CN113629788A - 一种电力***自动电压控制方法 - Google Patents

一种电力***自动电压控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113629788A
CN113629788A CN202110965662.2A CN202110965662A CN113629788A CN 113629788 A CN113629788 A CN 113629788A CN 202110965662 A CN202110965662 A CN 202110965662A CN 113629788 A CN113629788 A CN 113629788A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power plant
control
rule
power
voltage control
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.)
Pending
Application number
CN202110965662.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王卫
王海云
唐涛南
赵瑞
周运斌
张绍峰
张雨璇
张再驰
陈茜
杨莉萍
刘永锋
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.)
State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Beijing King Star Hi Tech System Control Co Ltd
Original Assignee
State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Beijing King Star Hi Tech System Control 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 State Grid Beijing Electric Power Co Ltd, Beijing King Star Hi Tech System Control Co Ltd filed Critical State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Priority to CN202110965662.2A priority Critical patent/CN113629788A/zh
Publication of CN113629788A publication Critical patent/CN113629788A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • H02J3/38—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
    • H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • 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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • 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
    • H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
    • H02J3/06—Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected 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
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • 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
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • 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
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • 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
    • Y02E40/30—Reactive power compensation
    • 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
    • Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/16—Electric power substations
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/22—Flexible AC transmission systems [FACTS] or power factor or reactive power compensating or correcting units
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明属于电力***自动电压控制技术领域，具体而言，涉及一种电力***自动电压控制方法。定义电厂自动电压控制的智能专家规则；根据电力***模型，采集电厂参数；根据所述智能专家规则和电厂参数，生成电厂自动电压控制设备集合；利用所述电厂自动电压控制设备集合，求解用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型。本发明通过定义自动电压控制的智能专家规则，在形成控制模型的时候，自动通过智能专家规则形成控制母线的电压曲线，控制子站、控制机组的控制信号，用于自动控制计算及控制指令控制中；本方法应用后可以减少人工维护工作量，可以减少人工维护中的遥测遥信关联错误，从而提高无功电压控制的安全性，进而提高了电力***的运行稳定性。

Description

一种电力***自动电压控制方法
技术领域
本发明属于电力***自动电压控制技术领域，具体而言，涉及一种电力***自动电压控制方法。
背景技术
自动电压控制(以下简称AVC，Automatic Voltage Control)***是实现电网安全(提高电压稳定裕度)、经济(降低网络损耗)、优质(提高电压合格率)运行的重要手段。AVC***架构在电网能量管理***(EMS)之上，能够利用电网实时运行数据，从电网全局优化的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，自动下发给电厂、以及下级电网调度机构执行。AVC***以电压安全和优质为约束，以***运行经济性为目标，连续闭环地进行电压的实时优化控制，实现了无功电压协调控制方案的在线生成、实时下发、闭环自动控制等一整套分析、决策、控制，以及再分析，再决策、再控制的无功电压实时追踪控制问题，能够有效地克服传统的电网无功电压控制手段存在的不足，提高电网安全稳定经济运行的水平。孙宏斌、张伯明、郭庆来在《基于软分区的全局电压优化控制***设计》(电力***自动化,2003年，第27卷第8期，16-20页)中说明了大电网自动电压控制的体系结构。
目前省级电网调度中心的AVC***采用协调二级电压控制方法(CSVC)实现对某个包含发电厂的区域电网的电压控制，二级控制为分区解耦的控制策略计算，其将电网自动划分为解耦的各个分区，每个分区内选择若干中枢母线，对每个分区分别计算分区内包括电厂在内的各种无功资源的控制策略，以追随该分区中枢母线的优化目标。郭庆来，孙宏斌，张伯明在《协调二级电压控制的研究》(电力***自动化，2005年12月，V29N23，pp.19-24)中提出了一种协调二级电压控制(CSVC)模型。
