CN113162056A - 特高压电网自动电压控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种特高压电网自动电压控制方法和装置，该方法包括：根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线；根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略；根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略；利用全接线方式校核和/或空充方式校核对筛选出的容抗投切策略进行进一步筛选得到最终的容抗投切策略，计算内容简单、人员投入工作量较小。

Description

特高压电网自动电压控制方法和装置

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种特高压电网自动电压控制方法和装置。

背景技术

特高压电网目前处于起步阶段，普遍轻载，存在较为严重的过电压问题。大规模交直流电网中，常规电压调整方案除发电机出力改变、变压器有载分接开关调整外，主要依靠各类离散无功补偿装置，静态无功补偿装置有并联电容器、并联电抗器，动态无功补偿装置有静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)等。

在获得电压不合格点及具备多类无功资源的基础上，需要进行电压安全约束大量计算以及电网无功资源控制策略的制定。尤其对于交直流混联特高压电网，存在单条特高压线路末端解环，特高压线路充电无功较大，导致线路末端电压升高而超过设备耐压水平危险，必须通过执行特高压线路附近电压控制措施，避免电压越限而引发系统运行安全风险。

传统的电压稳定仿真分析和无功资源配置主要依靠人工，严重依赖专家经验。随着特高压电网建设和电压问题突出，针对电压调整的人工分析在诸多方面已渐显不足，主要包括大量消耗人力成本、易于引发错漏现象、难以精确调整控制误差等。为了解决这一问题，现有技术中融合专家知识，借助计算机批处理和高性能计算，进一步根据被控母线与网络中无功资源的支撑关系，动态生成满足目标母线电压安全约束的无功设备配置与投退策略，提高电压控制调整的自动化智能化水平。

目前，神经网络、模拟退火、禁忌搜索及各种进化算法都被用于进行电力系统无功电压优化控制的研究。利用神经网络方法来解决无功优化问题时，首先利用一个隶属函数将总负荷模糊化，然后将模糊化的负荷输入神经网络，得到各控制变量的隶属度，通过隶属度函数解出控制变量的实际值。最后用专家系统结合灵敏度分析法处理各变量越界的情况。这种方法速度很快，只要离线训练好神经网络，就能应用于实时无功优化。但其应用效果依赖于隶属函数的选取和神经网络训练的好坏，并且难以随运行方式或网络结构的改变而变化。因此，实际中很少单独采用专家系统或神经网络方法进行电压控制，一般是作为常规算法的辅助和补充发挥作用。模拟退火算法和禁忌搜索都被用于电网的电压控制计算，但未能占据智能算法的主流。

目前，基于PSD仿真的特高压电网过电压计算分析由于计算内容繁杂、人员投入工作量较大。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于特高压电网自动电压控制方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供一种特高压电网自动电压控制方法，包括：

根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线；

根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略；

根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略；

利用全接线方式校核和/或空充方式校核对筛选出的容抗投切策略进行进一步筛选得到最终的容抗投切策略。

第二方面，提供一种特高压电网自动电压控制装置，包括：

整定模块，根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线；

容抗投切策略获取模块，根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略；

初步筛选模块，根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略；

策略校核模块，利用全接线方式校核和/或空充方式校核对筛选出的容抗投切策略进行进一步筛选得到最终的容抗投切策略。

第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的特高压电网自动电压控制方法的步骤。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的特高压电网自动电压控制方法的步骤。

本发明提供的用于特高压电网自动电压控制方法和装置，该方法包括：根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线；根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略；根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略；利用全接线方式校核和/或空充方式校核对筛选出的容抗投切策略进行进一步筛选得到最终的容抗投切策略，计算内容简单、人员投入工作量较小。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明实施例中的特高压电网自动电压控制方法的流程示意图一；

图2是本发明实施例中的特高压电网自动电压控制方法的流程示意图二；

图3示出了本发明实施例中步骤S100的具体步骤；

图4示出了本发明实施例中步骤S300的具体步骤；

图5举例说明了本发明实施例中的一种特高压电网自动电压控制方法的流程；

图6示出了本发明实施例中的容抗配置与投切策略转换关系；

图7示出了本发明实施例中的描述标识行结构；

图8示出了本发明实施例中计算任务在队列中的迁移运行过程；

图9示出了本发明实施例中的被控节点链接图拓扑结构示例；

图10示出了本发明实施例中的空充前运行方式形成过程；

图11示出了本发明实施例中的不合格淘汰过程；

图12示出了应用本发明实施例提供的控制技术的特高压站的系统架构图；

图13示出了本发明实施例中的批处理软件总体框架；

图14示出了本发明实施例中的人工智能过电压决策优选系统主控界面；

图15示出了本发明实施例中的容抗投切策略设置表界面；

图16示出了本发明实施例中的自动方式生成及潮流批处理界面；

图17示出了本发明实施例中的过电压容抗配置决策界面；

图18示出了本发明实施例中的自动电压控制策略决策界面；

图19示出了本发明实施例中的容抗投切策略设置表；

图20示出了本发明实施例中的自动方式生成及潮流批处理界面；

图21示出了本发明实施例中的过电压容抗配置决策；

图22示出了本发明实施例中的自动电压控制策略决策；

图23至图46示出了本发明实施例中的批处理软件的各个设置界面；

图47是本发明实施例中的特高压电网自动电压控制方装置的结构框图；

图48为本发明实施例电子设备的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

目前，基于PSD仿真的特高压电网过电压计算分析由于计算内容繁杂、人员投入工作量较大。

为至少部分解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于特高压电网自动电压控制方法和装置，计算内容简单、人员投入工作量较小。

图1是本发明实施例中的特高压电网自动电压控制方法的流程示意图一；如图1所示，该特高压电网自动电压控制方法可以包括以下内容：

步骤S100：根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线；

具体地，潮流数据包括：母线电压定值和母线电容配置定值等。被控母线只能选取一条。控制母线可以选择一条或多条。

步骤S200：根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略；

具体地，可基于自由排列和/或相关系数，根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略。

步骤S300：根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略；

通过不同方法产生的容抗投切策略，要将投切位置及投切组数记录下来，并将投切容抗转换为PSD能识别的容抗值，建立投切策略及容抗值之间建立对应关系，以便计算完成后，能找到具体投切的操作方式。

步骤S400：利用全接线方式校核和/或空充方式校核对筛选出的容抗投切策略进行进一步筛选得到最终的容抗投切策略。

具体地，全接线方式校核包括全接线方式集修改以及潮流计算收敛判断等过程；空充方式校核包括空充方式集修改以及潮流计算收敛判断等过程。

通过采用上述技术方案，计算内容简单、人员投入工作量较小。

在一个可选的实施例中，可采用自由排列组合得到多个容抗投切策略；

具体地，对被控母线节点电压控制，是通过控制节点不同的容抗投切来实现的。当选定1条被控母线和k个控制母线之后，不考虑电网网络拓扑及物理约束特征，只考虑数学排列组合，可以形成多个容抗投切策略组合。假定每条控制母线可投切组数为N，每次只能投入1个站(母线)，则可能出现的控制策略数为：

单站投切投入：

m个站同时投入：

k个站投入策略：

将上述策略数推演到实际工程算例，例如控制母线站为3个，每个站可实施3组投切量，如表1所示：

表1

可根据通用的(2)式求可能的控制策略数量：

只投单站的策略组合数：

同时投入2个站的策略组合数：

同时投入3个站的策略组合数：

所有可能策略组合为：21+147+343＝511。

可见，利用自由组合方式将产生大量的组合控制策略。

调节控制措施量的规模与可调母线数及母线上可调电容组数密切相关，可调母线数越多，可调电容组数越多，产生的组合规模数越大。

利用自由排列组合产生控制策略，虽然规模较大，但组合出的策略穷尽了所有可能，如果完成所有策略组合计算之后，还不能找到满足被控母线电压要求的方案，那么在不改变设定条件情况下，将无法有效控制被控母线电压在安全范围内运行。

在另一个可选的实施例中，可采用相关系数组合得到多个容抗投切策略；

具体地，考虑被控母线电压值的变化增量，随着不同控制母线容抗投入比例而不同，可以应用这点，优先调整那些对被控母线电压影响大的母线节点容抗，以便更快找到满足被控母线电压在合理范围内的容抗配置策略组合。

假定需要调整m条控制母线上的容抗，从筛选确立的空充方式出发，通过预想构造m组控制策略，计算出被控母线的电压变化量，假定被控母线与各控制母线之间表现出线性特征(对于电力系统而言，尽管这设定不一定严格成立，但有利于快速找到对被控母线电压的影响策略)，则存在如下关系式：

根据已经计算出的(Δx¹,…,Δxⁱ,…Δx^m)^T、(Δy¹,…,Δyⁱ,…Δy^m)^T，可以得到(k₁,…,k₂,…k₂)^T相关系数变量。将相关系数标准化并排序，就可以初步判断出控制母线对被控母线的影响。

