CN114094641A - 基于数据驱动的主动电压控制方法、系统、电子设备 - Google Patents

基于数据驱动的主动电压控制方法、系统、电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于数据驱动的主动电压控制方法、系统、电子设备，所述方法包括：获取新能源场站的并网点信息；基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，采用数据驱动回归法，深度挖掘历史数据，解决了传统新能源发电单元上行数据慢，可靠性不高的问题。

Description

基于数据驱动的主动电压控制方法、系统、电子设备
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种基于数据驱动的主动电压控制方法、系统、电子设备。
背景技术
新能源场站供给电网的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，供人们生活和工作照明。无功功率用于建立磁场，进行电场和磁场的能量交换，将有功功率送出。表现形式为它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。新能源场站无功功率与电压呈现正相关性，当无功功率不足，并网点电压下降；无功功率盈余，并网点电压升高。根据能量守恒定律，并网点有功功率升高时，意味着需要更多的无功建立磁场进行能量转换，表现为无功功率不足，并网点电压下降。并网点有功功率降低，意味着建立磁场的无功大于需要无功，表现为无功功率盈余，并网点电压升高。
新能源发电本就具有波动性、间歇性，易引起电压的波动，导致新能源场站电压的精准控制更难。自动电压控制系统AVC，Automatic Voltage Control的缩写，俗称自动电压控制，部署在新能源场站端的控制系统，用于接收电网AVC主站指令，通过调控站内无功设备，使并网点电压/无功满足主站要求，是电网控制新能源场站无功的主要控制手段。目前AVC在进行电压控制时均不考虑有功的变化，只是在有功变化后引起电压越限，进行被动追踪调节。
新能源场站直接将输电网络的二级电压控制模型应用于低感知度的中低电压等级中有以下问题：一是发电单元系统通常呈放射结构，难以像输电系统一样形成有效的分区，发电单元的波动性使得馈线电压波动很大，几乎任何单一节点都不能代表沿线电压整体情况；二是发电单元的无功电压灵敏度无法精确计算，由于AVC子站在通讯建立过程中，并没有采集箱变、各段馈线的数据以及相关参数，导致没有精确参数模型，状态估计难以收敛，难以在潮流模型中计算无功电压灵敏度关系。尤其是实际电网工况极为复杂，并网线路阻抗、运行方式和负荷变化并不可知，而且环境、气候等各种原因都会导致电压与无功通过简单的线性关系计算时，误差极大，甚至会导致由于电感计算不准确，超调场站无功功率，造成新能源场站和电网电压越限跳闸和场站发电设备脱网的危险。
新能源场站的自动电压控制系统对电压控制的合格率要求为90%，合格率达不到会产生考核费用。由于新能源特性引起的电压波动，导致电压合格率一直无法提高，给新能源场站带来比较严重的经济损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于数据驱动的主动电压控制方法、系统、电子设备，部分实施例能够用以解决现有技术中新能源特性引起的电压波动，导致电压合格率一直无法提高的缺陷，通过基于数据驱动的主动电压控制算法，能够增强电网的稳定性，增加安全裕度，对新能源场站来说，能够合理分配场站潮流分配，减少无功损耗，降低设备的故障率，提高电压控制的合格率，具有很高的实用意义和经济价值。
本发明提供的一种基于数据驱动的主动电压控制方法，所述方法包括：
获取新能源场站的并网点信息；
基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。
根据本发明提供的一种基于数据驱动的主动电压控制方法，所述获取并网点下一周期的预测有功功率，包括：
获取AGC运行退出状态；
若AGC处于退出状态，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率；
若AGC处于运行状态，判断AGC的远方本地状态，如果AGC处于远方状态，则下一周期的预测有功功率等于电网主站目标功率，如果AGC处于本地状态，则下一周期的预测有功功率等于本地控制目标功率。
根据本发明提供的一种基于数据驱动的主动电压控制方法，所述如果AGC处于远方状态，则下一周期的预测有功功率等于电网主站目标功率，之后还包括：
若电网主站目标功率大于功率预测系统的预测有功功率，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率。
根据本发明提供的一种基于数据驱动的主动电压控制方法，所述如果AGC处于本地状态，则下一周期的预测有功功率等于本地控制目标功率，之后还包括：
若本地控制目标功率大于功率预测系统的预测有功功率，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率。
根据本发明提供的一种基于数据驱动的主动电压控制方法，所述并网点信息包括：并网点有功功率、并网点无功功率、主变额定电压、并网点电压无功灵敏度、并网点实时电压。
根据本发明提供的一种基于数据驱动的主动电压控制方法，所述方法还包括：