孙宏斌，张伯明，相年德在《准稳态的灵敏度分析方法》(中国电机工程学报，1999年4月V19 N4，pp.9-13)中提出了准稳态灵敏度方法，与常规的静态的灵敏度分析方法不同，准稳态灵敏度方法考虑了电力***准稳态的物理响应，计及***控制前后新旧稳态间的总变化，有效提高了灵敏度分析的精度。该方法基于电力***的PQ解耦模型，当发电机安装有自动电压调节器(AVR)时，可认为该发电机节点为PV节点；而当发电机装有自动无功功率调节(AQR)或自动功率因数调节(APFR)时，可认为该发电机节点与普通负荷节点相同均为PQ节点。此外，将负荷电压静特性考虑成节点电压的一次或二次曲线。这样所建立的潮流模型就自然地将这些准稳态的物理响应加以考虑，从而基于潮流模型计算出的灵敏度即为准稳态的灵敏度。省调AVC中，Cg和Cvg均采用准稳态的灵敏度。
在电力***中，四遥指的是遥测、遥信、遥控、遥调功能。遥测(遥测信息)：远程测量。采集并传送运行参数，包括各种电气量(线路上的电压、电流、功率等量值)和负荷潮流等。遥信(遥信信息)：远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息。遥控(遥控信息)：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸，对远程的一些开关控制设备进行远程控制。遥调(遥调信息)：远程调节。接受并执行遥调命令，对远程的控制量设备进行远程调试，如调节发电机输出功率。
发明内容
本发明旨在解决已有技术中的上述问题，基于本发明对以下问题和事实的发现和理解，传统的自动电压控制中，采用的是离线模型维护形式，通过专用工具建立控制子站、中枢母线、控制机组的等设备，并设置维护相关的参数，关联相关的遥测遥信信号，如控制子站的投入退出、远方就地信号，控制母线的遥调信息，控制机组的投入退出信号，在模型维护完成后，导入模型到控制计算中使用；这个过程需要进行人工维护并人工指定关联设备的四遥，都需要人工来维护完成，存在一定的繁琐的工作量；而且在维护工程中不免会出现一些错误，如参数维护错误，信号关联错误，存在关联错误和建立错误的风险会对***的稳定性和安全性照成影响。
本发明的目的在于提出一种电厂自动电压控制方法，根据定义的智能专家规则，通过电网模型自动生成相关的控制设备的控制模型，并自动关联四遥，应用到自动电压控制中，以减少自动电压控制过程中电厂模型的人工维护工作。
本发明的实施例提出的一种电厂自动电压控制方法，包括：
定义电厂自动电压控制的智能专家规则；
根据电力***模型，采集电厂参数；
根据所述智能专家规则和电厂参数，生成电厂自动电压控制设备集合；
利用所述电厂自动电压控制设备集合，求解用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型。
根据本发明实施例的电厂自动电压控制方法，所述电厂自动电压控制的智能专家规则，包括：
电厂自动电压控制的智能规则，由多条规则RHa组成，记为智能规则集合RH，包括电压计划曲线建模规则、电厂AVC子站建模规则、电厂控制母线建模规则和电厂机组建模规则，每条规则的表达式为如下三元组：
RHa(AppO,MCond,MConc) (1)
其中，AppO为规则的应用对象，MCond为复合条件，MConc为复合结果，MCond和MConc为维度相同的两个矢量，即为MCond[a]条件成立时对应的结果MConc[a]生效，MConc[a]表示为MConc＝R1,R2...Ran即规则结果中包括an个元素；
其中：
(a)按照电厂控制母线的电压等级，定义电压计划曲线建模规则如下：
设置规则应用对象AppO＝BSCM，即表示规则的应用对象为电压计划曲线，规则的复合条件和对应的复合结果如下：
Figure BDA0003223856850000031
其中，MCondm为按照电厂控制母线的电压等级Vbase检索电厂控制母线；MConcm为对应的计划曲线集合，包括电压上限Vmax，电压下限Vmin，式(2)表示当
Figure BDA0003223856850000032
条件满足时，电厂自动电压控制模型中的自动采用的电压计划曲线集合为
Figure BDA0003223856850000033
(b)定义控制电厂的AVC子站建模规则：
设置规则应用对象AppO＝PVCycyx，即表示规则的应用对象为电厂的AVC子站，规则的复合条件和对应的复合结果为：
Figure BDA0003223856850000034
其中，MCondpvc为接入AVC控制的电厂的类型条件，包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂和TYPE4光伏电站；
一条规则的结论部分由多个Filter元素组成，一个元素定义需要关联的一个信息点，一个Filter元素定义为一个三元组：
Figure BDA0003223856850000041
其中，type为信息点类型，取值范围包括：遥测、遥信和遥调；name为关联的信息点类型，取值范围包括：子站工作状态、子站运行状态、全站可增无功、全站可减无功和全站总实时无功等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串，采用正则表达式来描述，i1为TYPE下标，j1为1到mb，定义的Filter元素个数，p为电厂类型个数，mb为该类型电厂的AVC子站需要关联的遥测、遥信及遥调等信息点的个数；
(c)定义控制电厂控制母线建模规则：
设置规则应用对象AppO＝GBSycyx，即表示规则的应用对象为电厂控制母线，规则的复合条件和对应的复合结果如下：
Figure BDA0003223856850000042
其中，MCondgbs为接入AVC控制的电厂的类型，取值范围包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂、TYPE4光伏电站；
Figure BDA0003223856850000043
定义电厂控制母线的遥测、遥信和遥调信息点的关联规则；type为信息点类型，取值范围包括：遥测、遥信、遥调；name为关联到电厂控制母线的信息点名称，取值范围包括：电厂控制母线实时电压值、电压控制目标值和电压控制参考值等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串；i2为TYPE下标，j2为1到md，定义的Filter元素个数，g为电厂类型的数量，md为该第g类型的电厂关联的遥测、遥信及遥调的信息点的个数；
(d)定义控制电厂的发电机组建模规则：
设置规则应用对象AppO＝GENycyx，即表示规则的应用对象为电厂的发电机组，规则的复合条件和对应的复合结果为：
Figure BDA0003223856850000044
其中，MCondgen为为接入AVC控制的电厂的类型，包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂和TYPE4光伏电站；
Figure BDA0003223856850000051
为定义的发电机组需要关联的一个信息点规则；type为信息点类型，其取值范围包括：遥测、遥信、遥调；name为关联的信息点名称，其取值范围包括：下位机状态、机组无功量测值、机组无功设定值、机组无功下限、机组无功上限、机组增磁闭锁信号、机组减磁闭锁信号等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串；i3为TYPE下标，j3为1到mt，定义的Filter元素个数，e为定义的电厂类型个数，mt为第e类型的电厂发电机组定义的需要关联的信息点个数；
根据本发明实施例的电厂自动电压控制方法，所述根据电力***模型，采集电厂参数，包括：
(1)遍历电力***模型，对电力***模型中的厂站进行判断，若当前厂站不是电厂，进行步骤(2)，若当前厂站是电厂，则生成当前电厂r的电厂信息S，并从电力***模型的厂站模型中，获取当前电厂r的{S}将Sr存入数据缓冲区W中；