然后，利用

与(k₁,…,k₂,…k₂)^T，及Δy＝k₁Δx₁+…+k_jΔx_j+…+k_mΔx_m，在不计算电网潮流情况下，很容易构造出多组满足控制电压条件的组合策略。

这些策略在线性条件下，满足电压控制条件。但因存在假定前提且假定条件非严格存在，对于得到的控制策略组合，还需将找到的容抗组合策略叠加到给定方式上，进行潮流计算及被控电压合格性校核，同时对监视母线电压一并进行校核。

通过相关系数得出的容抗配置策略组合，因经过了潮流校核环节，所得出的结论也是可行的。由于构造的策略只考虑相关系数对被控电压的影响，不一定枚举尽全部满足被控电压要求的策略组合。但方法需要计算的策略数会明显减小，对于超过3个调整量的控制策略，可以尝试采用本方法。

在再一个可选的实施例中，可以基于自由排列及相关系数的综合得到多个容抗投切策略。

具体地，针对控制母线较多情况，可以以自由排列为基础，将线性化关系式Δy＝k₁Δx₁+…+k_jΔx_j+…+k_mΔx_m作为快速淘汰条件，将无效组合快速筛选掉一部分，形成规模数减小的预想容抗调整配置策略。

在一个可选的实施例中，参见图2，该特高压电网自动电压控制方法还可以包括：

步骤S500：根据最终的容抗投切策略对电网电压进行控制。

在一个可选的实施例中，参见图3，该步骤S100可以包括以下内容：

步骤S110：根据电网结构及运行要求整定各母线的电压限值和母线节点上的容抗配置；

其中，随着电网差异及工程计算要求的变化，可能存在多组运行电压限值，每组运行电压限值包括3个内容：当节点作为被控母线时，需要整定电压的上限值及下越比例；当配合被控母线电压控制时，节点作为被监视母线需要整定监视电压上限。

通过改变单个或多个母线节点上的容抗配置，实现被控母线节点电压调控，配置参数包括：母线名、基准电压、单组容抗、配置组数、一次可投组数等。

步骤S120：选择被控母线及控制母线并建立二者之间的映射对应关系。

选出被控母线和控制母线后需要建立两者之间的映射对应关系。必须选择至少一条控制母线，不选择控制母线将无法对被控母线电压进行调整控制。考虑到电网电压特性，一般选择同被控母线电气距离接近的点，对被控母线电压的影响较大。

在一个可选的实施例中，参见图4，该步骤S300可以包括以下内容：

步骤S310：将各容抗投切策略中的投切容抗转换成PSD能识别的容抗值；

步骤S320：基于所述潮流数据，对转换后的各容抗投切策略进行仿真得到潮流结果并筛选潮流收敛的容抗投切策略。

本发明提供的实施例基于PSD仿真，实现了特高压电网控制电压批处理策略与计算。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请，图5举例说明了本发明实施例中的一种特高压电网自动电压控制方法的流程；具体如下：

(一)整定与配置(即指定潮流数据)

1、被控及监视母线电压运行限值整定

被控母线是过电压控制的目标。根据电网结构及运行要求的不同，电网内可能存在一个或多个需要控制电压在合理范围内的母线节点，尽管每次控制的目标只能有一个被控母线，但事先还是需要对可能成为被控母线的节点进行集中指定。可以针对网络特点及任务需求，指定一个或多个被控母线，作为后续目标电压控制的选择输入项。

随着电网差异及工程计算要求的变化，可能存在多组运行电压限值，每组运行电压限值包括3个内容：当节点作为被控母线时，需要整定电压的上限值及下越比例；当配合被控母线电压控制时，节点作为被监视母线需要整定监视电压上限。即，实现指定目标电压点控制，将所有母线节点分为4类：控制目标母线(被控母线)、监视节点母线(监视母线)、为满足被控节点母线电压要求而进行的容抗调整母线节点(控制母线)、维持原状只参与潮流计算的母线。

在被控及监视母线整定中，要一次性给出所有工程需要的母线运行限值列表。遇到具体的工程计算时，只是从这些整定的母线列表中选择出一条作为被控制母线，选择出0或多条母线节点作为监视母线。选出的被控母线和监视母线，在应用退出之后，要能被记忆，从而增强同类方式的处理效率。

2、控制母线容抗配置

通过改变单个或多个母线节点上的容抗配置，实现被控母线节点电压调控。电网内提供电容投切的节点可能很多，要从这些可调的节点中，选择用于被控母线电压控制的相关联的母线节点进行配置，配置参数包括：母线名、基准电压、单组容抗、配置组数、一次可投组数。

确定被控母线之后，要从配置的控制母线中选择一条或多条母线作为电压调整措施的输入，参见图6。

值得说明的是，当一条母线上存在不同单组容抗的投切设备时，将增加处理的复杂度，可以从逻辑上将容抗投切母线进行分段处理，将相同的单组容抗分配到同一段母线上，不同容抗分配到不同母线段上，物理上不改变电网的电气特征。在得到合适的控制方案后，再将分段母线上的投切组数进行整合，即得到单站实际的投切策略。

(二)被控母线及控制母线映射(即被控母线及控制母线选择)

当给定计算方式后，必须从整定配置中选出被控母线和控制母线，建立两者之间的映射对应关系。其中，被控母线只能选取一条。控制母线可以选择一条或多条。

实际应用汇总，必须选择至少一条控制母线，不选择控制母线将无法对被控母线电压进行调整控制。考虑到电网电压特性，一般选择同被控母线电气距离接近的点，对被控母线电压的影响较大。

由于电网特性，即使被控母线电压满足运行要求，在潮流流向被控母线上的中间节点，其运行电压不一定满足运行安全约束，因此有必要在判断被控母线电压满足上限值时，监视一些中间节点的电压值，以防止这些节点电压越限。

中间监视节点也从整定的被控母线中选取。进行策略筛选时，可以没有中间监视节点，也可以有多个中间监视节点。在整定配置时，如果某些节点只作为监视节点使用，也可以不指定目标电压控制值。当这些没有配置电压控制值的节点被选作被控节点时，要及时给出报警提示。

(三)电压控制组合策略(即容抗投切策略组合)的产生参见上述，在此不再赘述。

其中，可以包括：

步骤I：被控母线及控制母线电容调整相关系数矩阵计算；

步骤II：按系数矩阵或步长形成电容配置集合(或多个可调方案备选)，即容抗投切策略组合。

(四)并行潮流计算及策略筛选(即潮流计算收敛判断、被控电压合理性判断)

1、基于策略变化的多方式生成

无论采用何种容抗配比产生策略方法，对于所产生的一个或多个策略项必须以一种可识别的数据描述形式记录下来，并能与给定的电网仿真数据结合，形成可独立计算处理的任务模式。

与PSD潮流方式数据匹配，当策略变化时，对于容抗投切策略的档位、投入数量的处理过程要固化到功能中实现。作为修订潮流方式变化形式，主要包括电网结构拓扑变化及运行状态量变化，容抗的投切变化主要指后者。

通过不同方法产生的容抗投切控制策略，要将投切位置及投切组数记录下来，并将投切容抗转换为PSD能识别的容抗值，建立投切策略及容抗值之间建立对应关系，以便计算完成后，能找到具体投切的操作方式。

对单一策略变化的形式，规定每组策略变化格式如下：

STUDY策略描述名称,[策略计算文件名]

母线名称1母线基准电压1 电容电抗

母线名称1母线基准电压1 电容电抗

…

单次投切策略不管涉及在多少个母线元件上投切容抗，修订量均集中存储在一起。STUDY标识行由3个部分组成，参见图7。

首先是标识符号STUDY，为固定描述符号，一般大写，与其它PSD任务描述集合名称兼容。

标识符号之后为空格间隔，之后为策略项描述名称，该名称可以自定义，也可以由处理程序自动生成。由于投切电容时，只需要提出设备的关键词标识，例如母线为母线名称和基准电压，所以自动生成时需将这些标识符号链接起来作为名称的一部分，例如“母线1-母线2-投切容抗”。名称之后为间隔西文符号“，”，间隔符号不能错或少或多，否则将无法正确区分描述名称。

最后为计算时输出的文件名称，文件名称不含后缀，文件名称除满足操作系统命名要求，以简单、意义明了为宜。文件名可以通过策略项描述名称自动产生。自动产生时，要将描述名称中不符合要求的字符去掉。因内部要求自动处理文件名称，文件名不是必须的，要保证一个任务集合中，文件名称保持唯一性。

