CN108321825B - 一种电力***电力平衡控制方法 - Google Patents

一种电力***电力平衡控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108321825B
CN108321825B CN201810143080.4A CN201810143080A CN108321825B CN 108321825 B CN108321825 B CN 108321825B CN 201810143080 A CN201810143080 A CN 201810143080A CN 108321825 B CN108321825 B CN 108321825B
Authority
CN
China
Prior art keywords
generator
power output
curve
power
power system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810143080.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108321825A (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Xunhui Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Nanjing Sincere Technology Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Sincere Technology Development Co ltd filed Critical Nanjing Sincere Technology Development Co ltd
Priority to CN201810143080.4A priority Critical patent/CN108321825B/zh
Publication of CN108321825A publication Critical patent/CN108321825A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108321825B publication Critical patent/CN108321825B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电力***电力平衡控制方法，最大程度上保障了运算的精准程度。方法包括：绘制PQ稳定区域；计算不平衡程度；承担松弛节点的不平衡程度；计算在当前有功出力数值对应的无功出力上、下限；判断实际无功出力是否超出无功出力上、下限；将越限的上、下限值作为实际出力，并将PV节点变更为PQ节点；还存在不平衡则将导纳矩阵进行LU分解，运用前推回代法实施潮流计算进而重新计算不平衡程度；如果不存在不平衡则结束。