(2)在电力***模型的发电机中，获取属于当前电厂r的发电机，记为PG＝{PGk1,k1＝1,…,n1},n1为当前电厂r包含的所有发电机数量，将PG存入数据缓冲区W区中；
(3)在电力***模型的母线中，获取属于当前电厂r的母线，记为BS＝{BSk2,k2＝1,…,n2},n2为当前电厂r包含的所有母线数量，将BS存入数据缓冲区W中；
(4)在电力***模型的遥信中，获取属于当前电厂r的遥信，记为YX＝{YXk3,k3＝1,…,n3},n3为当前电厂包含的所有遥信数量，将YX存入数据缓冲区W中；
(5)在电力***模型的遥测中，获取属于当前电厂r的遥测，记为YC＝{YCk4,k4＝1,…,n4},n4为当前电厂包含的所有遥信数量，将YC存入数据缓冲区W中；
(6)在电力***模型的遥调中，获取属于当前电厂r的遥调，记为YT＝{YTk5,k5＝1,…,n5},n5为当前电厂包含的所有遥调数量，将YT存入数据缓冲区W中。
根据本发明实施例的电厂自动电压控制方法，所述根据所述智能专家规则和电厂参数，生成电厂自动电压控制设备集合，包括：
定义一个电厂自动电压控制设备集合Sc＝{}，Sc中包含子站、电厂控制母线和控制机组设备；
(1)对所述电厂信息S进行遍历，根据Sr生成电厂自动电压控制设备集合中的控制子站集合Pvci＝{name＝pvc}，根据所述智能规则集合，通过AppO＝PVCycyx和MCondpvc获取遥信的关联规则Filter；根据Filter，对所述当前电厂遥信集合YX中匹配，得到遥信信号，并将该遥信信号加入到Pvci集合中；将Pvci加入到电厂自动电压控制设备集合Sc中；
(2)遍历所述发电机集合PG，生成属于电厂Sr的电厂自动电压控制设备集合中的控制机组Genj，j为属于电厂Si的发电机组的下标，定义sn1为Si的控制机组个数，具体步骤如下：
(2-1)对控制机组Genj，根据所述智能规则集合，通过AppO＝GENycyx和MCondgen自动获取遥信的关联规则Filter，根据Filter，在所述当前电厂遥信集合YX中匹配，得到遥信信号，并将该遥信信号加入到Genj集合中；通过AppO＝GENycyx和MCondgen获取遥调的关联规则Filter，根据Filter在所述当前电厂遥调集合YT中匹配，得到遥调信号，并将该遥调信号加入到Genj集合中；将Genj加入到电厂自动电压控制设备集合集合Sc中；
(2-2)对j进行判断，若j小于sn1,返回步骤(2-1)，若j等于或大于sn1，则进行(3)
(3)遍历所述母线集合BS，生成属于电厂Sr的电厂控制母线Gbsk，k为属于电厂Si的下标，定义gn2为Si的电厂控制母线个数，具体步骤如下：
(3-1)对电厂控制母线Gbsk，根据所述智能规则集合，通过AppO＝GBSycyx和MCondgbs自动获取遥测的关联规则Filter，根据Filter，在所述当前电厂的遥测集合YC中匹配得到电厂控制母线的遥测信息，并将该遥测信息加入到Gbsk集合中；根据所述智能规则集合，通过AppO＝BSCM和MCondm获取定义的计划曲线的规则，按照规则生成当前电厂控制母线Gbsk的计划曲线Gbsk-bscm，并将该计划曲线Gbsk-bscm加入到Gbsk集合中；将Gbsk加入到电厂自动电压控制设备集合Sc中；
(3-2)对j进行判断，若j小于gn2,则返回(3-1)，若j等于或大于gn2,则执行(4)。
根据本发明实施例的电厂自动电压控制方法，所述利用所述电厂自动电压控制参数，求解用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型，包括：
(1)建立一个用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型，该二次规划优化模型的目标函数表达式如下：
Figure BDA0003223856850000061
其中，Vp表示电厂中枢母线当前电压，
Figure BDA0003223856850000062
表示区域中的中枢母线设定电压，Cg为中枢母线无功电压灵敏度矩阵，ΔQg表示电厂发电机无功出力的调节量，Wp和Wq为权重系数，Wp和Wq的取值范围分别为0-0.5，α为增益系数，α的取值范围为0-0.5，
Θg为无功裕度向量，Θg的第i个分量为：
Figure BDA0003223856850000071
其中，
Figure BDA0003223856850000072
为发电机i的当前无功出力，
Figure BDA0003223856850000073
为发电机i的无功出力的调节量，
Figure BDA0003223856850000074
为发电机i的无功最大值，
Figure BDA0003223856850000075
为发电机i的无功最小值，i为发电机的序号，||Θg||2为无功裕度向量集；
二次规划优化模型的约束条件表达式如下：
Figure BDA0003223856850000076
其中，C0、C1、C2、C3分别为约束方程，Cvg为高压侧控制母线无功电压灵敏度矩阵，VH为发电机高压侧控制母线的当前电压，
Figure BDA0003223856850000077
和
Figure BDA0003223856850000078
分别表示中枢母线电压下限和中枢母线电压上限；
Figure BDA0003223856850000079
和
Figure BDA00032238568500000710
分别表示发电机无功下限和无功上限；
Figure BDA00032238568500000711
和
Figure BDA00032238568500000712
分别表示发电机高压侧控制母线的电压下限、电压上限和允许的单步最大调整量；
(2)在每个自动电压控制周期到来时，根据所述电厂自动电压控制设备集合Sc，从电力***控制中心实时采集电厂自动电压控制设备集合Sc中的电厂遥测数据和遥信数据；
(3)根据电厂自动电压控制设备集合Sc，将步骤(3)采集的电厂遥测、遥信数据Sc代入电厂自动电压控制的二次规划优化模型中，形成带实时计算数据的电厂自动电压控制的二次规划计算模型，具体步骤如下：
(3-1)遍历电厂自动电压控制设备集合Sc中的控制发电机Gen,对控制发电机Genw所属的电厂的类型进行判断，若Genw所属电厂的类型为常规火电厂或常规水电厂，控制发电机Genw投入退出及所属的控制子站的工作状态、运行状态都是1，则将该控制发电机Genw加入优化模型，即将该控制发电机Genw的无功下限和无功上限作为步骤(1)的二次规划优化模型
Figure BDA00032238568500000713
和
Figure BDA00032238568500000714
若控制发电机Genw为风电厂或光伏电站，控制发电机Genw投入退出及所属的控制子站的工作状态、运行状态都是1，则将该发电机加入优化模型，并把控制子站的全站可增无功、全站可减无功等比分配到控制发电机的无功下限和无功上限，即作为步骤(1)的二次规划优化模型
Figure BDA0003223856850000081
和
Figure BDA0003223856850000082
(3-2)遍历电厂自动电压控制设备集合Sc控制母线Gbs，根据Gbsgj的计划曲线Gbsgj-bscm，从电厂自动电压控制设备集合Sc中获取该控制母线的电压下限
Figure BDA0003223856850000083
和电压上限
Figure BDA0003223856850000084
并将该控制母线加入优化模型，作为优化模型的
Figure BDA0003223856850000085
将该控制母线的当前电压量测作为优化模型的VH；
(4)采用二次规划计算方法，求解步骤(3-2)生成的优化模型，得到控制发电机无功出力的调节量ΔQg，并将该控制发电机无功出力的调节量ΔQg通过控制发电机的遥调下发到发电厂的自动电压控制子站，实现自动电压控制。