基于并网点实时电压和电网主站下发电压目标值，将二者的差值作为第二电压变化量；
以第一电压变化量和第二电压变化量的和值作为总电压调节量，基于并网点电压无功灵敏度，计算无功功率调节量；
将无功功率调节量，按照发电单元的装机容量占总装机容量的比例分配到具体的发电单元。
本发明还提供的一种基于数据驱动的主动电压控制系统，所述系统包括：
并网点数据获取模块，所述并网点数据获取模块获取新能源场站的并网点信息；
回归预测模块，所述回归预测模块基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
等值电阻计算模块，所述等值电阻计算模块基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
有功功率预测模块，所述有功功率预测模块获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
电压变化计算模块，所述电压变化计算模块基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。
本发明还提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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如上述任一项所述基于数据驱动的主动电压控制方法的步骤。
本发明还提供的一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述基于数据驱动的主动电压控制方法的步骤。
本发明还提供的一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述基于数据驱动的主动电压控制方法的步骤。
本发明提供的基于数据驱动的主动电压控制方法、系统、电子设备，通过结合有功功率变化导致的电压变化量，以及自动电压控制系统主站下发的目标值，计算出全场电压需要调节量，根据电压无功灵敏度计算出无功功率调节量，在无功调节时，分配给风电集群或者逆变器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
图1为本发明提供的基于数据驱动的主动电压控制方法的流程示意图；
图2为本发明提供的基于数据驱动的主动电压控制方法的另一流程示意图；
图3为本发明提供的基于数据驱动的主动电压控制系统的结构示意图；
图4为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的基于数据驱动的主动电压控制方法进行详细地说明。
图1为本发明提供的基于数据驱动的主动电压控制方法的流程示意图，如图1所示，本发明提供的一种基于数据驱动的主动电压控制方法，方法包括：
步骤100、获取新能源场站的并网点信息；
需要说明的，并网点指新能源场站功率输出汇总点，通常针对新能源的考核全部在并网点；
步骤200、基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
需要说明的，回归模型被广泛应用于电力系统拓扑辨识、参数―拓扑联合辨识、系统矩阵辨识、潮流计算和最优潮流计算中，是数据驱动的电力网络分析中应用广泛的一种方法，这种方法用于发现连续变量之间的关系，用自变量的组合与变换表征因变量；
可选地，将当前时刻下，并网点有功功率、并网点无功功率作为自变量，当前时刻的全场有功功率和全场无功功率作为因变量，通过已知的自变量和回归方程，计算出因变量；
步骤300、基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
可选地，根据戴维南定理将新能源场站等效成一个二端电路，利用当前时间断面相关数据计算出等效电路的全场等值电阻；
可选地，全场等值电阻
Figure 941706DEST_PATH_IMAGE001
为并网点有功功率，
Figure 225051DEST_PATH_IMAGE002
为场站的当前时刻的全场有功功率，
Figure 486268DEST_PATH_IMAGE003
为场站的当前时刻的全场无功功率，
Figure 968196DEST_PATH_IMAGE004
为主变额 定电压；
步骤400、获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
可选地，并网点下一周期的预测有功功率是一种理论功率，可通过电网控制系统获取；
步骤500、基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量；
可选地，第一电压变化量
Figure 492718DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 574943DEST_PATH_IMAGE006
为并网点下一周期的 预测有功功率；
可选地，获取的第一电压变化量是指下一周期随着有功功率的变化必然会带来的电压变化，即可在对下一周期的调整中超前应对该电压变化，利用下一周期的预测有功功率，将常规自动电压滞后控制改为超前控制，增强电网稳定性，提高自动电压控制无功控制准确率，降低新能源场站无功考核费用和上一级新能源汇集区无功协调压力，达到稳定精准控制。