在策略项处理过程中，特别要注意标识行不规范情况，包括：

·标识符号与描述名称存在其它间隔符号或多个空格符号；

·只含有标识符号，没有描述符号和文件名称；

·描述名称中，含有标识符号(可以用引号将描述符包起来)；

·指定的计算文件名含有操作系统不能识别的字符。

对不规范标识行，要进行统一规格化处理，以避免修改潮流数据时产生错误。

STUDY行之下为具体的投切容抗量修改行，行的数据描述形式与PSD母线卡数据字段描述形式一致，只是在填写容抗值时，采用增加或减少的相对量Δc。具体对潮流方式数据进行修订时，容抗前无符号表示在原有母线基础上增加Δc，否则带符号Δc与原值相加。

当存在多个投切策略项时，也可在一个存储文件中进行集中描述，只需要将多个策略项简单按序编排在一起，如下样式：

STUDY策略描述名称1,[策略计算文件名1]

母线名称1母线基准电压1电容电抗

母线名称3母线基准电压3电容电抗

…

STUDY策略描述名称2,[策略计算文件名2]

母线名称2母线基准电压2电容电抗

母线名称5母线基准电压5电容电抗

…

对于多个策略项存储在一起的集合文件，关于潮流描述名称和策略计算文件名称，也需要注意标识行不规范情况，包括：

·多个策略项中，指定的描述名称存在重复现象；

·多个策略项中，指定的计算文件名称存在重复现象；

·多个策略项中，实际描述的策略修订内容存在重复情况。

有了策略变化集合文件之后，与给定的方式结合，就可以产生多个用于电压控制试算的电网计算数据。

带容抗投切控制的方式数据产生过程为：读取空充方式信息，分析拓扑及记录各元件参数值。针对策略集合，首先按标识STUDY，提出单个策略项，对策略项内指向的元件及投切容抗信息进行收集整理，验证修订元件在空充方式中的存在性；如果不存在，说明策略调整无效，直接忽略对该项策略的处理。当找到设备对应项后，从原始方式中提出基础的容抗配置c，并与策略项上的容抗增减值Δc组合即c+Δc，用计算值替换到原方式的c值，从而形成新的电网计算方式数据。依次遍历全部的策略项集合，形成多个有效的待处理的潮流计算方式数据。计算方式数据的生成过程，是典型的同类任务处理，需要采用并行处理技术加快方式数据的生成过程。

由于电网容抗投切策略可以被单独存储，有可能出现电网结构性调整或部分整改后母线名称的调整，导致投切策略项内出现的母线名称与电网方式内的母线名称不对应现象，这种不对应直接导致策略失效。为防止这类不匹配现象出现，也可以根据指定的电网运行方式，建立独立的策略项检查程序，集中检查调整策略是否适合所指定的方式数据。

投切容抗母线和投切量控制存在可变性，在实现过程中，既要具有灵活设置能力，又要保留继承一定的中间整定设置结果，为多次计算分析提供自动的输入处理，从而加速策略项生成预想方式数据的效率。

2、单一潮流计算及电压越限分析

对于每一个生成的潮流方式，都包含了一个或多个母线上投切容抗的变化，要通过完整的潮流计算，并通过观察目标母线及监视母线上的电压，以评估投切容抗后电压变化效果。

将潮流方式数据传递给潮流计算程序，开展潮流计算过程。完成后，潮流程序会输出计算收敛信息、错误信息、状态量信息、网损信息、输送功率信息等。首先分析潮流计算收敛信息，如果潮流不收敛，将直接作为不可用方式处理(除非特殊需要，可利用收敛性调整工具进行人工分析)。对于收敛的潮流结果，则从输出的状态信息中，提取被控母线电压及监视母线电压幅值，与相应的整定值实行比对计算，当这些母线电压在限值范围内时，则该潮流方式对应的容抗投切策略进入运行备选控制策略集合。

单一投切控制策略的潮流计算及电压分析，必须连续执行。对于数据文件不完整或不收敛情况，要记录必要的日志信息，尽可能反应出投切控制方案不能作为备选方案的原因。

无论单一的潮流计算及电压越限分析是否成功，对于任务管理及支撑多任务并行计算，必须生成单一任务处理记录。

3、并行任务控制

对于预想的投切方式，总会生成大量的计算方式。如果一个个串行实现对投切方式的处理，既不能发挥硬件资源效率，又将使整个计算分析工作时间难以预计。尽管通过程序内部控制，可以使计算过程自动进行，但遇到大规模的控制方案计算时，所付出的成本压力将难以被工程应用接受。由于投切策略相对独立，所产生的电网潮流方式也以单独数据形式存储，这为整个方案的并行处理准备了条件。

投切控制预想方案的并行任务处理，是通过3类任务队列管理及2类任务控制线程来实现的：

3类任务队列包括待执行队列、正在执行队列和已经完成队列。根据硬件设备资源情况，从产生的投切方式集合中，提取k个预想潮流计算项存放到待执行队列中。如果正在执行队列中正在计算的任务数n小于事先设定的上限值N，则从待执行队列中提取一项，启动单一计算处理过程，直到n等于N。两者相等后，要等待任意单一任务项执行完成，n减小，程序才会再次开始从待执行队列提取计算任务。在任务并行处理过程中，n总是以企图逼近N的方式执行。

待执行队列中的任务在整个任务集合未执行完成之前，必须保证k≥N-n，否则会出现资源空置现象。执行完的单一任务，会根据执行情况形成任务摘要，存放到已经完成队列中。

整个控制策略集合，每一个策略任务项，无论其是否作为备选控制措施项，将依次经过待执行队列，正在执行队列，最后到达已完成队列，计算任务在队列中的迁移运行过程参见图8。

2类任务控制线程分别是计算任务线程及计算任务监视线程。计算任务线程主要实现单一投切控制策略方式的潮流计算、电压越限分析及计算结论记录。计算监视线程负责3个队列转换，任务启动、暂停及停止功能，计算任务线程的超时例外处理。

整个并行计算控制过程，只能存在一个计算监视线程，但允许存在多个计算任务线程，计算任务线程的个数将根据硬件资源配置情况而定，具体并行数量可通过整定值来进行调配。

4、投切控制策略筛选

备选容抗投切控制策略的筛选过程，首先是在潮流计算完成后，确定潮流收敛情况下，根据电压幅值信息筛查得到的。

对于被控母线节点电压幅值，必须满足：

当存在监视母线节点时，其监视母线的电压幅值，必须满足：

其中，M为选择监视母线节点集合。

对于那些满足式(5)、(6)的投切策略方式将作为备选的方式，进行排序操作。排序时，需针对不同方式的被控母线电压，进行设定电压逼近量计算，表达式为：

将备选方式按ΔC进行由小到大的方式进行排列，就得到被控母线电压满足设定要求的投切控制策略选择方案。

上述选择方案是在理想正常情况下得到的，实际选择控制策略时，不仅要看ΔC的排序情况，还会出现一些例外：

·被控母线电压幅值条件满足设置要求，而监视母线的电压幅值不满足设定条件。当全部策略均存在这类情况下，其方案的可用性需要进行分析甄别。

·排序靠前的投切控制方案，回溯到具体投切控制操作时，存在调节母线数多或调节量值大等问题，影响设备使用寿命和调度控制复杂性，因此，具体断定控制策略时，也不能只考虑ΔC值的排序。

·选择的方案还要经过全接线方式、空充前等方式的校核。

5、备选策略计算结果可视化

为便于阅读和展示，给定的电网方式，通常需要绘制成地理接线图，计算收敛的潮流，要通过图显示出电网的参数及潮流计算结果信息。采用人工交互计算潮流，每次潮流计算结果的改变，是借助人的一定操作，手工更新潮流图。由于地理接线图前期需求采集及功能开发时，没有考虑容抗投切策略计算分析的需求，源端潮流数据中拓扑结构的改变，并不能立即反映到潮流数据中，例如断开某条线路之后，地理接线图上线路不是消失，而是依然存在于拓扑中，只是标注的潮流会显示为0。当存在多个备选方案或需要整个过程自动进行时，这种人工参与方式显然不能满足项目性能及操作便捷性要求。

必须构建与并行控制策略计算相适应的潮流图自动更新模式，并能自动适应拓扑结构及潮流计算结果的变化。

首先，必须存在一个与指定的电网潮流计算方式相对应的地理接线图。备选策略计算结果可视化在该地理接线图上展开，适应容抗投切、电网拓扑改变、母线电压值变化以及其它潮流结果信息的变更，而进行图形的自动更新。

具体实现时，需事先启动地理接线图程序并装载相应图形数据(如果没有事先启动，要给出提示或采用默认数据项自动开启程序)，计算任务并行处理过程中，当潮流计算收敛后，经策略修订后的潮流方式数据，计算结果数据被传递给启动好的地理接线图，通过人工操作的计算机自动模拟，在后台关闭、重启方式数据，并调入最新的潮流计算结果，以达到更新整个图形目的。更新后的图形，后台自主进行导出操作，按默认的输出名称导出成字处理软件能处理的图形文件，供后续使用。

