CN110112748B - 一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法及系统 - Google Patents

一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法及系统，所述方法包括：实时采集特高压电网电压无功调整设备的运行数据；根据电压无功调整设备系统配置参数确定所述运行数据的约束条件以及控制目标；根据所述运行数据以及约束条件计算电压无功调整设备的灵敏度；根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据需调整的电压值和无功功率值以及电压无功调整设备的灵敏度，确定调整控制策略；所述方法及系统可应用于电网系统仿真计算，为调度员制定运行方式提供参考依据，又可应用于系统无功电压在线分析，为调度员调整无功策略提供辅助决策。

Description

一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电力技术领域，更具体地，涉及一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法及系统。
背景技术
我国能源资源与用电需求在地理上的逆势分布特征，决定了其电网发展必须走远距离、大规模输电和全国范围内优化电力资源配置的道路，我国大力发展适用于远距离、大容量输电的特高压交、直流技术，如今已形成跨大区复杂交直流接续式/混联电网，华北、华东电网已初步形成特高压交流骨干网架。
有功潮流的大容量远距离传输是现代大区互联电网发展的必然趋势，但无功的远距离传输不仅会加大输电网架的损耗，而且使电网的电压水平难以控制。因此，要维持各点电压水平，就必须使无功电源和无功负荷在任意时刻都相互平衡，做到在不同电压等级的平衡，并且做到各分区内相互平衡，从而避免多级变压器之间传输大量无功电力。随着特高压交流电网的快速发展，电网电压层级更加复杂，而特高压电网充电功率大、单组无功补偿容量大，电压控制难度大，各电压等级间电压与无功控制缺乏协调与配合。
发明内容
为了解决背景技术存在的各电压等级间电压与无功控制缺乏协调与配合的问题，本发明提供了一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法及系统，所述方法及系统根据电网实际运行数据设置约束条件和控制目标，通过计算电压无功调整设备灵敏度，确定调整策略；所述一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法包括：
实时采集特高压电网电压无功调整设备的运行数据，所述运行数据包括电压无功调整设备机端电压值以及电压无功调整设备无功出力值、特高压站点低容低抗投切和主变分接头情况；
根据电压无功调整设备的系统配置参数确定所述运行数据的约束条件以及控制目标；
根据所述运行数据以及约束条件计算电压无功调整设备的灵敏度；所述灵敏度包括所述电压无功调整设备中每个特高压站点低容低抗投切灵敏度、每个特高压站点主变分接头调压灵敏度以及电压无功调整设备的电压无功灵敏度；
根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据需调整的电压值和无功功率值以及电压无功调整设备的灵敏度，确定调整控制策略。
进一步的，所述运行数据的约束条件包括：
确定所述电压无功调整设备允许的最小无功出力值以及最大无功出力值，作为所述电压无功调整设备无功出力值的约束条件；
确定所述电压无功调整设备允许的最小机端电压以及最大机端电压，作为所述电压无功调整设备机端电压的约束条件；
确定特高压电网中每个特高压站与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求，作为该特高压站与500kV系统无功交换的约束条件；
确定特高压电网与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求作为特高压电网与500kV系统的无功交换总和的约束条件；
确定特高压电网中每个特高压站配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应特高压站的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应特高压站的无功补偿容量的上限值；
确定特高压电网中每个500kV站点配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应500kV站点的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应500kV站点的无功补偿容量的上限值；
确定特高压站高压侧1000kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站高压侧1000kV侧运行电压的约束条件；
确定特高压站中压侧500kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站中压侧500kV侧运行电压的约束条件。
进一步的，所述运行数据的控制目标包括：
各特高压站1000kV侧电压达到第一预设电压值；
各特高压站500kV侧电压达到第二预设电压值；
各特高压站与500V系统无功交换低于第一预设无功交换值；
特高压电网与500V系统无功交换低于第二预设无功交换值。
进一步的，所述特高压站点低容低抗投切灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下特高压主变低压无功补偿设备投入以及退出引起特高压网架母线电压变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式。
进一步的，所述特高压站点主变分接头调压灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下改变特高压主变分接头引起特高压网架母线变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式。