本实施例针对新能源间歇性导致的有功变化引起并网点电压波动的情况，并且汇集线路、箱变、发电单元电气参数、遥测遥信缺失的情况，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，采用数据驱动回归法，深度挖掘历史数据，解决了传统新能源发电单元上行数据慢，可靠性不高的问题，能够应用于国内绝大部分新能源场站；根据戴维南定理将新能源场站等效成一个二端电路，进一步算出场站的全场等值电阻，解决有功变化引起的电压波动，增强并网点电压的稳定性，增加电网的安全裕度；提高新能源场站电压合格率，对降低场站考核费用，对提升新能源场站经济效果显著。
进一步地，另一实施例中，本实施例提供一种基于数据驱动的主动电压控制方法，获取并网点下一周期的预测有功功率，包括：
获取AGC运行退出状态；
需要说明的，AGC为Automatic Generation Control的缩写，俗称自动有功控制，部署在新能源场站端的控制系统，用于接收电网AGC主站指令，通过调控站内发电单元有功，使并网点有功满足主站要求，是电网控制新能源场站有功的主要控制手段；
可选地，nRunstat为AGC运行退出状态，其值为0，代表退出状态，其值为1，代表运行状态；
若AGC处于退出状态，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率；
可选地，若nRunstat=0，则
Figure 155415DEST_PATH_IMAGE006
=
Figure 741117DEST_PATH_IMAGE007
为功率预测系统的预测有 功功率；
需要说明的，功率预测系统是采用新能源场站功率预测方法对风电输出功率进行预测的工具，可根据新能源场站所处地理位置的气候特征和新能源场站历史数据情况，构建特定的预测模型，进行新能源场站的输出功率预测，是一种理论功率；
若AGC处于运行状态，判断AGC的远方本地状态，如果AGC处于远方状态，则下一周期的预测有功功率等于电网主站目标功率，如果AGC处于本地状态，则下一周期的预测有功功率等于本地控制目标功率。
可选地，nRemoteStat为AGC远方本地状态，nRemoteStat=0，AGC为本地状态，
Figure 702120DEST_PATH_IMAGE008
=
Figure 756795DEST_PATH_IMAGE009
；nRemoteStat=1，AGC为远方状态，
Figure 359815DEST_PATH_IMAGE008
=
Figure 19597DEST_PATH_IMAGE010
为电网主站目标功率，
Figure 885922DEST_PATH_IMAGE011
为本地控制目标功率。
本实施例公布了通过AGC和功率预测系统获取并网点下一周期的预测有功功率的步骤。
进一步地，另一实施例中，本实施例提供一种基于数据驱动的主动电压控制方法，如果AGC处于远方状态，则下一周期的预测有功功率等于电网主站目标功率，之后还包括：
若电网主站目标功率大于功率预测系统的预测有功功率，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率；
如果AGC处于本地状态，则下一周期的预测有功功率等于本地控制目标功率，之后还包括：
若本地控制目标功率大于功率预测系统的预测有功功率，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率。
可选地，将获取下一周期的预测有功功率
Figure 677161DEST_PATH_IMAGE008
进行修正：根据不同情况，分别来 源于AGC系统和功率预测系统。当
Figure 834604DEST_PATH_IMAGE012
，或
Figure 598160DEST_PATH_IMAGE013
时，此时认为AGC 调控目标无法达到，如采用此值则会导致超调情况。修正公式如下：
Figure 179927DEST_PATH_IMAGE014
本实施例对功率预测系统的预测有功功率小于电网主站目标功率或者本地控制目标功率的情况，对下一周期的预测有功功率进行修正，提高了预测有功的可信度。
进一步地，另一实施例中，本实施例提供一种基于数据驱动的主动电压控制方法，并网点信息包括：并网点有功功率、并网点无功功率、主变额定电压、并网点电压无功灵敏度、并网点实时电压。
可选地，基于上述并网点信息，还可求得：
全场等值电感
Figure 458461DEST_PATH_IMAGE015
为并网点无功功率；
优选地，在电感求解的基础上，还可求得：
并网点基准实时电压
Figure 606546DEST_PATH_IMAGE016
；并网点预测电压
Figure 240921DEST_PATH_IMAGE017
；
并据此，通过另一方法计算出有功变化引起的第一电压变化量
Figure 245786DEST_PATH_IMAGE018
。
本实施例细化了并网点信息包含的具体类别。
进一步地，图2为基于数据驱动的主动电压控制方法的另一流程示意图，如图2所示，另一实施例中，本实施例提供一种基于数据驱动的主动电压控制方法，方法还包括：
基于并网点实时电压和电网主站下发电压目标值，将二者的差值作为第二电压变化量；
可选地，根据电网主站指令计算第二电压变化量
Figure 762349DEST_PATH_IMAGE019
为电网主站下发电压目标值，
Figure 448545DEST_PATH_IMAGE020
为并网点实时 电压。
以第一电压变化量和第二电压变化量的和值作为总电压调节量，基于并网点电压无功灵敏度，计算无功功率调节量；