Description

一种电力***电力平衡控制方法
技术领域
本发明涉及一种供配电技术领域，尤其是一种可以实现电力平衡的电力***控制方法。
背景技术
电力***中的电力需要实时达到平衡，而该平衡的实现通常是通过调整发电装置的出力来操作。通常考虑的平衡仅是指有功功率的平衡，然而为了保障电力***的安全、稳定、经济的运行，无功功率的情况也是必须要考虑的因素。
而现有技术中，通常针对某一个特定的发电装置设置无功出力的上、下限，而不管在实际中该发电装置是处于空载、轻载、还是满载，均采用这个上、下限作为无功出力的约束进行判断。这种情况虽然使得判断变得简单，但是与实际情况相差较远，因为载重的不同导致会影响无功的范围，即固定的某一个数值无法准确的表达变动的范围。
发明内容
因此，针对上述问题，本发明提供了一种电力***电力平衡控制方法,通过函数拟合得到更为贴近实际运行情况的稳定区域，从而能够根据实际载重来灵活的设置无功上、下限，保障了运算的精准性。
为了达到上述目的，本发明提出了一种电力***电力平衡控制方法，包括以下步骤：
（1）针对每个发电机绘制能够体现该发电机特性的PQ稳定区域；
针对某一发电机，绘制该发电机的PQ特性曲线，所述PQ特性曲线为考虑该发电机的发电机的定子、转子热量限制约束的曲线，所述PQ特性曲线以P为横坐标，以Q为纵坐标；
根据所述PQ特性曲线得到该发电机对应的特征数值，所述特征数值包括所述发电机的最大无功出力Qmax，最小无功出力Qmin，最大有功出力Pmax，所述发电机的功率因数角为额定数值时的有功出力Pset、无功出力Qset；
基于所述特征数值、所述PQ特性曲线形成基准坐标，所述基准坐标包括（0，Qmax），（0，Qmin），（Pmax，0），（Pset，Qset），所述PQ特性曲线与经由（（V2tanθmax）/Xd，0）、（0，-V2/Xd）的直线的交点中横坐标数值较大的交点的坐标（Pcross，Qcross），所述V为发电机的额定电压，所述θ为功角，所述Xd为直轴同步电抗；
拟合通过（0，Qmax）、（Pset，Qset）的二次函数，得到第一曲线；拟合通过（Pset，Qset）、（Pmax，0）的二次函数，得到第二曲线；拟合通过（Pmax，0）、（Pcross，Qcross）的二次函数，得到第三曲线；拟合通过（Pcross，Qcross）、（0，-V2/Xd）的直线，得到第一直线；所述第一曲线、第二曲线、第三曲线、第一直线和直线P=0在以P为横坐标，以Q为纵坐标的坐标平面上形成的封闭图形即为PQ稳定区域，所述PQ稳定区域的边界即为所述第一曲线、第二曲线、第三曲线、第一直线和直线P=0的一部分；
（2）基于电力***中所有节点的功率水平，计算电力***的有功出力不平衡程度；
所述有功出力不平衡程度是指电力***实时有功功率缺额；
（3）当松弛节点的有功出力不平衡程度超过其设定阈值时，使得各个发电机承担所述松弛节点的有功出力不平衡程度；
所述承担的方式包括平均分配、按照额定容量分配、按照剩余容量分配；
（4）计算与PV节点连接的各个发电机在当前有功出力数值Pt对应的无功出力上、下限；
根据发电机i的所述PQ稳定区域的所述边界与直线P=Pti的交点的坐标得到所述发电机i在当前有功出力数值Pti对应的无功出力上、下限；
（5）判断所有发电机的实际无功出力是否超出无功出力上、下限，如果是则实施步骤（6），否则直接实施步骤（8）；
（6）将对应的无功出力上、下限值作为越限的发电机的实际无功出力，并将所述PV节点变更为PQ节点，进而使得有功出力不平衡程度减小；
（7）判断是否还存在有功出力不平衡程度，如果存在则将导纳矩阵进行LU分解，进而运用前推回代法实施潮流计算，返回步骤（2）；如果不存在则结束。
所述电力***为包括多个发电机的电力***。所述发电机包括水利发电机、火力发电机、核能发电机。所述发电机分散的设置在所述电力***中。
附图说明
图1是电力***电力平衡控制方法的流程图。
具体实施方式
请参见图1，一种电力***电力平衡控制方法，包括以下步骤：
（1）针对每个发电机绘制能够体现该发电机特性的PQ稳定区域；
针对某一发电机，绘制该发电机的PQ特性曲线，所述PQ特性曲线为考虑该发电机的发电机的定子、转子热量限制约束的曲线，所述PQ特性曲线以P为横坐标，以Q为纵坐标；
根据所述PQ特性曲线得到该发电机对应的特征数值，所述特征数值包括所述发电机的最大无功出力Qmax，最小无功出力Qmin，最大有功出力Pmax，所述发电机的功率因数角为额定数值时的有功出力Pset、无功出力Qset；
基于所述特征数值、所述PQ特性曲线形成基准坐标，所述基准坐标包括（0，Qmax），（0，Qmin），（Pmax，0），（Pset，Qset），所述PQ特性曲线与经由（（V2tanθmax）/Xd，0）、（0，-V2/Xd）的直线的交点中横坐标数值较大的交点的坐标（Pcross，Qcross），所述V为发电机的额定电压，所述θ为功角，所述Xd为直轴同步电抗；
拟合通过（0，Qmax）、（Pset，Qset）的二次函数，得到第一曲线；拟合通过（Pset，Qset）、（Pmax，0）的二次函数，得到第二曲线；拟合通过（Pmax，0）、（Pcross，Qcross）的二次函数，得到第三曲线；拟合通过（Pcross，Qcross）、（0，-V2/Xd）的直线，得到第一直线；所述第一曲线、第二曲线、第三曲线、第一直线和直线P=0在以P为横坐标，以Q为纵坐标的坐标平面上形成的封闭图形即为PQ稳定区域，所述PQ稳定区域的边界即为所述第一曲线、第二曲线、第三曲线、第一直线和直线P=0的一部分；
（2）基于电力***中所有节点的功率水平，计算电力***的有功出力不平衡程度；
所述有功出力不平衡程度是指电力***实时有功功率缺额；
