CN116799878B - 基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法 - Google Patents

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CN116799878B CN202311043665.6A CN202311043665A CN116799878B CN 116799878 B CN116799878 B CN 116799878B CN 202311043665 A CN202311043665 A CN 202311043665A CN 116799878 B CN116799878 B CN 116799878B
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Abstract

本发明涉及电网调度技术领域，公开了一种基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，包括：构建新能源汇集区的电网模型，读取当前采样日期中第采样时刻的电网模型断面；初始化，获取当前采样日期中第采样时刻下第b个变电站的发电趋势；判断当前第s条待监测母线电压是否越限；若越限，则进入母线电压矫正控制模式；若未越限，则进入母线电压优化控制模式；令，重复进行矫正或优化，直至，实现当前采样日期中所有采样时刻对第b个变电站中第s条待监测母线的自动电压控制。本发明通过对新能源汇集区的不同无功设备统一协调控制，使新能源汇集区保留尽量多的动态无功储备，提高电网的静态电压稳定裕度，提升电网的自动电压控制水平。

Description

基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法
技术领域
本发明涉及电网调度技术领域，尤其是指一种基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法。
背景技术
为应对全球气候变化及能源危机，实现低碳化转型已成为当今电力工业发展的趋势，为此中国持续推进产业结构和能源结构调整，逐步构建以新能源为主体的新型电力***。
随着新型电力***高比例新能源的接入和高比例电力电子元件设备的使用，电网调度中电压控制和电压稳定问题日益突出，电网安全稳定运行和新能源消纳受到更大挑战。新能源送端电网配套电源规划以水、光、风、火、储、输等多能互补的方式汇集电力，具有新能源占比大、电源组合方式多、电网运行方式复杂多变等特点。动态无功设备作为动态电压调节设备，不仅可以提高***暂态电压稳定水平，而且还可以提高***的静态电压稳定裕度，可以有效解决新能源送端电网中各种类型的电压稳定问题。在电网发生故障等暂态过程中，动态无功设备可以通过自身具有的动态电压调节能力提供强大瞬时无功支撑和短时过载，从而解决变电站和新能源场站的暂态过电压问题；在电网故障过后的稳态过程中，动态无功设备还可以调节稳态电压，降低稳控切机后的稳态过电压问题。
目前的无功协调控制方法，基于电网当前运行状态，在需要调节电压的时候选取当前可用的无功设备进行控制，具有随机性，且可能过多的使用容抗器设备，增加其动作次数、影响使用寿命；同时为了预留动态无功储备裕度，对利用动态无功设备的时机不好把握，过早投入动态无功设备达不到调节目标，或者尽量少用动态无功设备保持无功储备。以上情况对于新能源汇集区内的无功设备，例如容抗器、动态无功设备、新能源机组，缺乏针对性的统一协调控制。一方面造成动态无功调节能力的浪费，另一方面对容抗器无功设备的使用寿命，即最大动作次数造成影响。
综上所述，现有的无功控制方法缺乏对新能源汇集区中多种无功设备的统一协调控制方法，存在无功支撑不足，或动态无功调节能力浪费的情况，且会影响容抗器无功设备的使用寿命。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中无法统一充分进行多种无功设备的协调控制，导致无功控制不准确、影响无功设备使用寿命的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，包括：
S1：构建新能源汇集区的电网模型，获取需要监测的母线集合，确定第s条待监测 母线所属的新能源汇集区中第b个变电站；；S表示电网中需要监测的母线的 总数量；；B表示新能源汇集区中变电站的总数量；根据电网模型的拓扑结构， 确定第b个变电站下的共个新能源电厂；初始化采样次数i=0；
S2：读取当前采样日期中第采样时刻的电网模型断面，获取第s条待监测母线的 状态，第b个变电站中的容抗器设备状态、动态无功设备状态与新能源电厂机组状态，以及 无功电压灵敏度信息；