根据本发明的实施例，本发明通过定义自动电压控制的智能专家规则，在形成控制模型的时候，自动通过智能专家规则形成控制母线的电压曲线，控制子站、控制机组的控制信号，用于自动控制计算及控制指令控制中；本方法应用后可以减少人工维护工作量，可以减少人工维护中的遥测遥信关联错误，从而提高无功电压控制的安全性，进而提高了电力***的运行稳定性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚的说明本发明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。显然，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本发明方法的流程框图。
图2是本发明方法涉及的二次规划计算电厂模型示意图。
具体实施方式
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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明的一个实施例提出的电厂自动电压控制方法，其流程框图如图1所示，包括：
定义电厂自动电压控制的智能专家规则；
根据电力***模型，采集电厂参数；
根据所述智能专家规则和电厂参数，生成电厂自动电压控制设备集合；
利用所述电厂自动电压控制设备集合，求解用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型。
本发明的一个实施例中，所述电厂自动电压控制的智能专家规则，包括：
电厂自动电压控制的智能规则，由多条规则RHa组成，记为智能规则集合RH，包括电压计划曲线建模规则、电厂AVC子站建模规则、电厂控制母线建模规则和电厂机组建模规则，每条规则的表达式为如下三元组：
RHa(AppO,MCond,MConc) (1)
其中，AppO为规则的应用对象，可以为电压计划曲线、电厂、电厂控制母线、发电机组；MCond为复合条件，MConc为复合结果，MCond和MConc为维度相同的两个矢量，即为MCond[a]条件成立时对应的结果MConc[a]生效，MConc[a]表示为MConc＝R1,R2...Ran即规则结果中包括an个元素，an为元素个数；
其中：
(a)按照电厂控制母线的电压等级，定义电压计划曲线建模规则如下：
电压计划曲线建模规则主要定义AVC控制中对各电压等级的电厂控制母线采用的电压计划限值，设置规则应用对象AppO＝BSCM，即表示规则的应用对象为电压计划曲线，规则的复合条件和对应的复合结果如下：
Figure BDA0003223856850000091
其中，MCondm为按照电厂控制母线的电压等级Vbase检索电厂控制母线；MConcm为对应的计划曲线集合，包括电压上限Vmax，电压下限Vmin，式(2)表示当
Figure BDA0003223856850000092
条件满足时，电厂自动电压控制模型中的自动采用的电压计划曲线集合为
Figure BDA0003223856850000093
(b)定义控制电厂的AVC子站建模规则：
电厂的AVC子站建模规则主要定义AVC控制中对电厂AVC子站需要关联遥测、遥信及遥调等信息点。设置规则应用对象AppO＝PVCycyx，即表示规则的应用对象为电厂的AVC子站，规则的复合条件和对应的复合结果为：
Figure BDA0003223856850000101
其中，MCondpvc为接入AVC控制的电厂的类型条件，包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂、TYPE4光伏电站等；在自动电压控制中，不同类型的电厂AVC子站接入的遥测、遥信以及下发的遥调指令是不同的，而对应的规则结论描述了该类型的电厂AVC子站需要接入的遥测、遥信和遥调点。一条规则的结论部分由多个Filter元素组成，一个元素定义需要关联的一个信息点，一个Filter元素定义为一个三元组：
Figure BDA0003223856850000102
其中，type为信息点类型，取值范围包括：遥测、遥信和遥调；name为关联的信息点类型，取值范围包括：子站工作状态、子站运行状态、全站可增无功、全站可减无功和全站总实时无功等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串，采用正则表达式来描述，如与类型“子站工作状态”对应的名字匹配字符串为“*AVC子站工作状态”，i1为TYPE下标，j1为1到mb，定义的Filter元素个数，p为电厂类型个数，mb为该类型电厂的AVC子站需要关联的遥测、遥信及遥调等信息点的个数；不同类型的电厂的AVC子站需要关联的信息点个数可以不同。
(c)定义控制电厂控制母线建模规则：
电厂控制母线建模规则主要定义AVC控制中对电厂控制母线需要关联的遥测、遥信及遥调等信息点。设置规则应用对象AppO＝GBSycyx，即表示规则的应用对象为电厂控制母线，规则的复合条件和对应的复合结果如下：
Figure BDA0003223856850000111
其中，MCondgbs为接入AVC控制的电厂的类型，取值范围包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂、TYPE4光伏电站；不同类型的电厂控制母线需要下发的控制指令等信息点是不同的，需要通过建模规则来定义。规则的结论部分与式(4)中定义相同，即
Figure BDA0003223856850000112
定义电厂控制母线的遥测、遥信和遥调信息点的关联规则；type为信息点类型，取值范围包括：遥测、遥信、遥调；name为关联到电厂控制母线的信息点名称，取值范围包括：电厂控制母线实时电压值、电压控制目标值和电压控制参考值等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串；i2为TYPE下标，j2为1到md，定义的Filter元素个数，g为电厂类型的数量，md为该第g类型的电厂关联的遥测、遥信及遥调的信息点的个数；不同类型的电厂控制母线需要关联的信息点个数可以不同；
(d)定义控制电厂的发电机组建模规则：
电厂的发电机组建模规则主要定义AVC控制中电厂发电机组需要关联的遥测、遥信及遥调等信息点。设置规则应用对象AppO＝GENycyx，即表示规则的应用对象为电厂的发电机组，规则的复合条件和对应的复合结果为：
Figure BDA0003223856850000113
其中，MCondgen为为接入AVC控制的电厂的类型，包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂、TYPE4光伏电站，不同类型的电厂的发电机组需要采集或下发的信息点是不同的，需要通过建模规则来定义。规则的结论部分与式(4)定义相同，即
Figure BDA0003223856850000114
为定义的发电机组需要关联的一个信息点规则；type为信息点类型，其取值范围包括：遥测、遥信、遥调；name为关联的信息点名称，其取值范围包括：下位机状态、机组无功量测值、机组无功设定值、机组无功下限、机组无功上限、机组增磁闭锁信号、机组减磁闭锁信号等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串；i3为TYPE下标，j3为1到mt，定义的Filter元素个数，e为定义的电厂类型个数，mt为第e类型的电厂发电机组定义的需要关联的信息点个数；不同类型的电厂的发电机组需要关联的信息点个数可以不同。
本发明的一个实施例中，所述根据电力***模型，采集电厂参数，包括：
(1)遍历电力***模型，对电力***模型中的厂站进行判断，若当前厂站不是电厂，进行步骤(2)，若当前厂站是电厂，则生成当前电厂r的电厂信息S，并从电力***模型的厂站模型中，获取当前电厂r的{S}将Sr存入数据缓冲区W中；
(2)在电力***模型的发电机中，获取属于当前电厂r的发电机，记为PG＝{PGk1,k1＝1,…,n1},n1为当前电厂r包含的所有发电机数量，将PG存入数据缓冲区W区中；
(3)在电力***模型的母线中，获取属于当前电厂r的母线，记为BS＝{BSk2,k2＝1,…,n2},n2为当前电厂r包含的所有母线数量，将BS存入数据缓冲区W中；