需要说明的，电压无功灵敏度，是一种用来反映电压和无功功率的比例值；
可选地，计算总电压调节量
Figure 249011DEST_PATH_IMAGE021
=
Figure 113193DEST_PATH_IMAGE022
+
Figure 366320DEST_PATH_IMAGE023
，依据
Figure 856207DEST_PATH_IMAGE024
=
Figure 264841DEST_PATH_IMAGE021
/
Figure 814771DEST_PATH_IMAGE025
，将电压调 节量
Figure 305927DEST_PATH_IMAGE021
换算成无功调节量
Figure 333925DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 843404DEST_PATH_IMAGE026
为并网点电压无功灵敏度；
将无功功率调节量，按照发电单元的装机容量占总装机容量的比例分配到具体的发电单元；
可选地，新能源场站发电单元主要指新能源场站有功最小控制单元；对于光伏电站主要指光伏逆变器；对于风电场主要指代风电机组集群或风机能量管理平台；
可选地，若发电单元无功功率为单机控制或集群控制，并采用容量平均分配策略则：
Figure 314968DEST_PATH_IMAGE027
其中，
Figure 542687DEST_PATH_IMAGE028
发电单元i或集群i的执行无功功率；
Figure 374377DEST_PATH_IMAGE029
为发电单元i或集群i的装机 容量，
Figure 489094DEST_PATH_IMAGE030
为场站装机总容量。
本实施例将电网主站下发电压目标值与并网点实时电压的差值也考虑进下一周期的电压变化中，提高控制的精确性。
在一更具体的实施例中，有如下计算过程：
设一个150MW的新能源场站，
Figure 380827DEST_PATH_IMAGE031
=123.55MW，
Figure 843645DEST_PATH_IMAGE032
=29.41MVar，
Figure 213446DEST_PATH_IMAGE033
=115kV，并网 点实时电压
Figure 697517DEST_PATH_IMAGE034
，功率预测系统的预测有功功率
Figure 776463DEST_PATH_IMAGE035
=113.81MW，并网点电压无 功灵敏度
Figure 447616DEST_PATH_IMAGE036
=0.15；AGC系统信息：nRunstat=1，nRemoteStat=1，
Figure 886687DEST_PATH_IMAGE037
=130.81MW，
Figure 975997DEST_PATH_IMAGE038
= 115.5W；
使用数据挖掘以及线性回归方程，估算出：
Figure 209532DEST_PATH_IMAGE039
=130.28MW，
Figure 384293DEST_PATH_IMAGE040
=48.20MVar，
有60台风力发电机组，分为三个集群。集群1有15台风机，无功额定容量18.75Mvar，集群1无功为16.2MVar；集群2有20台风机，无功额定容量25Mvar，集群2无功为18Mvar；集群3有25台风机，无功额定容量31.25MVar，集群3无功为14MVar，总容量为75MVar。
Step1、根据AGC系统信息获取：
Figure 95897DEST_PATH_IMAGE041
=
Figure 554560DEST_PATH_IMAGE037
=130.81MW；
Step2、对
Figure 700940DEST_PATH_IMAGE041
进行修正，
Figure 612264DEST_PATH_IMAGE042
=
Figure 127559DEST_PATH_IMAGE035
=113.81MW；
Step3、将全场等值电阻和全场等值电感带入基准电压公式，得到并网点基准实时 电压
Figure 191461DEST_PATH_IMAGE043
=
Figure 766799DEST_PATH_IMAGE044
=8.2489kV；
Step4、将全场等值电阻和全场等值电感带入未来电压公式，得到并网点预测电压
Figure 916152DEST_PATH_IMAGE045
Figure 235138DEST_PATH_IMAGE046
Figure 402814DEST_PATH_IMAGE047
=7.8585kV；
Step5、计算得出下一周期并网点有功功率从
Figure 165365DEST_PATH_IMAGE048
=123.55MW变化到
Figure 723385DEST_PATH_IMAGE041
= 113.81MW时，电压变化量
Figure 908379DEST_PATH_IMAGE049
=
Figure 616047DEST_PATH_IMAGE050
=8.2489-7.8585=0.3901kV，并网点电压 升高0.3901kV。
Step6、最终电压调节量
Figure 329925DEST_PATH_IMAGE051
=
Figure 453870DEST_PATH_IMAGE052
+
Figure 114659DEST_PATH_IMAGE049
=0.15kV+0.3904kV=0.5404kV；