S3：根据第b个变电站下属的个新能源电厂的发电预测信息，获取当前采样日 期中第采样时刻下第b个变电站的发电趋势；所述发电趋势包括上升阶段、下降阶段、高 峰阶段与低谷阶段；
S4：根据所述第s条待监测母线的状态，获取第s条待监测母线的电压采样值，与预设电压上限值、预设电压下限值进行比较，判断当前第s条待监测母线电压是否越限；
S5：若电压采样值不大于预设电压下限值，或不小于预设电压上限值，则判断当前第s条待监测母线电压越限，进入第b个变电站母线电压矫正控制模式，包括：若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来消除第s条待监测母线电压越限；若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，则选取并调节目标动态无功设备来消除第s条待监测母线电压越限；若电压采样值大于预设电压下限值，且小于预设电压上限值，则判断当前第s条待监测母线电压未越限，进入第b个变电站母线电压优化控制模式，包括：若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来实现待监测母线电压优化目标；若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，且存在新能源电厂机组有调节能力，则选取并调节目标新能源电厂机组来实现待监测母线电压优化目标；若新能源电厂机组的调节能力用尽，则选取并调节目标动态无功设备来实现待监测母线电压优化目标；
S6：令i=i+1，重复步骤S2至S5，直至，表示一个采样日期中的采样时刻总数 量，实现当前采样日期中所有采样时刻下对新能源汇集区第b个变电站中第s条待监测母线 的自动电压控制。
具体地，在步骤S2中包括：
读取当前采样日期中第采样时刻的电网模型断面，获取第s条待监测母 线的状态，第b个变电站的容抗器设备状态、动态无功设备状态与新能源电厂 机组状态，以及无功电压灵敏度信息；
电网模型断面表示为：；
其中，下标为m表示是电网日期为时对应的状态；下标i表示是当前日期中第 时刻对应的状态；当初始化i=0，表示当前日期中第0：00采样时刻对应的状态；
表示第时刻需要监视的第s条母线的初始状态信息，表达式为：
；
其中，表示第s条需要监视的第b个变电站母线在第时刻的状态；，表示第时刻第b个变电站 中第s条待监测母线的电压采样值，与分别表示第时刻第b个变电站 中第s条待监测母线的预设电压下限值与预设电压上限值，表示第时刻第b个变 电站中第s条待监测母线的电压优化值；表示第s条需要监视的新能源汇集区新能源 电厂母线在第时刻的状态；
表示第时刻容抗器设备的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第r个容抗器开关在第时刻的运行状态，表示第r个容抗器 在第时刻的无功采样值，表示第r个容抗器的额定容量；r表示电网中容抗器设备 的序号，；R表示电网中容抗器设备的总数量；
表示第时刻动态无功设备的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第t个动态无功设备在第时刻的无功采样值，表示第t个动 态无功设备的无功下限值，表示第t个动态无功设备的无功上限值，表示第t 个动态无功设备的无功储备设定值；t表示电网中动态无功设备的序号，；T 表示电网中动态无功设备的总数量；
表示第时刻新能源电厂机组的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第g个新能源电厂机组在第时刻的有功信息，表示 第g个新能源电厂机组在第时刻的无功信息；g表示电网中新能源电厂机组的序号，；G表示电网中新能源电厂机组的总数量；，表示第g个新能源电厂机组在第时刻的无功采 样值，表示第g个新能源电厂机组的无功下限值，表示第g个新能源电厂机组 的无功上限值；
表示第时刻的无功电压灵敏度信息，表示为：
；
其中，表示新能源电厂机组对新能源电厂母线电压的灵敏度；表示 新能源电厂机组对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度；表示新能源汇集区变电 站容抗器设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度；表示动态无功设备对新能 源汇集区变电站母线电压的灵敏度。
具体地，在步骤S3中，包括：
根据电网模型的拓扑结构，确定第b个变电站下的共个新能源电厂；
通过叠加个新能源电厂的发电预测信息，获取第b个变电站在采样日期的发 电预测信息：；