结果可视化难点在于：由于现有的地理接线图程序，经过多年的实践应用，不可能为新功能而修订成熟的代码，需要以交互式地理接线图为工作对象，通过流程再造及机器模拟人工的交互控制模拟方法，才能实现备选策略计算结果可视化。

(五)全接线方式校核

1、被控母线节点的自动拓扑

一般意义上，电网中的任意节点都有可能被选为被控母线节点，该节点可能存在于环形网络中，为考察被控母线节点可能出现的最高电压方式。在策略筛选计算时，需要对被控母线的拓扑情况进行人为设定。这种设定可以从广度和深度上展开。

从广度上展开表现与被控节点的链接层级。为便于快速设置电网接线变化，需要针对给定的母线节点和拓扑级联状况，快速查找出指定链接级别的线路。如图9，当选定节点1作为被控母线节点，那么一级拓扑链接支路为B₁₂、B₁₄、B₁₅，相对于节点1的二级拓扑链接支路为B₂₃。根据指定的被控母线节点，通过链接关系，查找出每个级别链接支路，是从广度上自动分析出拓扑关系。

在方式定义过程中，还需要处理一类拓扑情况：选择出两个指定节点之间的链接支路，这是从深度上自动提取出链接支路。仍如图9所示，节点1到节点3之间的支路，从深度上看，链接支路含B₁₂、B₂₃。当含有多回路或环路时，深度拓扑不能出现遗漏，否则在通过开断变化电网方式时，可能导致出现电气孤岛。

根据指定节点及链接级别，从广度上自动选择出支路构成，或根据两个指定节点，从深度上自动选择出支路构成，是一项自动改变电网运行的基本功能。

2、计算方式还原

为寻找被控母线电压逼近限值条件，在容抗投切控制策略验证时，采取了改变被控母线节点拓扑结构的操作。以图9节点1为被控母线为例，往往是将一级链接的支路B₁₄、B₁₅去掉，而只为被控节点保留一个输电通道，当被控母线节点链接多个输电支路时，保留哪条支路可以更好的逼近电压限值，有时需要通过试算确定。

当明确了容抗投切备选方案，要回归原始的拓扑电气结构，对各个备选方案进行再次潮流校核计算及电压越限判断。即在保留原始网络拓扑结构基础上，将备选方案内的容抗投切值叠加到原始网络对应的母线容抗值上，开展潮流计算及电压越限分析。

本方案将原始的电网拓扑结构，称为全接线方式。寻找备选控制措施时，有时采用了断开小支路的方法，不影响方案对于功能的分析和拓扑描述。

3、全接线方式并行计算校核

很显然，当存在多个备选方案时，对于每一个备选方案，都需要针对全接线方案，开展潮流计算及电压越限分析过程。而多个备选方案也需要采用并行任务控制方法，以更高效的方式进行校核计算。

全接线方式并行计算校核过程，不能与备选策略筛选计算同时进行，两者呈现出先后关系，筛选在前，校核在后，只有完成了策略筛选全部工作，才能进入全接线方式的并行计算校核。但两者之间存在业务流程处理的雷同性。对于并行计算过程，将完全复用备选策略筛选的3类队列管理及2类任务控制线程控制工作模式。

尽管容抗的投切值已经体现在筛选过程中并进行了相应的计算，但因回归原拓扑结构的全接线方式，仍然可能出现潮流计算不收敛、被控电压越限等情况。这时，备选方案将被标定为校验不合格，是否需要对全接线方式做进一步分析调整，可视后续校验及备选方案通过全部方式校核的情况来定。

4、校核计算结果可视化

当有备选方案通过了全接线方式校验，那么仍然需要对全接线方式拓扑结构及电压信息进行地理接线图展示。全接线方式结果可视化，需自动实现。输出的潮流图形文件将列示在整个校核摘要数据表中，供随时调阅观察和再次利用。

(六)空充前方式校核

1、空充前方式定义及选择

为选择满足被控母线电压运行条件的容抗投切方案，采取了基于电网空充结构的筛选方法。

为进一步考察选出的容抗投切策略的可行性及适应性，将电网结构回归到正常的全接线方式进行了校验计算分析，以进一步排除不满足正常全接线方式的投切方案。全接线方式是将电网结构往复杂的方向进行考察。除此之外，基于空充方式，还需要将电网结构向简化的方式变化，即变换为空充前方式进行校核。

具体操作是，当确定被控母线之后，从广度和深度两方面，同时断开相应支路如B₁₂、B₁₄、B₁₅、B₂₃，使围绕被控节点1的支路全部断开。在广度上断开的支路一般选择1级连接关系；在深度上断开的支路处理情况更复杂，一般的选择原则是从被控节点延伸到带负荷的母线或输电通道母线作为终止节点。

确定深度上的终止母线节点，广度上的链接级别条件后，在校核计算之前，首先实施相关支路从全接线方式中全部开断，形成空充前电网运行方式，然后与备选投切策略结合，形成多个空充前的校核运行方式，空充前运行方式形成过程参见图10。

2、空充前方式并行计算校核

同全接线方式校验完全类似，当存在多个备选方案时，对于每一个备选方案，也需要针对空充前运行方式，开展潮流计算及电压越限分析过程。多个备选方案也需要采用并行任务控制方法，以更高效的方式完成校核计算。

空充前运行方式并行计算校核过程，不能与备选策略筛选、全接线校核计算同时进行，与备选策略筛选之间呈现出先后关系，筛选在前，校核在后，只有完成备选策略的筛选全部工作，才能进入全接线方式的并行计算校核。

空充前运行方式校核与全接线校核计算呈现并列关系。但一般情况下，总是先进行全接线方式校核之后，才进行空充前方式校核。空充前方式是一种预想方式，实际运行时不一定存在。由于空充前方式校核与备选策略筛选业务流程处理的雷同性，对于并行计算控制过程，也将完全复用备选策略筛选的3类队列管理及2类任务控制线程的工作模式。

尽管容抗的投切值已经体现在筛选过程中并进行了相应的计算，但因电网结构的简化，仍然可能出现潮流计算不收敛、被控电压越限等情况。这时，备选投切方案将被标定为校验不合格，是否需要进一步进行方式调整，还需人工判断。

3、校核计算结果可视化

当有备选方案通过了空充前运行方式校验，那么仍然需要采用图形更新方法，对空充前运行方式拓扑结构及电压信息进行地理接线图展示。

空充前运行方式结果可视化，需自动实现。输出的潮流图形文件将列示在校核摘要数据表中，供随时调阅观察和再次利用。

(七)过电压控制策略综合分析

1、不合格淘汰原则

根据电容投切策略的产生及计算校验过程可以看出，不同电网运行方式下，对于预想的投切策略是否能满足运行要求，必须同时满足潮流收敛、被控电压合格、监视电压合格条件等多方面要求。

根据当前的方案，出现表2中任意情况，所对应的电容投切方案将被淘汰。

表2

当没有设置监视母线时，将忽略监视电压越限判断。

依次淘汰的过程如下图所示，按图中逻辑，每种方式下先判断潮流收敛性，然后是被控电压值，最后为监视电压值判断。每个投切策略计算及校验过程中都需要进行类似判断，判断过程串行进行，只要满足一个淘汰条件，就直接退出，不在进行后续操作，不合格淘汰过程参见图11。

为增强功能适应性，也可以在功能内部设置闭锁逻辑，例如计算过程中不进行被控电压或监视电压判断，以便于研究过程中观察电压越限的程度。

2、无综合可用策略处理建议

经过备选方案筛选、全接线方式校核及空充前方式校核后，如果能得到满足条件的电容投切方式，当只剩下一种可选方案时，可直接采用。当存在多种可行方案时，需要对所提出的方案进行排序，考虑因素除了投切站点数，容抗大小之外，还需考虑潮流分布情况及其它安全考量特性。出现以上两类情况，是比较理想状况。

若预想容抗投切方案被认定为可用的方案，淘汰点较多，存在得不到满足条件的任何投切策略方案的可能性。这种情况出现，将无法得到有用的容抗投切策略。为了寻找到可用的电容投切方案，可以从以下几方面，再次展开寻找：

·调整电压限值。根据电压越限情况，适当增大电压限值，将那些超过原限值但最小差值接近限值的方案扩充到备选方案中。增大电压限值，既适用于被控电压母线节点，也适合电压监视母线节点。不能盲目增大电压限值，要受运行安全条件、元件耐受情况以及安全措施是否具备等条件的限制。

·增大控制策略组合规模。上述技术方案中提出了预想投切策略组合的产生方法。为减小计算任务量，在多组单容量组合上，不一定采取了穷尽所有组合的方法。如果是这样，可进一步扩大预想投切控制策略的组合，实现可用策略的更大规模“海选”，看是否能找出可用的容抗投切方案。