(4)在电力***模型的遥信中，获取属于当前电厂r的遥信，记为YX＝{YXk3,k3＝1,…,n3},n3为当前电厂包含的所有遥信数量，将YX存入数据缓冲区W中；
(5)在电力***模型的遥测中，获取属于当前电厂r的遥测，记为YC＝{YCk4,k4＝1,…,n4},n4为当前电厂包含的所有遥信数量，将YC存入数据缓冲区W中；
(6)在电力***模型的遥调中，获取属于当前电厂r的遥调，记为YT＝{YTk5,k5＝1,…,n5},n5为当前电厂包含的所有遥调数量，将YT存入数据缓冲区W中。
本发明的一个实施例中，所述根据所述智能专家规则和电厂参数，生成电厂自动电压控制设备集合，包括：
定义一个电厂自动电压控制设备集合Sc＝{}，Sc中包含子站、电厂控制母线和控制机组设备；
(1)对所述电厂信息S进行遍历，根据Sr生成电厂自动电压控制设备集合中的控制子站集合Pvci＝{name＝pvc}，根据所述智能规则集合，通过AppO＝PVCycyx和MCondpvc获取遥信的关联规则Filter；根据Filter，对所述当前电厂遥信集合YX中匹配，得到遥信信号，如电厂子站投入退出、远方就地遥信信号，并将该遥信信号加入到Pvci集合中；将Pvci加入到电厂自动电压控制设备集合Sc中；不同类型的电厂AVC子站接入的遥测、遥信以及下发的遥调指令是不同的。
(2)遍历所述发电机集合PG，生成属于电厂Sr的电厂自动电压控制设备集合中的控制机组Genj，j为属于电厂Si的发电机组的下标，定义sn1为Si的控制机组个数，具体步骤如下：
(2-1)对控制机组Genj，根据所述智能规则集合，通过AppO＝GENycyx和MCondgen自动获取遥信的关联规则Filter，根据Filter，在所述当前电厂遥信集合YX中匹配，得到遥信信号，如控制机组的投入退出，并将该遥信信号加入到Genj集合中；通过AppO＝GENycyx和MCondgen获取遥调的关联规则Filter，根据Filter在所述当前电厂遥调集合YT中匹配，得到遥调信号，如控制机组的指令下发遥调信号，并将该遥调信号加入到Genj集合中；将Genj加入到电厂自动电压控制设备集合集合Sc中；
(2-2)对j进行判断，若j小于sn1,返回步骤(2-1)，若j等于或大于sn1，则进行(3)
(3)遍历所述母线集合BS，生成属于电厂Sr的电厂控制母线Gbsk，k为属于电厂Si的下标，定义gn2为Si的电厂控制母线个数，具体步骤如下：
(3-1)对电厂控制母线Gbsk，根据所述智能规则集合，通过AppO＝GBSycyx和MCondgbs自动获取遥测的关联规则Filter，根据Filter，在所述当前电厂的遥测集合YC中匹配得到电厂控制母线的遥测信息，并将该遥测信息加入到Gbsk集合中；根据所述智能规则集合，通过AppO＝BSCM和MCondm获取定义的计划曲线的规则，按照规则生成当前电厂控制母线Gbsk的计划曲线Gbsk-bscm，并将该计划曲线Gbsk-bscm加入到Gbsk集合中；将Gbsk加入到电厂自动电压控制设备集合Sc中；
(3-2)对j进行判断，若j小于gn2,则返回(3-1)，若j等于或大于gn2,则执行(4)。
本发明的一个实施例中，所述利用所述电厂自动电压控制参数，求解用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型，包括：
(1)建立一个用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型，其涉及的二次规划计算电厂模型示意图如图2所示，该二次规划优化模型的目标函数表达式如下：
Figure BDA0003223856850000131
其中，Vp表示电厂中枢母线当前电压，
Figure BDA0003223856850000132
表示区域中的中枢母线设定电压，Cg为中枢母线无功电压灵敏度矩阵，ΔQg表示电厂发电机无功出力的调节量，Wp和Wq为权重系数，Wp和Wq的取值范围分别为0-0.5，α为增益系数，α的取值范围为0-0.5，
Θg为无功裕度向量，Θg的第i个分量为：
Figure BDA0003223856850000141
其中，
Figure BDA0003223856850000142
为发电机i的当前无功出力，
Figure BDA0003223856850000143
为发电机i的无功出力的调节量，
Figure BDA0003223856850000144
为发电机i的无功最大值，
Figure BDA0003223856850000145
为发电机i的无功最小值，i为发电机的序号，||Θg||2为无功裕度向量集；
二次规划优化模型的约束条件表达式如下：
Figure BDA0003223856850000146
其中，C0、C1、C2、C3分别为约束方程，Cvg为高压侧控制母线无功电压灵敏度矩阵，VH为发电机高压侧控制母线的当前电压，
Figure BDA0003223856850000147
和
Figure BDA0003223856850000148
分别表示中枢母线电压下限和中枢母线电压上限；
Figure BDA0003223856850000149
和
Figure BDA00032238568500001410
分别表示发电机无功下限和无功上限；
Figure BDA00032238568500001411
和
Figure BDA00032238568500001412
分别表示发电机高压侧控制母线的电压下限、电压上限和允许的单步最大调整量；
(2)在每个自动电压控制周期到来时，根据所述电厂自动电压控制设备集合Sc，从电力***控制中心实时采集电厂自动电压控制设备集合Sc中的电厂遥测数据(如发电机的无功下限和无功上限)和遥信(如控制子站的投入退出及所属的控制子站的工作状态)数据；
(3)根据电厂自动电压控制设备集合Sc，将步骤(3)采集的电厂遥测、遥信数据Sc代入电厂自动电压控制的二次规划优化模型中，形成带实时计算数据的电厂自动电压控制的二次规划计算模型，具体步骤如下：
(3-1)遍历电厂自动电压控制设备集合Sc中的控制发电机Gen,不同类型的电厂AVC子站及控制机组接入的遥测、遥信以及下发的遥调指令是不同的，对控制发电机Genw所属的电厂的类型进行判断，若Genw所属电厂的类型为常规火电厂或常规水电厂，控制发电机Genw投入退出及所属的控制子站的工作状态、运行状态都是1(1说明控制发电机投入AVC控制，发电机参与控制)，则将该控制发电机Genw加入优化模型，即将该控制发电机Genw的无功下限和无功上限作为步骤(1)的二次规划优化模型
Figure BDA00032238568500001413
和
Figure BDA00032238568500001414
若控制发电机Genw为风电厂或光伏电站，控制发电机Genw投入退出及所属的控制子站的工作状态、运行状态都是1，则将该发电机加入优化模型，并把控制子站的全站可增无功、全站可减无功等比分配到控制发电机的无功下限和无功上限，即作为步骤(1)的二次规划优化模型
Figure BDA0003223856850000151
和
Figure BDA0003223856850000152
(3-2)遍历电厂自动电压控制设备集合Sc控制母线Gbs，根据Gbsgj的计划曲线Gbsgj-bscm，从电厂自动电压控制设备集合Sc中获取该控制母线的电压下限
Figure BDA0003223856850000153
和电压上限
Figure BDA0003223856850000154
并将该控制母线加入优化模型，作为优化模型的
Figure BDA0003223856850000155
将该控制母线的当前电压量测作为优化模型的VH；
(4)采用二次规划计算方法，求解步骤(3-2)生成的优化模型，得到控制发电机无功出力的调节量ΔQg，并将该控制发电机无功出力的调节量ΔQg通过控制发电机的遥调下发到发电厂的自动电压控制子站，实现了自动电压控制。
本发明通过定义自动电压控制的智能专家规则，在形成控制模型的时候，自动通过智能专家规则形成控制母线的电压曲线，控制子站、控制机组的控制信号，用于自动控制计算及控制指令控制中；本方法应用后可以减少人工维护工作量，可以减少人工维护中的遥测遥信关联错误，从而提高无功电压控制的安全性，进而提高了电力***的运行稳定性.