进一步的，所述电压无功调整设备的电压无功灵敏度通过在约束条件下调整预设特高压电压电压无功调整设备所发出的无功功率，获得该无功变化下特高压网架母线电压的变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV。
进一步的，所述确定调整控制策略包括：
根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；
根据电压无功调整设备的每个灵敏度对应的变化区间与需调整的电压值和无功功率值进行匹配；
若所述需调整的电压值或无功功率值落入一个灵敏度对应的变换区间，生成通过该灵敏度对应元件进行调整的策略；
若所述需调整的电压值或无功功率值未落入单独一个灵敏度对应的变换区间，通过组合多个灵敏度对应的变换区间，使所述需调整的电压值或无功功率值落入组合后的变换区间内，生成通过该组合后的变换区间对应的多个灵敏度对应的多个元件进行调整的策略。
所述一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制系统包括：
数据采集单元，所述数据采集单元用于实时采集特高压电网电压无功调整设备的运行数据，所述运行数据包括电压无功调整设备机端电压值以及电压无功调整设备无功出力值、特高压站点低容低抗投切和主变分接头情况；
参数确认单元，所述参数确认单元用于根据电压无功调整设备的系统配置参数确定所述运行数据的约束条件以及控制目标；
灵敏度计算单元，所述灵敏度计算单用于根据所述运行数据计算电压无功调整设备的灵敏度；所述灵敏度包括所述电压无功调整设备中每个特高压站点低容低抗投切灵敏度、每个特高压站点主变分接头调压灵敏度以及电压无功调整设备的电压无功灵敏度；
策略生成单元，所示策略生成单元用于根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据需调整的电压值和无功功率值以及电压无功调整设备的灵敏度，确定调整控制策略。
进一步的，所述参数确认单元用于确定所述电压无功调整设备允许的最小无功出力值以及最大无功出力值，作为所述电压无功调整设备无功出力值的约束条件；
所述参数确认单元用于确定所述电压无功调整设备允许的最小机端电压以及最大机端电压，作为所述电压无功调整设备机端电压的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个特高压站与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求，作为该特高压站与500kV系统无功交换的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求作为特高压电网与500kV系统的无功交换总和的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个特高压站配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应特高压站的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应特高压站的无功补偿容量的上限值；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个500kV站点配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应500kV站点的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应500kV站点的无功补偿容量的上限值；
所述参数确认单元用于确定特高压站高压侧1000kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站高压侧1000kV侧运行电压的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压站中压侧500kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站中压侧500kV侧运行电压的约束条件。
进一步的，所述运行数据的控制目标包括：
各特高压站1000kV侧电压达到第一预设电压值；
各特高压站500kV侧电压达到第二预设电压值；
各特高压站与500V系统无功交换低于第一预设无功交换值；
特高压电网与500V系统无功交换低于第二预设无功交换值。
进一步的，所述灵敏度计算单元用于计算特高压站点低容低抗投切灵敏度；所述特高压站点低容低抗投切灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下特高压主变低压无功补偿设备投入以及退出引起特高压网架母线电压变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式。
进一步的，所述灵敏度计算单元用于计算特高压站点主变分接头调压灵敏度；所述特高压站点主变分接头调压灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下改变特高压主变分接头引起特高压网架母线变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式。
进一步的，所述灵敏度计算单元用于计算电压无功调整设备的电压无功灵敏度；所述电压无功调整设备的电压无功灵敏度通过在约束条件下调整预设特高压电压电压无功调整设备所发出的无功功率，获得该无功变化下特高压网架母线电压的变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV。
进一步的，所述策略生成单元根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据电压无功调整设备的每个灵敏度对应的变化区间与需调整的电压值和无功功率值进行匹配；
若所述需调整的电压值或无功功率值落入一个灵敏度对应的变换区间，生成通过该灵敏度对应元件进行调整的策略；