（3）当松弛节点的有功出力不平衡程度超过其设定阈值时，使得各个发电机承担所述松弛节点的有功出力不平衡程度；
所述承担的方式包括平均分配、按照额定容量分配、按照剩余容量分配；
（4）计算与PV节点连接的各个发电机在当前有功出力数值Pt对应的无功出力上、下限；
根据发电机i的所述PQ稳定区域的所述边界与直线P=Pti的交点的坐标得到所述发电机i在当前有功出力数值Pti对应的无功出力上、下限；
（5）判断所有发电机的实际无功出力是否超出无功出力上、下限，如果是则实施步骤（6），否则直接实施步骤（8）；
（6）将对应的无功出力上、下限值作为越限的发电机的实际无功出力，并将所述PV节点变更为PQ节点，进而使得有功出力不平衡程度减小；
（7）判断是否还存在有功出力不平衡程度，如果存在则将导纳矩阵进行LU分解，进而运用前推回代法实施潮流计算，返回步骤（2）；如果不存在则结束。
所述电力***为包括多个发电机的电力***。所述发电机包括水利发电机、火力发电机、核能发电机。所述发电机分散的设置在所述电力***中。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电力***电力平衡控制方法，包括以下步骤：
(1)针对每个发电机绘制能够体现该发电机特性的PQ稳定区域；
(2)基于电力***中所有节点的功率水平，计算电力***的有功出力不平衡程度；
(3)当松弛节点的有功出力不平衡程度超过其设定阈值时，使得各个发电机承担所述松弛节点的有功出力不平衡程度；
(4)计算与PV节点连接的各个发电机在当前有功出力数值Pt对应的无功出力上、下限；
(5)判断所有发电机的实际无功出力是否超出无功出力上、下限，如果是则实施步骤(6)，否则直接实施步骤(7)；
(6)将对应的无功出力上、下限值作为越限的发电机的实际无功出力，并将所述PV节点变更为PQ节点，进而使得有功出力不平衡程度减小；
(7)判断是否还存在有功出力不平衡程度，如果存在则将导纳矩阵进行LU分解，进而运用前推回代法实施潮流计算，返回步骤(2)；如果不存在则结束；步骤(1)具体为：针对某一发电机，绘制该发电机的PQ特性曲线，所述PQ特性曲线为考虑该发电机的定子、转子热量限制约束的曲线，所述PQ特性曲线以P为横坐标，以Q为纵坐标；
根据所述PQ特性曲线得到该发电机对应的特征数值，所述特征数值包括所述发电机的最大无功出力Qmax，最小无功出力Qmin，最大有功出力Pmax，所述发电机的功率因数角为额定数值时的有功出力Pset、无功出力Qset；
基于所述特征数值、所述PQ特性曲线形成基准坐标，所述基准坐标包括(0，Qmax)，(0，Qmin)，(Pmax，0)，(Pset，Qset)，所述PQ特性曲线与经由((V2tanθmax)/Xd，0)、(0，-V2/Xd)的直线的交点中横坐标数值较大的交点的坐标(Pcross，Qcross)，V2为发电机的额定电压，θ为功角，Xd为直轴同步电抗；
拟合通过(0，Qmax)、(Pset，Qset)的二次函数，得到第一曲线
Figure FDA0002518642810000021
拟合通过(Pset，Qset)、(Pmax，0)的二次函数，得到第二曲线
Figure FDA0002518642810000022
拟合通过(Pmax，0)、(Pcross，Qcross)的二次函数，得到第三曲线
Figure FDA0002518642810000023
拟合通过(Pcross，Qcross)、(0，-V2/Xd)的直线，得到第一直线；所述第一曲线、第二曲线、第三曲线、第一直线和直线P＝0在以P为横坐标，以Q为纵坐标的坐标平面上形成的封闭图形即为PQ稳定区域，所述PQ稳定区域的边界即为所述第一曲线、第二曲线、第三曲线、第一直线和直线P＝0的一部分。
2.根据权利要求1所述的一种电力***电力平衡控制方法，其特征在于，步骤(2)中的所述有功出力不平衡程度是指电力***实时有功功率缺额。
3.根据权利要求2所述的一种电力***电力平衡控制方法，其特征在于，步骤(3)中所述承担的方式包括平均分配、按照额定容量分配、按照剩余容量分配。
4.根据权利要求3所述的一种电力***电力平衡控制方法，其特征在于，步骤(4)中根据发电机i的所述PQ稳定区域的所述边界与直线P＝Pti的交点的坐标得到所述发电机i在当前有功出力数值Pti对应的无功出力上、下限。
5.根据权利要求4所述的一种电力***电力平衡控制方法，其特征在于，所述电力***为包括多个发电机的电力***。
6.根据权利要求5所述的一种电力***电力平衡控制方法，其特征在于，所述发电机包括水力发电机和火力发电机和核能发电机。
7.根据权利要求6所述的一种电力***电力平衡控制方法，其特征在于，所述发电机分散的设置在所述电力***中。
CN201810143080.4A 2018-02-12 2018-02-12 一种电力***电力平衡控制方法 Active CN108321825B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810143080.4A CN108321825B (zh) 2018-02-12 2018-02-12 一种电力***电力平衡控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810143080.4A CN108321825B (zh) 2018-02-12 2018-02-12 一种电力***电力平衡控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108321825A CN108321825A (zh) 2018-07-24
CN108321825B true CN108321825B (zh) 2020-08-21