以上所述是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电厂自动电压控制方法，其特征在于，包括：
定义电厂自动电压控制的智能专家规则；
根据电力***模型，采集电厂参数；
根据所述智能专家规则和电厂参数，生成电厂自动电压控制设备集合；
利用所述电厂自动电压控制设备集合，求解用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型。
2.根据权利要求1所述的电厂自动电压控制方法，其特征在于，所述电厂自动电压控制的智能专家规则，包括：
电厂自动电压控制的智能规则，由多条规则RHa组成，记为智能规则集合RH，包括电压计划曲线建模规则、电厂AVC子站建模规则、电厂控制母线建模规则和电厂机组建模规则，每条规则的表达式为如下三元组：
RHa(AppO,MCond,MConc) (1)
其中，AppO为规则的应用对象，MCond为复合条件，MConc为复合结果，MCond和MConc为维度相同的两个矢量，即为MCond[a]条件成立时对应的结果MConc[a]生效，MConc[a]表示为MConc＝R1,R2...Ran即规则结果中包括an个元素；
其中：
(a)按照电厂控制母线的电压等级，定义电压计划曲线建模规则如下：
设置规则应用对象AppO＝BSCM，即表示规则的应用对象为电压计划曲线，规则的复合条件和对应的复合结果如下：
Figure FDA0003223856840000011
其中，MCondm为按照电厂控制母线的电压等级Vbase检索电厂控制母线；MConcm为对应的计划曲线集合，包括电压上限Vmax，电压下限Vmin，式(2)表示当
Figure FDA0003223856840000012
条件满足时，电厂自动电压控制模型中的自动采用的电压计划曲线集合为
Figure FDA0003223856840000013
(b)定义控制电厂的AVC子站建模规则：
设置规则应用对象AppO＝PVCycyx，即表示规则的应用对象为电厂的AVC子站，规则的复合条件和对应的复合结果为：
Figure FDA0003223856840000021
其中，MCondpvc为接入AVC控制的电厂的类型条件，包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂和TYPE4光伏电站；
一条规则的结论部分由多个Filter元素组成，一个元素定义需要关联的一个信息点，一个Filter元素定义为一个三元组：
Figure FDA0003223856840000022
其中，type为信息点类型，取值范围包括：遥测、遥信和遥调；name为关联的信息点类型，取值范围包括：子站工作状态、子站运行状态、全站可增无功、全站可减无功和全站总实时无功等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串，采用正则表达式来描述，i1为TYPE下标，j1为1到mb，定义的Filter元素个数，p为电厂类型个数，mb为该类型电厂的AVC子站需要关联的遥测、遥信及遥调等信息点的个数；
(c)定义控制电厂控制母线建模规则：
设置规则应用对象AppO＝GBSycyx，即表示规则的应用对象为电厂控制母线，规则的复合条件和对应的复合结果如下：
Figure FDA0003223856840000023
其中，MCondgbs为接入AVC控制的电厂的类型，取值范围包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂、TYPE4光伏电站；
Figure FDA0003223856840000024
定义电厂控制母线的遥测、遥信和遥调信息点的关联规则；type为信息点类型，取值范围包括：遥测、遥信、遥调；name为关联到电厂控制母线的信息点名称，取值范围包括：电厂控制母线实时电压值、电压控制目标值和电压控制参考值等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串；i2为TYPE下标，j2为1到md，定义的Filter元素个数，g为电厂类型的数量，md为该第g类型的电厂关联的遥测、遥信及遥调的信息点的个数；
(d)定义控制电厂的发电机组建模规则：
设置规则应用对象AppO＝GENycyx，即表示规则的应用对象为电厂的发电机组，规则的复合条件和对应的复合结果为：
Figure FDA0003223856840000031
其中，MCondgen为为接入AVC控制的电厂的类型，包括：TYPE1为常规火电厂、TYPE2常规水电厂、TYPE3风电厂和TYPE4光伏电站；
Figure FDA0003223856840000032
为定义的发电机组需要关联的一个信息点规则；type为信息点类型，其取值范围包括：遥测、遥信、遥调；name为关联的信息点名称，其取值范围包括：下位机状态、机组无功量测值、机组无功设定值、机组无功下限、机组无功上限、机组增磁闭锁信号、机组减磁闭锁信号等；check为自动关联信息点的名字匹配字符串；i3为TYPE下标，j3为1到mt，定义的Filter元素个数，e为定义的电厂类型个数，mt为第e类型的电厂发电机组定义的需要关联的信息点个数。
3.根据权利要求1所述的电厂自动电压控制方法，其特征在于，所述根据电力***模型，采集电厂参数，包括：
(1)遍历电力***模型，对电力***模型中的厂站进行判断，若当前厂站不是电厂，进行步骤(2)，若当前厂站是电厂，则生成当前电厂r的电厂信息S，并从电力***模型的厂站模型中，获取当前电厂r的{S}将Sr存入数据缓冲区W中；
(2)在电力***模型的发电机中，获取属于当前电厂r的发电机，记为PG＝{PGk1,k1＝1,…,n1},n1为当前电厂r包含的所有发电机数量，将PG存入数据缓冲区W区中；
(3)在电力***模型的母线中，获取属于当前电厂r的母线，记为BS＝{BSk2,k2＝1,…,n2},n2为当前电厂r包含的所有母线数量，将BS存入数据缓冲区W中；
(4)在电力***模型的遥信中，获取属于当前电厂r的遥信，记为YX＝{YXk3,k3＝1,…,n3},n3为当前电厂包含的所有遥信数量，将YX存入数据缓冲区W中；
(5)在电力***模型的遥测中，获取属于当前电厂r的遥测，记为YC＝{YCk4,k4＝1,…,n4},n4为当前电厂包含的所有遥信数量，将YC存入数据缓冲区W中；
(6)在电力***模型的遥调中，获取属于当前电厂r的遥调，记为YT＝{YTk5,k5＝1,…,n5},n5为当前电厂包含的所有遥调数量，将YT存入数据缓冲区W中。
4.根据权利要求1所述的电厂自动电压控制方法，其特征在于，所述根据所述智能专家规则和电厂参数，生成电厂自动电压控制设备集合，包括：
定义一个电厂自动电压控制设备集合Sc＝{}，Sc中包含子站、电厂控制母线和控制机组设备；
(1)对所述电厂信息S进行遍历，根据Sr生成电厂自动电压控制设备集合中的控制子站集合Pvci＝{name＝pvc}，根据所述智能规则集合，通过AppO＝PVCycyx和MCondpvc获取遥信的关联规则Filter；根据Filter，对所述当前电厂遥信集合YX中匹配，得到遥信信号，并将该遥信信号加入到Pvci集合中；将Pvci加入到电厂自动电压控制设备集合Sc中；