若所述需调整的电压值或无功功率值未落入单独一个灵敏度对应的变换区间，通过组合多个灵敏度对应的变换区间，使所述需调整的电压值或无功功率值落入组合后的变换区间内，生成通过该组合后的变换区间对应的多个灵敏度对应的多个元件进行调整的策略。
本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法及系统，所述方法及系统通过设置电压与无功功率协调配合的多维度的约束条件，根据机组实际运行数据和所示约束条件计算多个电压无功调整设备灵敏度，通过灵敏度可调节范围和通过控制目标确定的需调节范围进行匹配，获得电压无功协调调整控制策略；所示方法及系统基于不同运行方式下发电机无功出力、投切特高压交流站电容器/电抗器、调整变压器分接头对1000kV和500kV母线电压影响灵敏度，以不同电压等级间无功交换以及枢纽站点电压在可控范围内为目标，提出了自动调整的系统无功补偿配置方案的计算方法，既可应用于电网系统仿真计算，为调度员制定运行方式提供参考依据，又可应用于系统无功电压在线分析，为调度员调整无功策略提供辅助决策。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为本发明具体实施方式的一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法的流程图；
图2为本发明具体实施方式的一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本发明具体实施方式的一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法的流程图；如图1所示，所述方法包括：
步骤110，实时采集特高压电网电压无功调整设备的运行数据，所述运行数据包括电压无功调整设备机端电压值以及电压无功调整设备无功出力值、特高压站点低容低抗投切和主变分接头情况；
本实施例中，通过实时的采集特高压电网电压无功调整设备的运行数据，对特高压电网进行监控，并通过采集的运行数据，反馈调整策略的执行结果；
步骤120，根据电压无功调整设备的系统配置参数确定所述运行数据的约束条件以及控制目标；
所述电压无功调整设备的系统设置参数可通过系统对应机组的出厂设置说明获得；
进一步的，所述运行数据的约束条件包括：
确定所述电压无功调整设备允许的最小无功出力值以及最大无功出力值，作为所述电压无功调整设备无功出力值的约束条件；
确定所述电压无功调整设备允许的最小机端电压以及最大机端电压，作为所述电压无功调整设备机端电压的约束条件；
QGmin≤QG≤QGmax
UGmin≤UG≤UGmax
式中，QG为机组实际无功出力，Mvar；QGmin为机组允许的最小无功出力值，Mvar；QGmax为机组允许的最大无功出力值，Mvar。UG为机组实际机端电压，kV；UGmin为机组允许的最小机端电压，kV；UGmax为机组允许的最大机端电压，kV。
确定特高压电网中每个特高压站与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求，作为该特高压站与500kV系统无功交换的约束条件；
确定特高压电网与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求作为特高压电网与500kV系统的无功交换总和的约束条件；
Figure BDA0002080565200000081
ΔQTΣmin≤ΔQTΣ≤ΔQTΣmax
式中，ΔQTi为特高压站i与500kV系统的无功交换，Mvar；ΔQTimin为特高压站i与500kV系统的最小无功交换要求，Mvar；
Figure BDA0002080565200000082
为特高压站i与500kV系统的最大无功交换要求，Mvar。ΔQΣ为特高压电网与500kV系统的无功交换总和，Mvar；ΔQΣmin为特高压电网与500kV系统的最小无功交换要求，Mvar；ΔQΣmax为特高压电网与500kV系统的最大无功交换要求，Mvar。
确定特高压电网中每个特高压站配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应特高压站的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应特高压站的无功补偿容量的上限值；
确定特高压电网中每个500kV站点配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应500kV站点的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应500kV站点的无功补偿容量的上限值；
-mQLi≤QTi≤nQCi
-xQLj≤QTi-j≤yQCj
式中，QTi为特高压站i可调节的无功补偿容量，Mvar；QLi为特高压站i配置的单台低抗装置容量，Mvar，m为特高压站i配置的低抗台数；QCi为特高压站i配置的单台低容装置容量，Mvar，n为特高压站i配置的低容台数。QTi-j为与特高压站500kV侧直接相连的500kV站点j可调节的无功补偿容量，Mvar；QLj为500kV站点j配置的单台低抗装置容量，Mvar，x为500kV站点j配置的低抗台数；QCj为500kV站点j配置的单台低容装置容量，Mvar，y为500kV站点j配置的低容台数。
确定特高压站高压侧1000kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站高压侧1000kV侧运行电压的约束条件；
确定特高压站中压侧500kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站高压侧500kV侧运行电压的约束条件。
UTmin≤UT≤UTmax
UZmin≤UZ≤UZmax
式中，UT为特高压站高压侧1000kV侧实际运行电压，kV；UTmin为特高压站高压侧1000kV侧允许的最低电压，kV；UTmax为特高压站高压侧1000kV侧允许的最高电压，kV。UZ为特高压站中压侧500kV侧实际运行电压，kV；UZmin为特高压站中压侧500kV侧允许的最低电压，kV；UZmax为特高压站中压侧500kV侧允许的最高电压，kV。