其中，新能源电厂发电趋势预测下标k表示预测点，；K表示新能源电 厂发电趋势预测下标的总数量；表示第b个变电站下属的新能源电厂序号；表示第b个 变电站下属的新能源电厂的总数量；表示第b个变电站下属的第个新能源电厂在第 k预测点的发电趋势预测信息；
通过对第b个变电站发电预测信息的分析，获取第b个变电站在第k个预测 点的发电趋势状态；设定第b个变电站在第k个预测点的发电趋势为，表示为：；
其中，、、与分别表示第b个变电站在第k个预测点 的发电趋势为上升阶段、下降阶段、高峰阶段与低谷阶段；
预测点k表示采样日期中的采样时间段，每个预测点k均对应日期的多个采 样时刻，则根据第b个变电站的发电趋势信息，获取日期中的采样时刻表 示的发电趋势信息，表示为：
；
其中，、、与分别表示第b个变电站在第采样时刻 的发电趋势为上升阶段、下降阶段、高峰阶段与低谷阶段。
具体地，所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，包括：
设定第时刻第g个新能源电厂机组的无功调整量为，则存在：
；表示第g个新能源电厂机组无功调整 时，第s条需要监视的新能源电厂母线的电压变化量；
设定第时刻第g个新能源电厂机组的无功调整量为，则存在：
；表示第g个新能源电厂机组无功调整 时，第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线，即第s条待监测母线的电压变化量；
设定第时刻第r个容抗器的无功调整量为，则存在：
；表示第r个容抗器无功调整时，第s条 待监测母线的电压变化量；
设定第时刻第t个动态无功设备的无功调整量为，则存在：
；表示第t个动态无功设备无功调整时， 第s条待监测母线的电压变化量。
具体地，所述若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来消除待监测母线电压越限，包括：
若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则根据第b个变电站中容抗器设备状态，标记处于热备状态的容抗器设备为可选容抗器设备；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选容抗器设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；根据不同可选容抗器设备投入时对应的电压变化量、第s条待监测母线当前的电压采样值、预设电压上限值与预设电压下限值，选取目标容抗器设备；改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限。
具体地，所述改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限，包括：
扫描第b个变电站内个容抗器设备的运行状态，标记处于热备状态的容抗器设 备为可选容抗器设备，设定第b个变电站内可选容抗器设备的序号为，；表示第b个变电站内可选容抗器设备的总数量；当 时，说明第b个变电站内有可用的容抗器设备；
设定第b个变电站的可选容抗器设备的信息如下：
；
其中，，表示第b个变电站可选容抗器设备数量不大于容抗器设备总数 量；
当第b个变电站内第个可选容抗器设备投入后，无功调整量为：
；
根据新能源汇集区变电站容抗器设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，获取对应的第s条待监测母线的电压变化量 为：；
如果第s条待监测母线的电压满足，则第 个可选容抗器设备投入的控制策略校验通过，把第个可选容抗器设备的下标记为；
依次对第b个变电站内个可选容抗器设备投入的控制策略进行校验，设定第b 个变电站内校验通过的可选容抗器设备序号为，；表示 第b个变电站内校验通过的可选容抗器设备总数量；形成第时刻第b个变电站内可选容抗 器设备的控制策略信息，表示为：
；
其中，，表示第b个变电站内第个可选容抗器设备 的控制信息；
根据第b个变电站内可选容抗器设备控制策略信息，依据主变无功负载 均衡和容抗器设备动作次数一致原则，从个可选容抗器设备中挑选一个作为目标容 抗器设备进行控制，形成最终的控制指令；在选定目标容抗器设备后，根据目标容抗器设备 初始状态信息，设定目标容抗器设备的开关为，生成第个容抗器所在开关的动作指 令为：；
其中表示控制第个容抗器所在开关闭合；
通过下发第个容抗器所在开关的闭合指令，实现第时刻对第b个变电站内容 抗器设备的控制策略，消除待监测母线电压越限问题。
具体地，所述若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，则选取并调节目标动态无功设备来消除待监测母线电压越限，包括：