Family

ID=62903989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810143080.4A Active CN108321825B (zh) 2018-02-12 2018-02-12 一种电力***电力平衡控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108321825B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109033644B (zh) * 2018-07-27 2021-01-26 广东电网有限责任公司 一种功率缺额计算方法及装置
CN110954775B (zh) * 2019-12-31 2021-08-27 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 发电机、输电线路稳定程度测量方法及电网控制***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN104868496B (zh) * 2015-05-25 2017-04-19 华南理工大学 一种基于扩展qv节点潮流的光储有功功率协同输出方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103116704B (zh) * 2013-02-06 2016-02-10 清华大学 一种基于局部几何参数化的连续潮流计算方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN104868496B (zh) * 2015-05-25 2017-04-19 华南理工大学 一种基于扩展qv节点潮流的光储有功功率协同输出方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"PQ-PV节点类型相互转换过程中的静态电压失稳分析";王艳杰等;《电力***及其自动化学报》;20170430;第29卷(第4期);第101-103 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108321825A (zh) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10061283B2 (en) Systems and methods for integrated microgrid management system in electric power systems
Keyhani et al. Automatic generation control structure for smart power grids
Zhang et al. Fully distributed coordination of multiple DFIGs in a microgrid for load sharing
CN106340897B (zh) 一种配电网分布式电源准入容量的确定方法
CN110970905B (zh) 一种优化风电场电压控制能力的多电源无功配合方法及***
Xue et al. Transient frequency stability emergency control for the power system interconnected with offshore wind power through VSC-HVDC
CN108321825B (zh) 一种电力***电力平衡控制方法
CN103986170B (zh) 一种直流输电***与发电机组联合调频的启动方法
Ekwue et al. The impact of distributed generation on distribution networks
Karbouj et al. A novel wind farm control strategy to mitigate voltage dip induced frequency excursion
CN111027179B (zh) 一种计及辅助调频服务的双馈风电场的等值建模方法
CN108374747A (zh) 一种调配新能源发电***的抽水蓄能控制方法
Chaouali et al. Fuzzy logic optimization of a centralized energy management strategy for a hybrid PV/PEMFC system feeding a water pumping station
Khaw et al. Feasibility of continued operation of photovoltaic systems with energy storage during grid outages
CN110048464B (zh) 单机功率可调的风力发电场最大有功功率输出控制方法
Zhang et al. Research on frequency regulation strategy based on model predictive control for wind-hydro-storage complementary microgrid
Zheng et al. A coordinated voltage control strategy of wind farms based on sensitivity method
Kermani et al. Demand response strategy for frequency regulation in a microgrid without storage requirement
Joseph et al. PSO based controller algorithm for optimal allocation & setting of fuel cell in a wind—PV integrated power system for maximizing loadability
CN108306344B (zh) 一种混合供电***电力平衡控制***
CN109524998B (zh) 一种风电火电及抽水储能站的联合调度方法
Benlahbib et al. PSO-PI algorithm for wind farm supervision
Ontiveros et al. A new control strategy to integrate flow batteries into ac micro-grids with high wind power penetration
CN105207249A (zh) 一种风电场恒定功率因数控制***及其控制方法
CN108306304B (zh) 一种电压稳定控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200728

Address after: 211300 No. 8 Flower Hill Road, Gaochun Economic Development Zone, Nanjing, Jiangsu

Applicant after: NANJING SINCERE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Address before: 100080 Beijing city Haidian District xicaochang No. 8 floor No. 88865

Applicant before: BEIJING SHENGXIN INTELLECTUAL PROPERTY OPERATION SERVICE Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: No. 8, Huashan Road, Gaochun Economic Development Zone, Nanjing City, Jiangsu Province, 211300

Patentee after: Jiangsu Xunhui Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 8, Huashan Road, Gaochun Economic Development Zone, Nanjing City, Jiangsu Province, 211300

Patentee before: NANJING SINCERE TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD.

CP02 Change in the address of a patent holder
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: Building 1, No. 35 Xiushan Road, Economic Development Zone, Gaochun District, Nanjing City, Jiangsu Province, 211300

Patentee after: Jiangsu Xunhui Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 8, Huashan Road, Gaochun Economic Development Zone, Nanjing City, Jiangsu Province, 211300

Patentee before: Jiangsu Xunhui Technology Co.,Ltd.