进一步的，所述运行数据的控制目标包括：
各特高压站1000kV侧电压达到第一预设电压值；所述达到第一预设电压值，可以为达到以所述第一预设电压值为中心的预设允许误差的一个误差区间内；
各特高压站500kV侧电压达到第二预设电压值；所述达到第二预设电压值，可以为达到以所述第二预设电压值为中心的预设允许误差的一个误差区间内；
各特高压站与500V系统无功交换低于第一预设无功交换值；所述第一预设无功交换为各特高压站与500V系统无功交换的最小值，所述低于第一预设无功交换值，可以为以所述最小值为中心的允许误差下的一个误差区间；
特高压电网与500V系统无功交换低于第二预设无功交换值；所述第二预设无功交换为特高压电网与500V系统无功交换的最小值，所述低于第二预设无功交换值，可以为以所述最小值为中心的允许误差下的一个误差区间。
步骤130，根据所述运行数据以及约束条件计算电压无功调整设备的灵敏度；所述灵敏度包括所述电压无功调整设备中每个特高压站点低容低抗投切灵敏度、每个特高压站点主变分接头调压灵敏度以及电压无功调整设备的电压无功灵敏度；
进一步的，所述特高压站点低容低抗投切灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下特高压主变低压无功补偿设备投入以及退出引起特高压网架母线电压变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式。
进一步的，所述特高压站点主变分接头调压灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下改变特高压主变分接头引起特高压网架母线变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式。
在进行特高压站点主变分接头调压灵敏度计算时，还需考虑中压侧档位变化对电压的影响，中压侧额定档位为525kV，主变分接头范围一般为±4×1.25％。对于一个特高压站有2台及以上变压器的，为防止同一站多台主变间出现环流，同时同量调节多台主变分接头。
进一步的，所述电压无功调整设备的电压无功灵敏度通过在约束条件下调整预设特高压电压电压无功调整设备所发出的无功功率，获得该无功变化下特高压网架母线电压的变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV。
步骤140，根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据需调整的电压值和无功功率值以及电压无功调整设备的灵敏度，确定调整控制策略。
进一步的，所述确定调整控制策略包括：
根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；
根据电压无功调整设备的每个灵敏度对应的变化区间与需调整的电压值和无功功率值进行匹配；
若所述需调整的电压值或无功功率值落入一个灵敏度对应的变换区间，生成通过该灵敏度对应元件进行调整的策略；
若所述需调整的电压值或无功功率值未落入单独一个灵敏度对应的变换区间，通过组合多个灵敏度对应的变换区间，使所述需调整的电压值或无功功率值落入组合后的变换区间内，生成通过该组合后的变换区间对应的多个灵敏度对应的多个元件进行调整的策略。
图2为本发明具体实施方式的一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制系统的结构图。如图2所示，所述系统包括：
数据采集单元，所述数据采集单元用于实时采集特高压电网电压无功调整设备的运行数据，所述运行数据包括电压无功调整设备机端电压值以及电压无功调整设备无功出力值、特高压站点低容低抗投切和主变分接头情况；
参数确认单元，所述参数确认单元用于根据电压无功调整设备的系统配置参数确定所述运行数据的约束条件以及控制目标；
进一步的，所述参数确认单元用于确定所述电压无功调整设备允许的最小无功出力值以及最大无功出力值，作为所述电压无功调整设备无功出力值的约束条件；
所述参数确认单元用于确定所述电压无功调整设备允许的最小机端电压以及最大机端电压，作为所述电压无功调整设备机端电压的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个特高压站与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求，作为该特高压站与500kV系统无功交换的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求作为特高压电网与500kV系统的无功交换总和的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个特高压站配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应特高压站的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应特高压站的无功补偿容量的上限值；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个500kV站点配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应500kV站点的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应500kV站点的无功补偿容量的上限值；
所述参数确认单元用于确定特高压站高压侧1000kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站高压侧1000kV侧运行电压的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压站中压侧500kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站中压侧500kV侧运行电压的约束条件。
进一步的，所述运行数据的控制目标包括：
各特高压站1000kV侧电压达到第一预设电压值；
各特高压站500kV侧电压达到第二预设电压值；