若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，则根据第b个变电站中动态无功设备状态，标记处于运行状态且有调节能力的动态无功设备为可选动态无功设备；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选动态无功设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；根据不同可选动态无功设备投入时对应的电压变化量、第s条待监测母线当前的电压采样值、预设电压上限值与预设电压下限值，选取目标动态无功设备；改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限。
具体地，所述改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限，包括：
扫描第b个变电站内个动态无功设备的运行状态，标记处于运行状态且有调节 能力的动态无功设备为可选动态无功设备，设定第b个变电站内可选动态无功设备的序号 为，；表示第b个变电站内可选动态无功设备的总数量，当时，说明第b个变电站内有可用的动态无功设备；可选动态无功设备需满足：且；
设定第b个变电站的可选动态无功设备信息如下：
；
其中，，表明第b个变电站内可选动态无功设备数量不大于动态无功设 备的总数量；
设定第个可选动态无功设备无功变化量的初始目标为无功储备设定值，无功调整量；根据动态无功设备对新能源汇 集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，获取下的母线电压变化量，表示为：；
设定第个可选动态无功设备的无功设定目标值为，初始默认，对第个可选动态无功设备的控制策略进行校验：
根据第s条待监测母线电压变化量，如果在第时刻第b个变电站的第s条 母线的电压满足且，说明第个可选动态无功设备的控制策略校验通 过，标记第个可选动态无功设备的下标为；
第个可选动态无功设备控制策略无功目标值：；
其中，，第个可选动态无功设备的无功目标值等于无功 储备值；
根据变电站母线电压变化量，如果在第时刻第b个变电站的第s条母线的 电压满足，说明第个可选动态无功设备的控制策略 校验需要调整，此时，第个可选动态无功设备的无功目标不能直接调整到无功储备值， 调整方法如下：
根据动态无功设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量 与无功变化量之间的关系，当第b个变电站的第s条待监测母线电压变化量时，对应第个可选动态无功设备的第一无功调整量为：
；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为，第个可选动态无功设 备控制策略的无功目标值为：；
其中，，第个可选动态无功设备的无功目标值小于无功 储备值；
根据变电站母线电压变化量，如果在第时刻第b个变电站的第s条母线的 电压满足，说明第个可选动态无功设备的控制策略 校验需要调整，此时，第个可选动态无功设备的无功目标调整到无功储备值 不能满足调压需求，为了消除变电站母线电压越限需要动用更多的动态无功，调整方法如 下：
根据动态无功设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量 与无功变化量之间的关系，当第b个变电站的第s条母线电压变化量时，对应第个可选动态无功设备的第二无功调整量为：
；
对第二无功调整量进行校验，当第个可选动态无功设备以调整后大于无功最大值，修正：；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为，第个可选动态无功设 备控制策略的无功目标值为：；
其中，，第个可选动态无功设备的无功目 标值大于无功储备值，且小于等于动态无功设备的无功最大值；
在第时刻，对第b个变电站内的个可选动态无功设备依次生成控制策略，设 定第b个变电站内校验通过的动态无功设备序号为，；表 示第b个变电站内生成控制策略的动态无功设备总数量，形成第b个变电站内动态无功设备 控制策略信息如下：；
其中，，表示第b个变电站内第个动态无功设备的无功 目标值；
根据第时刻第b个变电站内动态无功设备控制策略信息，依据变电 站内主变无功负载均衡和动态无功设备无功出力一致原则，从个可选动态无功设备 中挑选目标动态无功设备进行控制，形成最终的控制指令；设定第时刻第b个变电站内目 标动态无功设备的下标为，为目标动态无功设备的控制指令：；
