号电容905 | 投 | 投 |
20 | 燕岭变一号电容 | 切 | 切 |
21 | 灵山变一号电容904 | 投 | 投 |
22 | 灵山变二号电容908 | 切 | 投↑ |
23 | 寨圩变一号电容 | 投 | 投 |
24 | 陆屋变三号电容 | 投 | 投 |
25 | 陆屋变二号电容 | 投 | 投 |
26 | 白石水变一号电容 | 投 | 投 |
27 | 白石水变二号电容 | 投 | 投 |
28 | 那前变二号电容908 | 投 | 投 |
29 | 那前变一号电容906 | 投 | 投 |
30 | 高沙变五号电容919 | 投 | 切↓ |
31 | 高沙变一号电容905 | 切 | 切 |
32 | 高沙变二号电容906 | 切 | 切 |
33 | 高沙变三号电容907 | 切 | 切 |
34 | 高沙变四号电容908 | 切 | 切 |
35 | 高沙变六号电容920 | 切 | 切 |
36 | 高沙变七号电容921 | 切 | 切 |
37 | 高沙变八号电容922 | 切 | 切 |
38 | 久隆变4号电抗 | 切 | 切 |
39 | 久隆变5号电抗 | 投 | 切↓ |
40 | 久隆变6号电抗 | 投 | 切↓ |
41 | 炼化变#5电容3535 | 切 | 切 |
42 | 炼化变#6电容3545 | 切 | 切 |
43 | 广场变一号电容912 | 切 | 投↑ |
44 | 广场变二号电容913 | 切 | 投↑ |
45 | 果子山变一号电容912 | 切 | 切 |
46 | 果子山变二号电容913 | 切 | 切 |
47 | 果子山变三号电容918 | 切 | 切 |
48 | 果子山变四号电容929 | 切 | 切 |
49 | 金良变2号电容 | 投 | 投 |
50 | 保税区变四号电容933 | 切 | 切 |
51 | 保税区变一号电容905 | 切 | 切 |
52 | 保税区变二号电容918 | 切 | 切 |
53 | 保税区变三号电容925 | 切 | 切 |
54 | 皇马变一号电容304 | 切 | 投↑ |
55 | 皇马变二号电容916 | 投 | 投 |
56 | 江东变一号电容910 | 切 | 切 |
57 | 江东变二号电容917 | 切 | 切 |
58 | 石塘变1号电容304 | 切 | 切 |
59 | 沙坪变二号电容307 | 切 | 切 |
60 | 沙坪变一号电容905 | 切 | 切 |
结果分析
采用软件优化后,该电网在2013年3月29日12:03时的断面运行方式下的电压质量得到明显的提高;优化前电网有6个节点越限,通过无功优化模块的计算,优化后没有节点越限,具体结果如下:110kV的母线中,优化前有1个节点越限,优化后没有节点越限。35kV的母线中,优化前有5个节点越限,优化后没有节点越限。
由于合理投切电容器、电抗器和调整变压器抽头,电网的各厂站母线电压的控制满足《电力系统电压质量和无功电力管理规定》和《中国南方电网电力系统质量和无功电力管理标准》。全网线路上的无功流也明显减少,线路上没有大容量的无功功率传输,从而电网的网损得到了有效的控制,优化前电网的总网损为13.44MW,优化后的总网损为10.74MW,优化后总网损比优化前减少2.7MW。
Claims (3)
1.一种对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统,其特征在于,包括数据采集和筛选模块、BPA数据解析模块、BPA数据潮流校验模块、BPA数据网络等值模块、CIM模型解析模块、参数设置模块、无功电压优化模块、结果展示输出模块以及数据库模块;
数据采集和筛选模块的作用是采用数据采集接口从电网OPEN3000系统以及SCADA系统上分别采集CIM模型数据和BPA数据获取当前系统运行的网架数据以及运行数据,并根据导出的数据类型选择进入与该数据类型对应的计算流程;
BPA数据潮流校验模块的作用是根据导出的BPA数据文件进行潮流计算,判断该数据文件描述的电力系统潮流的收敛性;
BPA数据解析模块的作用是根据BPA数据文件中的卡片类型以及数据结构,解析出电力系统各元件的基本参数以及对应的运行参数,将其转换为自定义的数据格式,包含系统总体参数、平衡节点参数、输电线路才成年树、接地支路参数、变压器信息、可调电容电抗参数、节点功率参数、有功出力参数、无功出力参数、电压参数、电流参数,对节点进行重新编号,并生成与BPA数据当中节点名相对应的节点编号对照表;
BPA数据网络等值模块的作用是根据BPA数据的潮流计算结果,把全网数据采用等值发电机原理把需要进行无功电压控制区域以外的系统等值成为发电机,缩小所需计算的网络规模;
CIM模型解析模块的作用是根据XML文件中CIM模型中以类为单位存储的电力系统设备,通过分析其拓扑关系,生成电力系统的网架数据;通过对应的设备名称,将DT文件当中的运行数据与生成的网架数据结合,从而得到自定义的数据格式,包含系统总体参数、平衡节点参数、输电线路才成年树、接地支路参数、变压器信息、可调电容电抗参数、节点功率参数、有功出力参数、无功出力参数、电压参数、电流参数;
系统设置模块的作用是在进行无功优化之前,形成优化参数的约束条件并确定参与优化的控制变量,包括设置系统的控制参数、约束参数以及系统的控制策略参数,把优化参数加入到自定义数据当中,形成最终用于无功优化计算的计算数据;
无功电压优化模块的作用是对电力系统的发电机出力、有载调压变压器分接头档位、电容电抗器组的投切进行调整,从而使得系统的各母线处的电压满足各个电压等级的安全约束要求,并且优化系统的网络损耗;
数据库模块的作用是管理计算所需的数据,以数据表的格式进行存储;
结果展示输出模块的作用是对无功优化计算后的控制变量以及状态变量进行展示以及比较,针对BPA数据格式的计算结果则需要将计算结果回写到BPA数据文件当中,输出最终的结果文件。
2.根据权利要求1所述的对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统,其特征在于,所述的数据库模块采用的数据库为ACCESS数据库。