·深入分析电网原始方式。筛选及校核计算时，潮流计算结果是否收敛，直接决定方式可用性，是强约束淘汰条件。而影响潮流收敛因素较多，因此开展原始网络方式及其改进方式的深入分析，包括电压分布合理性、潮流分布的合理性、开机方式的合理性等有助于判别原始方式的优劣。另外，给定的原始方式不一定是实际正常的运行方式，可能选用了极端的运行方式，这也有可能导致无发搜寻出可用容抗投切方案。

3、策略综合内容

经过投切策略筛选、全接线方式校核以及空充前方式校核等三阶段的计算分析，得到可用的投切方案，为工程调试及系统运行提供可供实施的方案。

作为功能计算结果输出与整个技术研究过程的成果形式，将包含以下内容：

·作为控制节点每个站(母线节点)的容抗投切组数和投切量；

·含投切量的电网空充、全接线及空充前计算数据；

·电网空充、全接线及空充前等方式下的电压分布及限值计算数据；

·电网空充、全接线及空充前等方式收敛潮流分布图。

当存在多组可行方案时，每种方案都将给出上述综合结果供进一步决策。

应用算例：

参见图12，A、B、C和D是4座，每个特高压站有两台主变，之间由6条特高压线路连接。

一、计算条件

A、B、C和D各特高压站低压侧无功补偿设备配置情况见表3至表6。

表3：A站低容低抗

1#变	组数/每1台变	原数据	换算至115kV
				低抗	2组	R240[105kV]x2[0]	288
低容	2组	C240[110kV]x2[0]	262
				2#变	组数/每1台变	原数据	换算至115kV
低抗	2组	R240[105kV]x2[0]	288
				低容	1组	C240[110kV]x1[0]	262

表4：B站低容低抗

1#变	组数/每1台变	原数据	换算至115kV
				低抗	2组	R240[105kV]x2[0]	288
低容	3组	C240[110kV]x3[0]	262
				3#变	组数/每1台变	原数据	换算至115kV
低抗	1组	R240[105kV]x1[0]	288
				低容	2组	C240[110kV]x2[0]	262

表5：C站低容低抗

	组数/每1台变	原数据	换算至115kV
				低抗	2组	R240[105kV]x2[0]	288
低容	4组	C240[110kV]x4[0]	262

表6：D站低容低抗

	组数/每1台变	原数据	换算至115kV
				低抗	2组	R240[105kV]x2[0]	288
低容	4组	C240[110kV]x4[0]	262

二、计算方式

1、全接线方式

B站电压控制要求：

(1)ABII线(高抗在B侧)A侧解环，B站电压控制要求

(2)ABII线(高抗在B侧)由B侧空充，B站电压控制要求

(3)BC一回C侧解环，B站电压控制要求

(4)BC一回由B侧空充，B站电压控制要求

2、检修方式

1.线路N-1检修

(1)ABI线(高抗在A侧)检修

(2)BC一回检修

(3)CDI线(高抗在C侧)检修

(4)CDII线(高抗在D侧)检修

2.变压器检修

(1)C一台主变检修

(2)D一台主变检修

(3)A一台主变检修

(4)B一台主变检修

3.线路N-2检修

(1)AB双回检修

(2)BC双回检修

(3)CD双回检修

每种检修方式下，以线路解环末端电压不超过1100kV为制约，计算各站电压控制要求。

三、B站电压控制要求

(1)ABII线(高抗在B侧)A侧开关偷跳解环前，B侧电压控制要求参见表7：

表7：ABII线A侧开关偷跳解环前控制电压计算结果

注：考虑特高压线路不超过1100kV及500kV线路不超过550kV

由以上计算可知，如果考虑特高压线路不超过1100kV及500kV线路不超过550kV，ABII线A侧开关偷跳解环前，控制B500kV母线不超过547kV，1000kV母线不超过1083kV。

(2)ABII线(高抗在B侧)B侧空充前，B侧电压控制要求，参见表8：

表8：ABII线B侧空充前控制电压计算结果

注：考虑特高压线路不超过1100kV及500kV线路不超过550kV

由以上计算可知，如果考虑特高压线路不超过1100kV及500kV线路不超过550kV，ABII线B侧空充前，控制B500kV母线不超过545kV，1000kV母线不超过1076kV。

(3)BC一回C侧开关偷跳解环前，B侧电压控制要求，参见表9：

表9：BC一回C侧开关偷跳解环前控制电压计算结果

注：考虑特高压线路不超过1100kV及500kV线路不超过550kV。

由以上计算可知，如果考虑特高压线路不超过1100kV及500kV线路不超过550kV，BC一回C侧开关偷跳解环前，控制B500kV母线不超过521kV，1000kV母线不超过1060kV。

(4)BC一回B侧空充前，B侧电压控制要求，参见表10：

表10：BC一回B侧空充前控制电压计算结果

注：考虑特高压线路不超过1100kV及500kV线路不超过550kV

由以上计算可知，如果考虑特高压线路不超过1100kV及500kV线路不超过550kV，BC一回B侧空充前，控制B500kV母线不超过521kV，1000kV母线不超过1053kV。

(5)计算小结，参见表11

表11

综上所述，本发明实施例中提供的可采用自由排列组合控制策略。对被控母线节点电压控制，是通过控制节点不同的容抗投切来实现的，也可采用相关系数组合控制策略，考虑被控母线电压值的变化增量，随着不同控制母线容抗投入比例而不同，可以应用这点，优先调整那些对被控母线电压影响大的母线节点容抗，以便更快找到满足被控母线电压在合理范围内的容抗配置策略组合，也可基于自由排列及相关系数的综合控制策略。针对控制母线较多情况，可以以自由排列为基础，将线性化关系式作为快速淘汰条件，将无效组合快速筛选掉一部分，形成规模数减小的预想容抗调整配置策略。

本发明实施例中，并行潮流计算及策略筛选时，基于策略变化的多方式生成。无论采用何种容抗配比产生策略方法，对于所产生的一个或多个策略项必须以一种可识别的数据描述形式记录下来，并能与给定的电网仿真数据结合，形成可独立计算处理的任务模式。当策略变化时，对于容抗投切策略的档位、投入数量的处理过程要固化到功能中实现。作为修订潮流方式变化形式，主要包括电网结构拓扑变化及运行状态量变化，容抗的投切变化主要指后者。通过不同方法产生的容抗投切控制策略，要将投切位置及投切组数记录下来，并将投切容抗转换为PSD能识别的容抗值，建立投切策略及容抗值之间建立对应关系，以便计算完成后，能找到具体投切的操作方式。单一潮流计算及电压越限分析时，对于每一个生成的潮流方式，都包含了一个或多个母线上投切容抗的变化，要通过完整的潮流计算，并通过观察目标母线及监视母线上的电压，以评估投切容抗后电压变化效果。将潮流方式数据传递给潮流计算程序，开展潮流计算过程。完成后，潮流程序会输出计算收敛信息、错误信息、状态量信息、网损信息、输送功率信息等。(3)并行任务控制。投切控制预想方案的并行任务处理，是通过3类任务队列管理及2类任务控制线程来实现的。整个控制策略集合，每一个策略任务项，无论其是否作为备选控制措施项，将依次经过待执行队列，正在执行队列，最后到达已完成队列。

另外，投切控制策略筛选时，备选容抗投切控制策略的筛选过程，首先是确定潮流收敛，对于被控母线节点电压幅值，必须满足：

当存在监视母线节点时，其监视母线的电压幅值，必须满足：

其中，M为选择监视母线节点集合。

在进行过电压控制策略综合分析是，采用不合格淘汰原则。每种方式下先判断潮流收敛性，然后是被控电压值，最后为监视电压值判断。每个投切策略计算及校验过程中都需要进行类似判断，判断过程串行进行，只要满足一个淘汰条件，就直接退出，不在进行后续操作。

本发明实施例还提供无综合可用策略处理建议。经过备选方案筛选、全接线方式校核及空充前方式校核后，如果能得到满足条件的电容投切方式，当只剩下一种可选方案时，可直接采用。当存在多种可行方案时，需要对所提出的方案进行排序，考虑因素除了投切站点数，容抗大小之外，还需考虑潮流分布情况及其它安全考量特性。出现以上两类情况，是比较理想状况。经过投切策略筛选、全接线方式校核以及空充前方式校核等三阶段的计算分析，得到可用的投切方案，为工程调试及系统运行提供可供实施的方案。

需要强调的是，依赖本发明实施例提供的特高压电网自动电压控制方法，可以实现基于PSD仿真的特高压电网过电压批处理计算软件，该基于PSD仿真的特高压电网过电压批处理计算软件内容如下，也是对本发明实施例提供的特高压电网自动电压控制方法的进一步说明。