通过目标动态无功设备的控制指令，实现对第时刻第b个变电站内动态无功设 备的控制策略；通过投入第b个变电站内目标动态无功设备的无功，消除第s条待监测母线 电压越限问题。
具体地，所述若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来实现待监测母线电压优化目标，包括：
若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则根据第b个变电站中容抗器设备状态，标记处于热备状态的容抗器设备为可选容抗器设备；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选容抗器设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；根据不同可选容抗器设备投入时对应的电压变化量，第s条待监测母线当前的电压采样值与电压优化值，选取目标动态无功设备；改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标。
具体地，所述改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标，包括：
扫描第b个变电站内个容抗器设备的运行状态，标记处于热备状态的容抗器设 备为可选容抗器设备，设定第b个变电站内可选容抗器设备的序号为，；表示变电站内可选容抗器设备的总数量；当时，说明 第b个变电站内有可用的可选容抗器设备；
设定第b个变电站的可选容抗器设备信息如下：
；
其中，，表示第b个变电站可选容抗器设备数量不大于容抗器设备总数 量；
当第b个变电站内第个可选容抗器设备投入后，无功调整量为：；
根据新能源汇集区变电站容抗器设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，获取下对应的第s条待监测母线的 电压变化量为：；
如果第s条待监测母线的电压满足，说明第个可选容抗器设备投入策略校验通过，把第个可选容抗器设备的下标记为；
依次校验第b个变电站内个可选容抗器设备的控制策略，设第b个变电站内校 验通过的可选容抗器设备序号为，；表示第b个变电站内 校验通过的可选容抗器设备总数量；则第时刻第b个变电站内可选容抗器设备的控制策 略信息，表示为：；
其中，，表示第b个变电站内第个可选容抗器设备 的控制信息；
根据第b个变电站内可选容抗器设备控制策略信息，依据变电站内主变 无功负载均衡和容抗器设备动作次数一致原则，从个可选容抗器设备中挑选目标容 抗器设备进行控制，形成最终的控制指令；在选定第b个变电站中的目标容抗器设备后，根 据容抗器初始状态信息，设定目标容抗器设备的开关为，生成第个容抗器设备所在 开关的动作指令为：；
其中，表示控制第个容抗器设备的开关闭合；
通过下发第个容抗器设备所在开关的闭合指令，实现第时刻对第b个变电站 内容抗器设备的控制策略，通过投入目标容抗器设备改变第b个变电站无功，实现第s条待 监测母线电压优化目标。
具体地，所述若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，且存在新能源电厂机组有调节能力，则选取并调节目标新能源电厂机组来实现待监测母线电压优化目标，包括：
若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，且存在新能源电厂机组有调节能力，则根据第b个变电站下属的新能源电厂状态，标记处于运行状态且有调节能力的新能源电厂机组为可选新能源电厂机组；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及可选新能源电厂机组投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；根据不同可选新能源电厂机组投入时对应的电压变化量，第s条待监测母线当前的电压采样值与电压优化值，选取目标新能源电厂机组；改变目标新能源电厂机组状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标。
具体地，所述改变目标新能源电厂机组状态来改变第s条待监测母线的电压值，包括：
当新能源电厂机组有无功调节能力时，利用新能源电厂机组无功实现变电站母线电压优化目标：
扫描第b个变电站下属的个新能源电厂机组的运行状态，标记处于运行状态且 有调节能力的新能源电厂机组为可选新能源电厂机组，设定第b个变电站下属的可选新能 源电厂机组的序号为，；表示第b个变电站下属可选新能源 电厂机组的总数量，当时，说明有可用的下属可选新能源电厂机组；可选新能源电 厂机组需满足且；
设定第b个变电站的可选新能源电厂机组信息如下：
；