(2)遍历所述发电机集合PG，生成属于电厂Sr的电厂自动电压控制设备集合中的控制机组Genj，j为属于电厂Si的发电机组的下标，定义sn1为Si的控制机组个数，具体步骤如下：
(2-1)对控制机组Genj，根据所述智能规则集合，通过AppO＝GENycyx和MCondgen自动获取遥信的关联规则Filter，根据Filter，在所述当前电厂遥信集合YX中匹配，得到遥信信号，并将该遥信信号加入到Genj集合中；通过AppO＝GENycyx和MCondgen获取遥调的关联规则Filter，根据Filter在所述当前电厂遥调集合YT中匹配，得到遥调信号，并将该遥调信号加入到Genj集合中；将Genj加入到电厂自动电压控制设备集合集合Sc中；
(2-2)对j进行判断，若j小于sn1,返回步骤(2-1)，若j等于或大于sn1，则进行(3)
(3)遍历所述母线集合BS，生成属于电厂Sr的电厂控制母线Gbsk，k为属于电厂Si的下标，定义gn2为Si的电厂控制母线个数，具体步骤如下：
(3-1)对电厂控制母线Gbsk，根据所述智能规则集合，通过AppO＝GBSycyx和MCondgbs自动获取遥测的关联规则Filter，根据Filter，在所述当前电厂的遥测集合YC中匹配得到电厂控制母线的遥测信息，并将该遥测信息加入到Gbsk集合中；根据所述智能规则集合，通过AppO＝BSCM和MCondm获取定义的计划曲线的规则，按照规则生成当前电厂控制母线Gbsk的计划曲线Gbsk-bscm，并将该计划曲线Gbsk-bscm加入到Gbsk集合中；将Gbsk加入到电厂自动电压控制设备集合Sc中；
(3-2)对j进行判断，若j小于gn2,则返回(3-1)，若j等于或大于gn2,则执行(4)。
5.根据权利要求1所述的电厂自动电压控制方法，其特征在于，所述利用所述电厂自动电压控制参数，求解用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型，包括：
(1)建立一个用于电厂自动电压控制的二次规划优化模型，该二次规划优化模型的目标函数表达式如下：
Figure FDA0003223856840000051
其中，Vp表示电厂中枢母线当前电压，
Figure FDA0003223856840000052
表示区域中的中枢母线设定电压，Cg为中枢母线无功电压灵敏度矩阵，ΔQg表示电厂发电机无功出力的调节量，Wp和Wq为权重系数，Wp和Wq的取值范围分别为0-0.5，α为增益系数，α的取值范围为0-0.5，
Θg为无功裕度向量，Θg的第i个分量为：
Figure FDA0003223856840000053
其中，
Figure FDA0003223856840000054
为发电机i的当前无功出力，
Figure FDA0003223856840000055
为发电机i的无功出力的调节量，
Figure FDA0003223856840000056
为发电机i的无功最大值，
Figure FDA0003223856840000057
为发电机i的无功最小值，i为发电机的序号，||Θg||2为无功裕度向量集；
二次规划优化模型的约束条件表达式如下：
Figure FDA0003223856840000058
其中，C0、C1、C2、C3分别为约束方程，Cvg为高压侧控制母线无功电压灵敏度矩阵，VH为发电机高压侧控制母线的当前电压，
Figure FDA0003223856840000059
和
Figure FDA00032238568400000510
分别表示中枢母线电压下限和中枢母线电压上限；
Figure FDA00032238568400000511
和
Figure FDA00032238568400000512
分别表示发电机无功下限和无功上限；
Figure FDA00032238568400000513
和
Figure FDA00032238568400000514
分别表示发电机高压侧控制母线的电压下限、电压上限和允许的单步最大调整量；
(2)在每个自动电压控制周期到来时，根据所述电厂自动电压控制设备集合Sc，从电力***控制中心实时采集电厂自动电压控制设备集合Sc中的电厂遥测数据和遥信数据；
(3)根据电厂自动电压控制设备集合Sc，将步骤(3)采集的电厂遥测、遥信数据Sc代入电厂自动电压控制的二次规划优化模型中，形成带实时计算数据的电厂自动电压控制的二次规划计算模型，具体步骤如下：
(3-1)遍历电厂自动电压控制设备集合Sc中的控制发电机Gen,对控制发电机Genw所属的电厂的类型进行判断，若Genw所属电厂的类型为常规火电厂或常规水电厂，控制发电机Genw投入退出及所属的控制子站的工作状态、运行状态都是1，则将该控制发电机Genw加入优化模型，即将该控制发电机Genw的无功下限和无功上限作为步骤(1)的二次规划优化模型
Figure FDA0003223856840000061
和
Figure FDA0003223856840000062
若控制发电机Genw为风电厂或光伏电站，控制发电机Genw投入退出及所属的控制子站的工作状态、运行状态都是1，则将该发电机加入优化模型，并把控制子站的全站可增无功、全站可减无功等比分配到控制发电机的无功下限和无功上限，即作为步骤(1)的二次规划优化模型
Figure FDA0003223856840000063
和
Figure FDA0003223856840000064
(3-2)遍历电厂自动电压控制设备集合Sc控制母线Gbs，根据Gbsgj的计划曲线Gbsgj-bscm，从电厂自动电压控制设备集合Sc中获取该控制母线的电压下限
Figure FDA0003223856840000065
和电压上限
Figure FDA0003223856840000066
并将该控制母线加入优化模型，作为优化模型的
Figure FDA0003223856840000067
将该控制母线的当前电压量测作为优化模型的VH；
(4)采用二次规划计算方法，求解步骤(3-2)生成的优化模型，得到控制发电机无功出力的调节量ΔQg，并将该控制发电机无功出力的调节量ΔQg通过控制发电机的遥调下发到发电厂的自动电压控制子站，实现自动电压控制。
CN202110965662.2A 2021-08-23 2021-08-23 一种电力***自动电压控制方法 Pending CN113629788A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110965662.2A CN113629788A (zh) 2021-08-23 2021-08-23 一种电力***自动电压控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110965662.2A CN113629788A (zh) 2021-08-23 2021-08-23 一种电力***自动电压控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113629788A true CN113629788A (zh) 2021-11-09