单纯依赖PSD仿真的特高压电网过电压计算分析计算内容繁杂，人员投入工作量较大，故而通过本发明实施例提供的过电压批处理计算软件，考虑了效率及实用性，满足过电压计算工作要求。

构建特高压电网过电压批处理计算软件如图13所示，整个智能计算软件过程包括4个层次：

1)控制对象及控制量设定。主要设定被控母线电压定值，当有多条母线电压需要监测时，需要将其设置为一组。整定不同变电站上可调无功配置量(包括低容、低抗)及可调分组。

2)建立被控母线与控制母线对应关系。选择被控母线，容抗值可调的控制母线；如果需要，还需指定与被控母线相关的其它电压可能越限的母线。当确定完容抗可调点之后，可通过逻辑分组组合或关联系数等方法，确定控制被控母线电压水平的容抗配置比组合策略。

3)根据预想的组合策略及计算资源配备，形成多个预想的电网潮流方式数据，并开展并行潮流计算，针对潮流收敛结果进行电压越限分析，对满足被控母线电压和监测母线电压要求的容抗组合策略进行筛选。

4)将筛选出的满足电压水平要求的容抗组合策略，施加到全接线方式、空充前方式，开展潮流计算分析，对可收敛的潮流方式实行电压越限分析，进一步筛选出满足多类方式条件的容抗配比调整措施，从而为过电压控制提供技术可行方案选择。

(一)主控界面

人工智能过电压决策优选系统主控界面如图14所示，主控界面主要构成元素如下：

·标题栏，给出应用标题及最新的程序编译发布时间。有最小、最大和关闭按钮。通过编译时间可以了解运行版本的差异。通过最小化按钮可以将程序置于后台运行，便于在计算处理过程中，同时进行其它方面的工作。

·工具栏，对计算文件配置窗口进行文件的选择、删除、清空等。此外，可对电压控制/监视整定库及容抗参数配置库进行修订；还可清计算临时文件。

·计算文件配置窗口，给出进行过电压决策计算所需文件，包括作为基础潮流数据文件、电压控制文件、容抗配置表。

·功能选择栏，按程序执行顺序，依次进行功能的选择。首先，进行容抗投切策略表的设置；其次，进行方式生成、潮流计算及过电压分析；最后，进行可用策略决策分析。还可以直接进行可用容抗投切策略的智能决策分析。此外，还可对操作及信息输出窗口相关信息进行清空或拷贝。

·操作及信息输出窗口，在用户操作时，对一些非完备操作或非正常操作的程序内部反馈窗口。它是程序内部对用户操作的信息反馈方式之一，尤其在没有得到想要的操作结果时，重点观察信息输出窗口中的内容，可以获得解决问题的部分启示。

(二)容抗投切策略设置表

人工智能过电压决策优选系统的容抗投切策略设置表界面如图15所示，容抗投切策略设置表界面主要构成元素如下：

·标题栏，给出应用标题及最新的程序编译发布时间。有最小、最大和关闭按钮。通过编译时间可以了解运行版本的差异。通过最小化按钮可以将程序置于后台运行，便于在计算处理过程中，同时进行其它方面的工作。

·可选母线容抗配置窗口。给出所有可参与调节的母线容抗列表。

·参与调节的母线容抗配置窗口。选择出本次参与调节的母线。

·功能选择栏。进行计算条件的设置，包括：母线组合、单文件含策略数量、按母线修订数存放文件、生成策略集、终止生成等。

·操作及信息输出窗口。用户操作时，对一些非完备操作或非正常操作的程序内部反馈窗口。它是程序内部对用户操作的信息反馈方式之一，尤其在没有得到想要的操作结果时，重点观察信息输出窗口中的内容，可以获得解决问题的部分启示。

在容抗投切策略设置表中，通过容抗投切自动化的排列组合，进行电压控制策略的自动生成。

(三)自动方式生成及潮流批处理

人工智能过电压决策优选系统的自动方式生成及潮流批处理界面如图16所示，自动方式生成及潮流批处理界面主要构成元素如下：

·计算列表窗口。根据上述技术方案中生成的策略集，显示所有需要进行校核“容抗配置校验策略”。

·环境配置栏，用来设置单次运行并行计算数量。此外，用于开始、暂停、终止并行计算等。

·并行计算主信息窗口，本窗口将进行并行计算过程中的计算动态表示。计算完成后的输出结果文件显示以及统计合格母线数量等。窗口中主要信息字段包括：策略名、合格条数(被控/监视)、方式文件、潮流报表、判读结果等。其中，“合格条数”一栏中，绿色代表无电压越限，有可用措施；红色代表有电压越限，无可用措施。

·并行计算主信息窗口操作工具栏，对并行计算主信息窗口相关信息进行优化显示、拷贝等。

·操作及信息输出窗口，在用户操作时，对一些非完备操作或非正常操作的程序内部反馈窗口。它是程序内部对用户操作的信息反馈方式之一，尤其在没有得到想要的操作结果时，重点观察信息输出窗口中的内容，可以获得解决问题的部分启示。

(四)过电压容抗配置决策

人工智能过电压决策优选系统的过电压容抗配置决策界面如图17所示，过电压容抗配置决策界面主要构成元素如下：

·标题栏，给出应用标题及最新的程序编译发布时间。有最小、最大和关闭按钮。通过编译时间可以了解运行版本的差异。通过最小化按钮可以将程序置于后台运行，便于在计算处理过程中，同时进行其它方面的工作。

·过电压决策分析窗口。本窗口将显示得到过电压决策分析的有效控制策略。窗口中主要信息字段包括：策略名、母线-基压-单容-组数-值(其他)、方式文件、潮流报表、判读结果等。

·功能选择栏。对过电压决策分析窗口相关信息进行优化显示、拷表等。

·操作及信息输出窗口。在用户操作时，对一些非完备操作或非正常操作的程序内部反馈窗口。它是程序内部对用户操作的信息反馈方式之一，尤其在没有得到想要的操作结果时，重点观察信息输出窗口中的内容，可以获得解决问题的部分启示。

(五)可用容抗投切策略智能决策分析

人工智能过电压决策优选系统的可用容抗投切策略智能决策分析界面如图18所示，自动电压控制策略决策界面主要构成元素如下：

·监视母线列表。用于选择本次计算中的监视母线。列表的主要信息字段包括：卡、母线名、基压、被控上限、下限、监视上限、下限等。

·控制母线列表。用于选择本次计算中的控制母线。列表的主要信息字段包括：卡、母线名、基压、低抗、组数、低容、组数等。

·电压分析窗口。首先对基础方式进行潮流计算，可得出被控母线与监视母线的当前电压值。还可计算出被控母线当前电压与电压阈值的差值。窗口中主要信息字段包括：母线名、基电压、当前电压、电压上限、电压下限等。

·电压灵敏度分析窗口。对所有控制母线的灵敏度进行计算，并给出灵敏度的范围。窗口中主要信息字段包括：母线名、基电压、单组容抗、总组数、灵敏度等。

·投切策略生成窗口。根据相关系数组合控制策略及计算所得灵敏度，自动生成投切策略。

·控制策略校验窗口。对自动生成的投切策略进行控制策略的校验。窗口中主要信息字段包括：策略名、被控母线名、当前电压、距上限(<＝0比上限低)、距下限(>＝0比下限高)等。

操作及信息输出窗口。在用户操作时，对一些非完备操作或非正常操作的程序内部反馈窗口。它是程序内部对用户操作的信息反馈方式之一，尤其在没有得到想要的操作结果时，重点观察信息输出窗口中的内容，可以获得解决问题的部分启示。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请，提供如下应用算例：

(一)基础方式

赵石畔电厂、高兴庄电厂合计开3机(赵石畔2机+高兴庄1机或赵石畔1机+高兴庄2机)、博明电厂2机；横山、博明电厂母线高抗均退出。高乡～昌乐双回线已投运。

本次计算的基础数采用赵石畔、高兴庄机组并网电压控制计算分析(1、3机版本)数据，考虑博明电厂2#机投运，山东电网高乡—昌乐双回线已投运，参见表12。

表12基础数据表

(二)电压控制要求

1、横洪一回线，洪善侧解环，横山站电压控制要求：

全接线运行方式：横山电压为1045kV，洪善电压为1055kV。

台泉双回检修：横山电压为1045kV，洪善电压为1055kV。

2、洪台一回线，邢台侧解环，洪善站电压控制要求：

横洪一回检修：横山电压为1026kV，洪善电压为1041kV。

(三)过电压计算分析BPA批处理软件验证

一、全接线运行方式

1、自由排列组合控制策略

(1)容抗投切策略设置表如图19所示，参与调节的母线分别是“晋晋中11115”、“冀石家11115”、“冀石家12115”，进行1～3的母线组合，共生成有效策略数447个。