3.一种与权利要求1或2所述的对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统相适应的控制方法,针对OPEN3000导出的CIM模型数据文件以及SCADA系统导出的BPA格式数据文件所描述的电力系统进行无功优化计算;其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤一,获取数据文件:
通过数据接口从SCADA系统中获取电力系统运行的DAT格式实时BPA数据文件,从OPEN3000系统中获取的CIM模型文件,包括CIM格式文件中的XML格式网架数据文件以及DT格式运行数据文件;
步骤二,根据数据文件的类型进行潮流计算或者数据解析:
对于BPA数据文件按照以下步骤进行潮流计算:
(1)采用PSD-BPA电力系统分析软件对BPA数据文件执行潮流计算程序,校验运行方式是否合理;通过潮流计算PFO结果文件判断潮流计算收敛情况,如潮流计算收敛,则进行下一步骤的计算;如果潮流计算不收敛,则需要检查并修改BPA数据文件,完成后再次执行潮流计算,满足潮流计算收敛的条件才能进入无功优化计算;
(2)根据BPA数据格式中各卡片所描述的电力系统网架以及运行数据信息,将BPA格式解析并转化为自定义的数据格式,包含电厂的有功与无功出力、负载的有功和无功出力、负载处母线电压、电容电抗器组的投切状况和有载调压变压器分接头的档位值,对节点进行重新编号,并生成与BPA数据当中节点名相对应的节点编号对照表;
(3)采用自定义等值方法,通过把所需等值区域外的系统等值成为恒定发电机出力,将BPA格式数据等值为需要进行实时无功电压优化控制地区的相关区域;对等值区域有针对性的进行无功优化,同时缩小系统的计算规模,加快计算速度,以满足实时控制优化的要求;
对于CIM数据文件按照以下步骤进行数据解析:
(1)根据XML文件中CIM模型中以类为单位存储的电力系统设备,分析其拓扑关系,生成电力系统的网架数据;通过对应设备名称,将DT文件当中的运行数据与生成的网架数据结合,从而得到自定义的数据格式,包含电厂的有功与无功出力、负载的有功和无功出力、负载处母线电压、电容电抗器组的投切状况和有载调压变压器分接头的档位值;
(2)选择系统中的一台发电机作为平衡机,在优化计算中作为系统的平衡节点;
步骤三,设置优化参数:
设置系统的控制参数、系统约束参数、系统控制策略以及系统总体参数;控制参数包括参与无功优化的控制量,包括哪些变压器以及电容电抗器参与无功优化调整;系统约束包括系统状态变量上下限的限制值,包括电压上下限;系统控制策略为控制变量的基本参数,包括变压器及电容电抗器的相关基本参数;系统总体参数包括目标函数的选择和迭代次数的设置;然后,将设置好的参数写入自定义数据当中,作为无功电压优化的计算数据;
步骤四,优化计算:
电力系统无功优化是一个包含连续以及离散变量非线性混合整数规划问题,因此采用基于互补理论的现代内点理论进行无功优化计算;如果无功优化计算收敛,则输出计算结果;如果计算不收敛,则需要重新调整系统控制参数、约束参数以及控制策略后再次执行无功优化计算;最后得到满足电力系统安全稳定运行的无功电压优化控制策略;
步骤五,生成控制变量以及状态变量相关的结果表格,对优化前后的系统的母线电压、发电机出力、变压器分接头档位和补偿设备的投切情况进行对比分析;至此,CIM数据文件所描述的电力系统的无功优化计算结束;BPA数据文件所描述的电力系统的无功优化进入步骤六;
步骤六,把优化计算后的结果回写到BPA数据文件当中,并采用PSD-BPA电力系统分析软件对其进行潮流验证;如潮流计算收敛,输出回写后的系统潮流结果;如不收敛则需要调整优化过程当中的约束设置以及控制变量设置,然后再次执行步骤四。
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CN201410382529.4A CN104158199B (zh) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | 对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法 |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104466979A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-03-25 | 上海电机学院 | 一种输电网无功优化调控系统及方法 |
CN106230000A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 合肥智博电气有限公司 | 电磁稳压节能装置用无功补偿装置 |
CN106786624A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 国网福建晋江市供电有限公司 | 一种全网无功电压优化分层控制方法及系统 |
CN109472006A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-15 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于psd-bpa的计算结果筛选方法 |
CN109599873A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-04-09 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种单线路单台低电压台区档位优化方法 |
CN114050580A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-15 | 许继集团有限公司 | 一种针对区域级百分百新能源电力系统的调压方法及装置 |