Family

ID=78387165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110965662.2A Pending CN113629788A (zh) 2021-08-23 2021-08-23 一种电力***自动电压控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113629788A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114204566A (zh) * 2021-11-30 2022-03-18 国网天津市电力公司电力科学研究院 一种自动电压控制中的变电站智能建模方法
CN116365526A (zh) * 2023-02-28 2023-06-30 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 多级电压互动控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101267114A (zh) * 2008-01-11 2008-09-17 清华大学 基于协调约束实时更新的电厂与变电站协调电压控制方法
CN105226665A (zh) * 2015-10-21 2016-01-06 国家电网公司 通过自动厂站协调控制降低母线电压日波动率的方法
CN106844854A (zh) * 2016-12-20 2017-06-13 国网安徽省电力公司 一种基于负载均衡的风电场群电压自动控制方法及***
CN109361242A (zh) * 2018-12-24 2019-02-19 国网北京市电力公司 一种光伏发电自动电压控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101267114A (zh) * 2008-01-11 2008-09-17 清华大学 基于协调约束实时更新的电厂与变电站协调电压控制方法
CN105226665A (zh) * 2015-10-21 2016-01-06 国家电网公司 通过自动厂站协调控制降低母线电压日波动率的方法
CN106844854A (zh) * 2016-12-20 2017-06-13 国网安徽省电力公司 一种基于负载均衡的风电场群电压自动控制方法及***
CN109361242A (zh) * 2018-12-24 2019-02-19 国网北京市电力公司 一种光伏发电自动电压控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭庆来, 孙宏斌, 张伯明, 李钦, 刘崇茹, 李尹, 杨志新, 王小英, ***: "江苏电网AVC主站***的研究和实现", 电力***自动化, no. 22, 15 October 2005 (2005-10-15), pages 83 - 87 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114204566A (zh) * 2021-11-30 2022-03-18 国网天津市电力公司电力科学研究院 一种自动电压控制中的变电站智能建模方法
CN114204566B (zh) * 2021-11-30 2024-04-23 国网天津市电力公司电力科学研究院 一种自动电压控制中的变电站智能建模方法
CN116365526A (zh) * 2023-02-28 2023-06-30 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 多级电压互动控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107834567B (zh) 特高压直流换流站与近区发电厂的无功电压协调控制方法
CN108695857B (zh) 风电场自动电压控制方法、装置及***
CN106655207A (zh) 基于多数据分析的配电网无功优化***及方法
CN106877354A (zh) 基于全网监视无功补偿技术的节能管理平台
CN103326348B (zh) 一种提高地区电网供电能力分析及全过程在线监测的***
CN104037776A (zh) 随机惯性因子粒子群优化算法的电网无功容量配置方法
CN113629788A (zh) 一种电力***自动电压控制方法
CN114597969B (zh) 计及智能软开关和虚拟电厂技术的配电网双层优化方法
CN112564127A (zh) 一种光伏并网电力***频率暂态稳定性分析方法
CN104377826A (zh) 一种主动配电网控制策略及方法
CN109995089A (zh) 一种分布式电源消纳能力评估方法及***
CN105893714B (zh) 基于大电网仿真***下的自动电压控制***闭环检测及评估方法
CN110739706A (zh) 工业园区配电网调度***及电能质量补偿设备协调控制方法
CN111932072A (zh) 一种基于os2架构的电网综合管控方法及***
CN110994790B (zh) 一种企业电网调度知识决策分析***
CN115483701A (zh) 基于配电自动化主站***的有源配电网区域自治分层调控方法
CN111245032B (zh) 一种计及风电场集电线路降损优化的电压预测控制方法
CN115313403A (zh) 一种基于深度强化学习算法的实时电压调控方法
Ma et al. Operation efficiency evaluation frame and its criteria for distribution network based on annual load duration curve
Bresesti et al. An OPF-based procedure for fast TTC analyses
CN115085208B (zh) 无功电压调控方案管理方法
CN110929968A (zh) 一种智慧城市多能源联合供给综合调控方法及***
CN115293649A (zh) 一种区配电网智能精细化降损方法
Zhu et al. Hierarchical cluster coordination control strategy for large-scale wind power based on model predictive control and improved multi-time-scale active power dispatching
Xiangyu et al. Regional power grid AGC control strategy research based on Q-learning algorithm under WACPB mode

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