(2)自动方式生成及潮流批处理，如图20所示，被控母线选择“晋晋中EH1050”；监视母线选择“晋晋中EH1050”、“晋晋中52525”及“陕靖边E01050”。其中，“晋晋中EH1050”电压代表横山电压，“陕靖边E01050”电压代表洪善电压。按照自由排列组合控制策略，共生成16组容抗配置校验策略表。当前整个计算发现【4】个策略表中存在有效策略项。

(3)过电压容抗配置决策，如图21所示，经过过电压容抗配置决策，共生成9条有效策略。其中：

策略1：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.91kV，即横山电压为1054.91Kv；母线“陕靖边E01050”电压为1045.32kV，即洪善电压为1045.32kV。与3.4.2节理论值基本相符。

策略2：“晋晋中11115”投入175*3，“冀石家12115”投入-288*3

母线“晋晋中EH1050”电压为1055.86kV，即横山电压为1055.86Kv；母线“陕靖边E01050”电压为1045.9kV，即洪善电压为1045.9kV。与3.4.2节理论要求值基本相符。

系统自动生成了2条有效可用组合策略。

由于采取策略3～9后，“晋晋中EH1050”电压与所设电压阈值差值较大，此处不做选择。

2、相关系数组合控制策略

自动电压控制策略决策时，设置如下：

被控母线：“晋晋中EH1050”；

监视母线：“晋晋中52525”、“晋晋中EH1050”、“陕靖边E01050”；

控制母线：“晋晋中11115”、“冀石家11115”、“冀石家12115”、“鲁泉城11115”、“鲁泉城12115”、“鲁昌乐11115”、“鲁泉城12115”、“鲁泉城14115”，参见图22。

(1)电压分析：被控[晋晋中EH 1050]越下限：-18.25，需调整的内容参见图23。

(2)灵敏度分析：灵敏度值范围[0.0032,0.0238857]，参见图24。

灵敏度分析后，可选母线共16条。若选择全部16条母线进行组合，则生成策略数过多。因此，可选择灵敏度较高的几条母线进行组合，生成投切策略。

1)选择3条母线组合，参见图25和表13：

表13

灵敏度序号	母线名	基电压	单组容抗	总组数	灵敏度
						5	晋晋中11	115	175	3	0.0238857
14	冀石家12	115	175	4	0.007
						13	冀石家11	115	175	3	0.0064

①自动生成投切策略，参见图26。

根据电压分析及灵敏度计算结果，采用相关系数组合控制方法，自动生成投切策略76个。具体参见图27。

②校验可行投切策略

通过对控制策略进行交流潮流校验，可得投入控制策略后，被控母线的电压当前值及距电压上下限的差值。据此，可得满足条件的投切策略。具体参见图28。经过校验，得到满足条件的三个策略，分别是：

a、策略48：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.91kV，即洪善电压为1054.91kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.32kV，即横山电压为1045.32kV。与3.5.2节理论值基本相符。

b、策略43：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*1，“冀石家12115”投入175*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.79kV，即洪善电压为1054.79kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.24kV，即横山电压为1045.24kV。与3.5.2节理论值基本相符。

c、策略38：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.78kV，即洪善电压为1054.78kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.24kV，即横山电压为1045.24kV。与3.5.2节理论值基本相符。

其余策略所得电压值，均在所设电压阈值之外，不满足条件。

2)选择4条母线组合，参见图29和表14。

表14

序号	母线名	基电压	单组容抗	总组数	灵敏度
						5	晋晋中11	115	175	3	0.0238857
14	冀石家12	115	175	4	0.007
						13	冀石家11	115	175	3	0.0064
11	鲁泉城11	115	190	2	0.004

①自动生成投切策略，参见图30。

根据电压分析及灵敏度计算结果，采用相关系数组合控制方法，自动生成投切策略226个。具体参见图31。

②校验可行投切策略

通过对控制策略进行交流潮流校验，可得投入控制策略后，被控母线的电压当前值及距电压上下限的差值。据此，可得满足条件的投切策略。具体参见图32。

经过校验，得到满足电压条件的六个策略，分别是：

a、策略7：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.91kV，即洪善电压为1054.91kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.32kV，即横山电压为1045.32kV。与3.5.2节理论值基本相符。

b、策略207：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*1，“冀石家12115”投入175*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.79kV，即洪善电压为1054.79kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.24kV，即横山电压为1045.24kV。与3.5.2节理论值基本相符。

c、策略183：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.78kV，即洪善电压为1054.78kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.24kV，即横山电压为1045.24kV。与3.5.2节理论值基本相符。

d、策略122：“晋晋中11115”投入175*1，“冀石家11115”投入175*3，“冀石家12115”投入175*4，“鲁泉城11115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.29kV，即洪善电压为1054.29kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.94kV，即横山电压为1044.94kV。与3.5.2节理论值基本相符。

e、策略135：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*1，“鲁泉城11115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.23kV，即洪善电压为1054.23kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.91kV，即横山电压为1044.91kV。与3.5.2节理论值基本相符。

f、策略77：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*1，“鲁泉城11115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.17kV，即洪善电压为1054.17kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.87kV，即横山电压为1044.87kV。与3.5.2节理论值基本相符。

其余策略所得电压值，与所设电压阈值差值较大，此处不做选择。

3)选择5条母线组合，参见图33和表15。

表15

序号	母线名	基电压	单组容抗	总组数	灵敏度
						5	晋晋中11	115	175	3	0.0238857
14	冀石家12	115	175	4	0.007
						13	冀石家11	115	175	3	0.0064
11	鲁泉城11	115	190	2	0.004
						15	鲁泉城12	115	190	2	0.004

③自动生成投切策略

根据电压分析及灵敏度计算结果，采用相关系数组合控制方法，自动生成投切策略658个。具体参见图34。

④校验可行投切策略

通过对控制策略进行交流潮流校验，可得投入控制策略后，被控母线的电压当前值及距电压上下限的差值。据此，可得满足条件的投切策略。具体参见图35。

经过校验，得到满足电压条件的十一个策略，分别是：

a、策略435：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.91kV，即洪善电压为1054.91kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.32kV，即横山电压为1045.32kV。与3.5.2节理论值基本相符。

b、策略290：“晋晋中11115”投入175*2，“鲁泉城11115”投入190*1，“鲁泉城12115”投入190*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.58kV，即洪善电压为1054.58kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.12kV，即横山电压为1045.12kV。与3.5.2节理论值基本相符。

c、策略323：“晋晋中11115”投入175*2，“鲁泉城11115”投入190*2，“鲁泉城12115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.57kV，即洪善电压为1054.57kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.11kV，即横山电压为1045.11kV。与3.5.2节理论值基本相符。

d、策略225：“晋晋中11115”投入175*1，“冀石家11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*4，“鲁泉城11115”投入190*1，“鲁泉城12115”投入190*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.46kV，即洪善电压为1054.46kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.04kV，即横山电压为1045.04kV。与3.5.2节理论值基本相符。

e、策略560：“晋晋中11115”投入175*1，“冀石家11115”投入175*3，“冀石家12115”投入175*3，“鲁泉城11115”投入190*1，“鲁泉城12115”投入190*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.46kV，即洪善电压为1054.46kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.04V，即横山电压为1045.04kV。与3.5.2节理论值基本相符。

f、策略519：“晋晋中11115”投入175*1，“冀石家11115”投入175*3，“冀石家12115”投入175*3，“鲁泉城11115”投入190*2，“鲁泉城12115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.45kV，即洪善电压为1054.45kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.04kV，即横山电压为1045.04kV。与3.5.2节理论值基本相符。

g、策略189：“晋晋中11115”投入175*1，“冀石家11115”投入175*3，“冀石家12115”投入175*4，“鲁泉城12115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.3kV，即洪善电压为1054.3kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.95kV，即横山电压为1044.95kV。与3.5.2节理论值基本相符。

h、策略635：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*1，“鲁泉城12115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.24kV，即洪善电压为1054.24kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.91kV，即横山电压为1044.91kV。与3.5.2节理论值基本相符。

i、策略510：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*1，“鲁泉城11115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.23kV，即洪善电压为1054.23kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.91kV，即横山电压为1044.91kV。与3.5.2节理论值基本相符。

j、策略105：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*1，“鲁泉城12115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.18kV，即洪善电压为1054.18kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.88kV，即横山电压为1044.88kV。与3.5.2节理论值基本相符。

k、策略64：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*1，“鲁泉城11115”投入190*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.17kV，即洪善电压为1054.17kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.87kV，即横山电压为1044.87kV。与3.5.2节理论值基本相符。