各特高压站与500V系统无功交换低于第一预设无功交换值；
特高压电网与500V系统无功交换低于第二预设无功交换值。
灵敏度计算单元，所述灵敏度计算单用于根据所述运行数据计算电压无功调整设备的灵敏度；所述灵敏度包括所述电压无功调整设备中每个特高压站点低容低抗投切灵敏度、每个特高压站点主变分接头调压灵敏度以及电压无功调整设备的电压无功灵敏度；
进一步的，所述灵敏度计算单元用于计算特高压站点低容低抗投切灵敏度；所述特高压站点低容低抗投切灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下特高压主变低压无功补偿设备投入以及退出引起特高压网架母线电压变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式。
进一步的，所述灵敏度计算单元用于计算特高压站点主变分接头调压灵敏度；所述特高压站点主变分接头调压灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下改变特高压主变分接头引起特高压网架母线变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式。
进一步的，所述灵敏度计算单元用于计算电压无功调整设备的电压无功灵敏度；所述电压无功调整设备的电压无功灵敏度通过在约束条件下调整预设特高压电压电压无功调整设备所发出的无功功率，获得该无功变化下特高压网架母线电压的变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV。
策略生成单元，所示策略生成单元用于根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据需调整的电压值和无功功率值以及电压无功调整设备的灵敏度，确定调整控制策略。
进一步的，所述策略生成单元根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据电压无功调整设备的每个灵敏度对应的变化区间与需调整的电压值和无功功率值进行匹配；
若所述需调整的电压值或无功功率值落入一个灵敏度对应的变换区间，生成通过该灵敏度对应元件进行调整的策略；
若所述需调整的电压值或无功功率值未落入单独一个灵敏度对应的变换区间，通过组合多个灵敏度对应的变换区间，使所述需调整的电压值或无功功率值落入组合后的变换区间内，生成通过该组合后的变换区间对应的多个灵敏度对应的多个元件进行调整的策略。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制方法，所述方法包括：
实时采集特高压电网电压无功调整设备的运行数据，所述运行数据包括电压无功调整设备机端电压值以及电压无功调整设备无功出力值、特高压站点低容低抗投切和主变分接头情况；
根据电压无功调整设备的系统配置参数确定所述运行数据的约束条件以及控制目标；其中，所述运行数据的约束条件包括：
确定所述电压无功调整设备允许的最小无功出力值以及最大无功出力值，作为所述电压无功调整设备无功出力值的约束条件；
确定所述电压无功调整设备允许的最小机端电压以及最大机端电压，作为所述电压无功调整设备机端电压的约束条件；
确定特高压电网中每个特高压站与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求，作为该特高压站与500kV系统无功交换的约束条件；
确定特高压电网与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求作为特高压电网与500kV系统的无功交换总和的约束条件；
确定特高压电网中每个特高压站配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应特高压站的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应特高压站的无功补偿容量的上限值；
确定特高压电网中每个500kV站点配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应500kV站点的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应500kV站点的无功补偿容量的上限值；
确定特高压站高压侧1000kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站高压侧1000kV侧运行电压的约束条件；
确定特高压站中压侧500kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站中压侧500kV侧运行电压的约束条件；
所述运行数据的控制目标包括：
各特高压站1000kV侧电压达到第一预设电压值；
各特高压站500kV侧电压达到第二预设电压值；
各特高压站与500V系统无功交换低于第一预设无功交换值；
特高压电网与500V系统无功交换低于第二预设无功交换值；
根据所述运行数据以及约束条件计算电压无功调整设备的灵敏度；所述灵敏度包括电压无功调整设备中每个特高压站点低容低抗投切灵敏度、每个特高压站点主变分接头调压灵敏度以及电压无功调整设备的电压无功灵敏度；
所述特高压站点低容低抗投切灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下特高压主变低压无功补偿设备投入以及退出引起特高压网架母线电压变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式；
所述特高压站点主变分接头调压灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下改变特高压主变分接头引起特高压网架母线电压变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式；
所述电压无功调整设备的电压无功灵敏度通过在约束条件下调整预设特高压电网电压无功调整设备所发出的无功功率，获得该无功变化下特高压网架母线电压的变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV；