CN117220356A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 基于多时间尺度的输电网年度降损运行优化方法及系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070213956A1 (en) * | 2006-03-10 | 2007-09-13 | Edsa Micro Corporation | Systems and methods for real-time protective device evaluation in an electrical power distribution system |
CN101236575A (zh) * | 2008-01-30 | 2008-08-06 | 山东大学 | 黑启动辅助决策支持/训练系统及其方法 |
CN101692575A (zh) * | 2009-10-12 | 2010-04-07 | 中国电力科学研究院 | 一种大电网实时潮流计算数据的处理方法 |
CN102684188A (zh) * | 2012-05-09 | 2012-09-19 | 广西大学 | 一种电力系统大小运行方式无功优化联调方法 |
CN103177341A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-26 | 山东电力集团公司 | 一种线损精益化综合管理系统及方法 |
-
2014
- 2014-08-05 CN CN201410382529.4A patent/CN104158199B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070213956A1 (en) * | 2006-03-10 | 2007-09-13 | Edsa Micro Corporation | Systems and methods for real-time protective device evaluation in an electrical power distribution system |
CN101236575A (zh) * | 2008-01-30 | 2008-08-06 | 山东大学 | 黑启动辅助决策支持/训练系统及其方法 |
CN101692575A (zh) * | 2009-10-12 | 2010-04-07 | 中国电力科学研究院 | 一种大电网实时潮流计算数据的处理方法 |
CN102684188A (zh) * | 2012-05-09 | 2012-09-19 | 广西大学 | 一种电力系统大小运行方式无功优化联调方法 |
CN103177341A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-26 | 山东电力集团公司 | 一种线损精益化综合管理系统及方法 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104466979A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-03-25 | 上海电机学院 | 一种输电网无功优化调控系统及方法 |
CN104466979B (zh) * | 2014-12-03 | 2017-01-25 | 上海电机学院 | 一种输电网无功优化调控系统及方法 |
CN106230000A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 合肥智博电气有限公司 | 电磁稳压节能装置用无功补偿装置 |
CN106786624A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 国网福建晋江市供电有限公司 | 一种全网无功电压优化分层控制方法及系统 |
CN106786624B (zh) * | 2016-12-12 | 2019-04-30 | 国网福建晋江市供电有限公司 | 一种全网无功电压优化分层控制方法及系统 |
CN109599873A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-04-09 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种单线路单台低电压台区档位优化方法 |
CN109599873B (zh) * | 2018-11-21 | 2022-04-12 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种单线路单台低电压台区档位优化方法 |
CN109472006A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-15 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于psd-bpa的计算结果筛选方法 |
CN114050580A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-15 | 许继集团有限公司 | 一种针对区域级百分百新能源电力系统的调压方法及装置 |
CN117220356A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 基于多时间尺度的输电网年度降损运行优化方法及系统 |
CN117220356B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-16 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 基于多时间尺度的输电网年度降损运行优化方法及系统 |
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