其余策略所得电压值，与所设电压阈值差值较大，此处不做选择。

3、计算耗时

上述两种策略生成方法的计算耗时比较如图36所示，由图36可知：相关系数组合策略的计算效率比自由组合方法高，但随着母线选择条数的增加，计算所需时间增加。

二、台泉双回检修

自动电压控制策略决策时，设置如下：

被控母线：“晋晋中EH1050”；

监视母线：“晋晋中52525”、“晋晋中EH1050”、“陕靖边E01050”；

控制母线：“晋晋中11115”、“冀石家11115”、“冀石家12115”、“鲁泉城11115”、“鲁泉城12115”、“鲁昌乐11115”、“鲁泉城12115”、“鲁泉城14115”，参见图37。

1、潮流计算+灵敏度分析

1)电压分析：被控[晋晋中EH 1050]越下限-30.67，需调整如图38所示。

2)灵敏度分析：灵敏度计算列表如图39所示。

选取灵敏度较高的3条母线生成投切组合，所选母线如表16所示。

表16

序号	母线名	基电压	单组容抗	总组数	灵敏度
						5	晋晋中11	115	175	3	0.0282857
13	冀石家11	115	175	3	0.0102286
						14	冀石家12	115	175	4	0.009

2、自动生成投切策略

根据电压分析及灵敏度计算结果，采用相关系数组合控制方法，自动生成投切策略79个。具体如图40所示。

3、校验可行投切策略

通过对控制策略进行交流潮流校验，可得投入控制策略后，被控母线的电压当前值及距电压上下限的差值。据此，可得满足条件的投切策略。具体如图41所示。

经过校验，得到满足电压条件的四个策略，分别是：

(1)策略37：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*3，“冀石家12115”投入175*3

母线“晋晋中EH1050”电压为1055.39kV，即洪善电压为1055.39kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.61kV，即横山电压为1045.61kV。与3.5.2节理论值基本相符。

(2)策略63：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*4

母线“晋晋中EH1050”电压为1055.39kV，即洪善电压为1055.39kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.61kV，即横山电压为1045.61kV。与3.5.2节理论值基本相符。

(3)策略31：“晋晋中11115”投入175*3，“冀石家11115”投入175*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.45kV，即洪善电压为1054.45kV；母线“陕靖边E01050”电压为1045.04kV，即横山电压为1045.04kV。与3.5.2节理论值基本相符。

(4)策略12：“晋晋中11115”投入175*3，“冀石家12115”投入175*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1054.33kV，即洪善电压为1054.33kV；母线“陕靖边E01050”电压为1044.96kV，即横山电压为1044.96kV。与3.5.2节理论值基本相符。

其余策略所得电压值，与所设电压阈值差值较大，此处不做选择。

三、横洪一回检修

自动电压控制策略决策时，设置被控母线为“晋晋中EH1050”；监视母线为“晋晋中52525”、“晋晋中EH1050”、“陕靖边E01050”；控制母线为“晋晋中11115”、“冀石家11115”、“冀石家12115”、“鲁泉城11115”、“鲁泉城12115”、“鲁昌乐11115”、“鲁泉城12115”、“鲁泉城14115”，如图42所示。

1、潮流计算+灵敏度分析

1)电压分析：被控[晋晋中EH 1050]越下限-19.01，需调整如图43所示。

2)灵敏度分析：灵敏度值范围[0.004,0.0275429]，如图44所示。

选取灵敏度较高的3条母线生成投切组合，所选母线如表17所示。

表17

序号	母线名	基电压	单组容抗	总组数	灵敏度
						5	晋晋中11	115	175	3	0.0275429
13	冀石家11	115	175	3	0.00794286
						14	冀石家12	115	175	4	0.007

2、自动生成投切策略

根据电压分析及灵敏度计算结果，采用相关系数组合控制方法，自动生成投切策略73个。具体如图45所示。

3、校验可行投切策略

通过对控制策略进行交流潮流校验，可得投入控制策略后，被控母线的电压当前值及距电压上下限的差值。据此，可得满足条件的投切策略。具体如图46所示。

经过校验，得到满足电压条件的三个策略，分别是：

(1)策略3：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*3

母线“晋晋中EH1050”电压为1040.82kV，即洪善电压为1040.82V；母线“陕靖边E01050”电压为1026.07kV，即横山电压为1026.07kV。与3.5.2节理论值基本相符。

(2)策略17：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*2，“冀石家12115”投入175*1

母线“晋晋中EH1050”电压为1040.81kV，即洪善电压为1040.81V；母线“陕靖边E01050”电压为1026.07kV，即横山电压为1026.07kV。与3.5.2节理论值基本相符。

(3)策略11：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*1，“冀石家12115”投入175*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1040.73kV，即洪善电压为1040.73V；母线“陕靖边E01050”电压为1026.03kV，即横山电压为1026.03kV。与3.5.2节理论值基本相符。

(4)策略56：“晋晋中11115”投入175*2，“冀石家11115”投入175*2

母线“晋晋中EH1050”电压为1039.1kV，即洪善电压为1039.1V；母线“陕靖边E01050”电压为1025.3kV，即横山电压为1025.3kV。与3.5.2节理论值基本相符。

其余策略所得电压值，与所设电压阈值差值较大，此处不做选择。

综上所述，本发明实施例提供的基于PSD仿真的特高压电网过电压批处理计算软件，实现针对过电压计算分析的BPA批处理软件，能够根据计算人员需求，批量计算特高压站的电压控制条件。

本发明实施例中的特高压站电压控制要求及制约故障表，通过软件分析计算，为电网调度员提供特高压变电站的各种运行方式下的控制电压和对应的制约故障。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种特高压电网自动电压控制装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例所述。由于特高压电网自动电压控制装置解决问题的原理与上述方法相似，因此特高压电网自动电压控制装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图47是本发明实施例中的特高压电网自动电压控制装置的结构框图。如图47所示，该特高压电网自动电压控制装置具体包括：整定模块10、容抗投切策略获取模块20、初步筛选模块30以及策略校核模块40。

整定模块10根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线；

容抗投切策略获取模块20根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略；

初步筛选模块30根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略；

策略校核模块40利用全接线方式校核和/或空充方式校核对筛选出的容抗投切策略进行进一步筛选得到最终的容抗投切策略。

在一个可选的实施例中，所述整定模块包括：整定配置单元以及母线映射单元。

整定配置单元，根据电网结构及运行要求整定各母线的电压限值和母线节点上的容抗配置；

母线映射单元，选择被控母线及控制母线并建立二者之间的映射对应关系。

在一个可选的实施例中，所述容抗投切策略获取模块包括：排列组合单元，基于自由排列和/或相关系数，根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略。

上述实施例阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为电子设备，具体的，电子设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

在一个典型的实例中电子设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的特高压电网自动电压控制方法。

下面参考图48，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备600的结构示意图。

如图48所示，电子设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的特高压电网自动电压控制方法的步骤。

在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种特高压电网自动电压控制方法，其特征在于，包括：

根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线；

根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略；

根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略；

利用全接线方式校核和/或空充方式校核对筛选出的容抗投切策略进行进一步筛选得到最终的容抗投切策略。

2.根据权利要求1所述的特高压电网自动电压控制方法，其特征在于，还包括：

根据最终的容抗投切策略对电网电压进行控制。

3.根据权利要求1所述的特高压电网自动电压控制方法，其特征在于，所述根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线，包括：

根据电网结构及运行要求整定各母线的电压限值和母线节点上的容抗配置；

选择被控母线及控制母线并建立二者之间的映射对应关系。

4.根据权利要求1所述的特高压电网自动电压控制方法，其特征在于，所述根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略，包括：

基于自由排列和/或相关系数，根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略。

5.根据权利要求1所述的特高压电网自动电压控制方法，其特征在于，所述根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略，包括：

将各容抗投切策略中的投切容抗转换成PSD能识别的容抗值；

基于所述潮流数据，对转换后的各容抗投切策略进行仿真得到潮流结果并筛选潮流收敛的容抗投切策略。

6.一种特高压电网自动电压控制装置，其特征在于，包括：

整定模块，根据电网结构及运行要求整定潮流数据并选择被控母线及控制母线；

容抗投切策略获取模块，根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略；

初步筛选模块，根据所述潮流数据对各容抗投切策略进行潮流计算以筛选潮流收敛的容抗投切策略；

策略校核模块，利用全接线方式校核和/或空充方式校核对筛选出的容抗投切策略进行进一步筛选得到最终的容抗投切策略。

7.根据权利要求6所述的特高压电网自动电压控制装置，其特征在于，所述整定模块包括：

整定配置单元，根据电网结构及运行要求整定各母线的电压限值和母线节点上的容抗配置；

母线映射单元，选择被控母线及控制母线并建立二者之间的映射对应关系。

8.根据权利要求6所述的特高压电网自动电压控制装置，其特征在于，所述容抗投切策略获取模块包括：

排列组合单元，基于自由排列和/或相关系数，根据选择的被控母线及控制母线获取多个容抗投切策略。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的特高压电网自动电压控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的特高压电网自动电压控制方法的步骤。

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