根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据需调整的电压值和无功功率值以及电压无功调整设备的灵敏度，确定调整控制策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定调整控制策略包括：
根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；
根据电压无功调整设备的每个灵敏度对应的变化区间与需调整的电压值和无功功率值进行匹配；
若所述需调整的电压值或无功功率值落入一个灵敏度对应的变换区间，生成通过该灵敏度对应元件进行调整的策略；
若所述需调整的电压值或无功功率值未落入单独一个灵敏度对应的变换区间，通过组合多个灵敏度对应的变换区间，使所述需调整的电压值或无功功率值落入组合后的变换区间内，生成通过该组合后的变换区间对应的多个灵敏度对应的多个元件进行调整的策略。
3.一种多目标约束的特高压电网电压无功协调控制系统，所述系统包括：
数据采集单元，所述数据采集单元用于实时采集特高压电网电压无功调整设备的运行数据，所述运行数据包括电压无功调整设备机端电压值以及电压无功调整设备无功出力值、特高压站点低容低抗投切和主变分接头情况；
参数确认单元，所述参数确认单元用于根据电压无功调整设备的系统配置参数确定所述运行数据的约束条件以及控制目标；
所述参数确认单元用于确定所述电压无功调整设备允许的最小无功出力值以及最大无功出力值，作为所述电压无功调整设备无功出力值的约束条件；
所述参数确认单元用于确定所述电压无功调整设备允许的最小机端电压以及最大机端电压，作为所述电压无功调整设备机端电压的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个特高压站与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求，作为该特高压站与500kV系统无功交换的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网与500kV系统的最小无功交换要求以及最大无功交换要求作为特高压电网与500kV系统的无功交换总和的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个特高压站配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应特高压站的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应特高压站的无功补偿容量的上限值；
所述参数确认单元用于确定特高压电网中每个500kV站点配置的单台低抗装置容量与低抗装置台数乘积的负值作为对应500kV站点的无功补偿容量的下限值，确定单台低容装置容量与低容装置台数的乘积作为对应500kV站点的无功补偿容量的上限值；
所述参数确认单元用于确定特高压站高压侧1000kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站高压侧1000kV侧运行电压的约束条件；
所述参数确认单元用于确定特高压站中压侧500kV侧允许的最低电压以及最高电压作为特高压站中压侧500kV侧运行电压的约束条件；
所述运行数据的控制目标包括：
各特高压站1000kV侧电压达到第一预设电压值；
各特高压站500kV侧电压达到第二预设电压值；
各特高压站与500V系统无功交换低于第一预设无功交换值；
特高压电网与500V系统无功交换低于第二预设无功交换值；
灵敏度计算单元，所述灵敏度计算单用于根据所述运行数据计算电压无功调整设备的灵敏度；所述灵敏度包括所述电压无功调整设备中每个特高压站点低容低抗投切灵敏度、每个特高压站点主变分接头调压灵敏度以及电压无功调整设备的电压无功灵敏度；
所述灵敏度计算单元用于计算特高压站点低容低抗投切灵敏度；所述特高压站点低容低抗投切灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下特高压主变低压无功补偿设备投入以及退出引起特高压网架母线电压变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式；
所述灵敏度计算单元用于计算特高压站点主变分接头调压灵敏度；所述特高压站点主变分接头调压灵敏度通过计算在约束条件和预设运行方式下改变特高压主变分接头引起特高压网架母线电压变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV，所述预设运行方式包括预设的大负荷运行方式以及小负荷运行方式；
所述灵敏度计算单元用于计算电压无功调整设备的电压无功灵敏度；所述电压无功调整设备的电压无功灵敏度通过在约束条件下调整预设特高压电网电压无功调整设备所发出的无功功率，获得该无功变化下特高压网架母线电压的变化区间获得；
所述母线电压包括1000kV以及500kV；
策略生成单元，所示策略生成单元用于根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据需调整的电压值和无功功率值以及电压无功调整设备的灵敏度，确定调整控制策略。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述策略生成单元根据所述运行数据与所述控制目标的差距，确定需调整的电压值和无功功率值；根据电压无功调整设备的每个灵敏度对应的变化区间与需调整的电压值和无功功率值进行匹配；
若所述需调整的电压值或无功功率值落入一个灵敏度对应的变换区间，生成通过该灵敏度对应元件进行调整的策略；
若所述需调整的电压值或无功功率值未落入单独一个灵敏度对应的变换区间，通过组合多个灵敏度对应的变换区间，使所述需调整的电压值或无功功率值落入组合后的变换区间内，生成通过该组合后的变换区间对应的多个灵敏度对应的多个元件进行调整的策略。
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