Step7、将电压调节量
Figure 991348DEST_PATH_IMAGE051
换算成无功功率调节量
Figure 95701DEST_PATH_IMAGE053
=
Figure 893893DEST_PATH_IMAGE054
=0.5404/0.15= 3.6MVar，计算得到让电压稳定在112.5kV时，需要增发3.6MVar无功功率。
Step8、采用容量平均的策略：
集群1无功指令：
Figure 155110DEST_PATH_IMAGE055
=（48.2+3.6）*18.75/75=12.95MVar；
集群2无功指令：
Figure 840300DEST_PATH_IMAGE056
=（48.2+3.6）*25/75=17.27MVar；
集群3无功指令：
Figure 427139DEST_PATH_IMAGE057
=（48.2+3.6）*31.25/75=21.58MVar
下面对本发明提供的基于数据驱动的主动电压控制系统进行描述，下文描述的基于数据驱动的主动电压控制系统与上文描述的基于数据驱动的主动电压控制方法可相互对应参照。
图3为本发明提供的基于数据驱动的主动电压控制系统的结构示意图，如图3所示，本发明还提供的一种基于数据驱动的主动电压控制系统，系统包括：
并网点数据获取模块，并网点数据获取模块获取新能源场站的并网点信息；
回归预测模块，回归预测模块基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
等值电阻计算模块，等值电阻计算模块基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
有功功率预测模块，有功功率预测模块获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
电压变化计算模块，电压变化计算模块基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。
本实施例通过基于数据驱动的控制系统，不依赖于线路、箱变、控制单元电气参数，当前有功、无功、电压等信息，解决目前AVC系统由于四遥数据缺失导致没有精确参数模型，状态估计难以收敛，难以在潮流模型中计算有功电压灵敏度关系的问题，达到精准控制。
图4为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器（processor）810、通信接口（Communications Interface）820、存储器（memory）830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行基于数据驱动的主动电压控制方法，该方法包括：
获取新能源场站的并网点信息；
基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于数据驱动的主动电压控制方法，该方法包括：
获取新能源场站的并网点信息；
基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。
又一方面，本发明还提供一种非暂态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以执行上述各提供的基于数据驱动的主动电压控制方法，该方法包括：
获取新能源场站的并网点信息；
基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于数据驱动的主动电压控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取新能源场站的并网点信息；
基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。
2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的主动电压控制方法，其特征在于，所述获取并网点下一周期的预测有功功率，包括：
获取AGC运行退出状态；
若AGC处于退出状态，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率；
若AGC处于运行状态，判断AGC的远方本地状态，如果AGC处于远方状态，则下一周期的预测有功功率等于电网主站目标功率，如果AGC处于本地状态，则下一周期的预测有功功率等于本地控制目标功率。
3.根据权利要求2所述的基于数据驱动的主动电压控制方法，其特征在于，所述如果AGC处于远方状态，则下一周期的预测有功功率等于电网主站目标功率，之后还包括：
若电网主站目标功率大于功率预测系统的预测有功功率，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率。
4.根据权利要求2所述的基于数据驱动的主动电压控制方法，其特征在于，所述如果AGC处于本地状态，则下一周期的预测有功功率等于本地控制目标功率，之后还包括：
若本地控制目标功率大于功率预测系统的预测有功功率，则下一周期的预测有功功率等于功率预测系统的预测有功功率。
5.根据权利要求1-4中任一所述的基于数据驱动的主动电压控制方法，其特征在于，所述并网点信息包括：并网点有功功率、并网点无功功率、主变额定电压、并网点电压无功灵敏度、并网点实时电压。
6.根据权利要求5所述的基于数据驱动的主动电压控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于并网点实时电压和电网主站下发电压目标值，将二者的差值作为第二电压变化量；
以第一电压变化量和第二电压变化量的和值作为总电压调节量，基于并网点电压无功灵敏度，计算无功功率调节量；
将无功功率调节量，按照发电单元的装机容量占总装机容量的比例分配到具体的发电单元。
7.一种基于数据驱动的主动电压控制系统，其特征在于，所述系统包括：
并网点数据获取模块，所述并网点数据获取模块获取新能源场站的并网点信息；
回归预测模块，所述回归预测模块基于并网点信息构建回归模型，通过回归模型估算场站的当前时刻的全场有功功率和全场无功功率；
等值电阻计算模块，所述等值电阻计算模块基于并网点信息、当前时刻的全场有功功率和全场无功功率，计算场站的全场等值电阻；
有功功率预测模块，所述有功功率预测模块获取并网点下一周期的预测有功功率，计算并网点有功功率变化量；
电压变化计算模块，所述电压变化计算模块基于并网点信息、全场等值电阻、并网点有功功率变化量，计算有功功率变化引起的第一电压变化量。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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如权利要求1-6中任一项所述基于数据驱动的主动电压控制方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述基于数据驱动的主动电压控制方法的步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116979390A (zh) * 2023-07-31 2023-10-31 南京中汇电气科技有限公司 一种新能源场站自动电压无功控制双重调节方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101159381A (zh) * 2007-11-16 2008-04-09 国电南瑞科技股份有限公司 变电站电压无功综合控制系统动作设备选择技术
WO2018115431A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Danmarks Tekniske Universitet Combined active and reactive power control in an operation of a wind farm
CN109412210A (zh) * 2018-10-25 2019-03-01 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 一种风电机组有功功率精细化调节方法
CN113098022A (zh) * 2021-04-09 2021-07-09 国网陕西省电力公司电力科学研究院 风电场并网点无功调节方法、装置、设备及存储介质
CN113131490A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 新疆金风科技股份有限公司 新能源场站的无功控制方法、装置和系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101159381A (zh) * 2007-11-16 2008-04-09 国电南瑞科技股份有限公司 变电站电压无功综合控制系统动作设备选择技术
WO2018115431A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Danmarks Tekniske Universitet Combined active and reactive power control in an operation of a wind farm
CN109412210A (zh) * 2018-10-25 2019-03-01 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 一种风电机组有功功率精细化调节方法
CN113131490A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 新疆金风科技股份有限公司 新能源场站的无功控制方法、装置和系统
CN113098022A (zh) * 2021-04-09 2021-07-09 国网陕西省电力公司电力科学研究院 风电场并网点无功调节方法、装置、设备及存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李光明 等: ""风电场综合监控系统实施研究"", 《吉林电力》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116979390A (zh) * 2023-07-31 2023-10-31 南京中汇电气科技有限公司 一种新能源场站自动电压无功控制双重调节方法
CN116979390B (zh) * 2023-07-31 2024-02-13 南京中汇电气科技有限公司 一种新能源场站自动电压无功控制双重调节方法

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