其中，，表明第b个变电站下属可选新能源电厂机组数量不大于新能源 电厂机组的总数量；
根据新能源电厂机组对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化 量与无功变化量之间的关系，当第s条待监测母线电压变化量为时，对应第b个变电站下属可选新能源电厂机组的总无 功调整需求为：
；
统计第b个变电站下属可选新能源电厂机组的总无功调节能力表示为：；
校验总无功调整需求，当大于可选新能源电厂机组总无功调节能力时，说明总无功调节需求超出当前新能源电厂机组的总无功调节能力，修正总无 功调节需求；
根据所述总无功调节需求，依据新能源电厂机组无功出力均衡原则，把总无 功调节需求分配到各个新能源电厂机组；设定第个新能源电厂机组分配到的无 功增量为，标记该新能源电厂机组的下标为，得到第b个变电站下属第 个新能源电厂机组的无功目标值，表示为：；
其中，表示第个新能源电厂机组的无功增量；
生成第b个变电站下属新能源电厂机组的控制策略信息，表示为：；
通过下发新能源电厂机组无功目标值的控制指令，实现对第时刻第b个变电站 下属新能源电厂机组的控制策略；通过改变第b个变电站下属新能源电厂机组的无功，实现 第s条待监测母线电压优化目标。
具体地，所述若目标新能源电厂机组的调节能力用尽，则选取并调节目标动态无功设备来实现待监测母线电压优化目标，包括：
若目标新能源电厂机组的调节能力用尽，则根据第b个变电站中动态无功设备状态，标记处于运行状态且有调节能力的动态无功设备为可选动态无功设备；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选动态无功设备投入电网时的无功调整量，确定相应的第s条待监测母线电压变化量；根据不同可选容抗器设备投入时对应的电压变化量，第s条待监测母线当前的电压采样值与电压优化值，选取目标动态无功设备；改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标。
具体地，所述改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，包括：
若当新能源电厂机组无功调节能力用尽时，利用变电站内动态无功设备无功实现变电站母线电压优化目标：
扫描第b个变电站内个动态无功设备的运行状态，标记处于运行状态且有调节 能力的动态无功设备为可选动态无功设备，设定第b个变电站内可选动态无功设备的序号 为，；表示第b个变电站内可选动态无功设备的总数量，当时，说明第b个变电站内有可用的可选动态无功设备；可选动态无功设备需满足：且；
设定第b个变电站的可选动态无功设备信息如下：
；
其中，，表明第b个变电站内可选动态无功设备数量不大于动态无功设 备的总数量；
设定第个可选动态无功设备无功调整量的初始目标为无功储备设定值，无功调整量；根据动态无功设备对新能源汇 集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，获取下对应的变电站母线电压变化量：；
设定第个可选动态无功设备的无功设定目标值为，初始默认，对第个可选动态无功设备的控制策略进行校验：
根据第s条待监测母线电压变化量，如果在第时刻第s条待监测母线的电 压满足，说明第个可选动态无功设备的控制策略校 验通过，标记第个可选动态无功设备的下标为；
第个可选动态无功设备控制策略无功目标值：；
其中，，第个可选动态无功设备的无功目标值等于无功 储备值；
根据变电站母线电压变化量，如果在第时刻第s条待监测母线的电压满 足，说明第个可选动态无功设备的控制策略校验需 要调整，此时，第个可选动态无功设备的无功目标不能直接调整到无功储备值，调整方 法如下：
根据动态无功设备对变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量 的关系，当第s条待监测母线电压变化量时，对应第 个可选动态无功设备的第一无功调整量为：
；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为，第个可选动态无功设 备控制策略的无功目标值为：；
其中，，第个可选动态无功设备的无功目标值小于无功 储备值；
在第时刻对第b个变电站内的个可选动态无功设备依次生成控制策略，设 定第b个变电站内校验通过的可选动态无功设备序号为，；表示变电站内生成控制策略的可选动态无功设备总数量，形成第b个变电站内可选动 态无功设备控制策略信息：
；
其中，，表示第b个变电站内第个可选动态无功设备 的控制指令信息；
根据第时刻第b个变电站内动态可选无功设备控制策略信息，依据 变电站内主变无功负载均衡和动态无功设备无功出力一致原则，从个可选动态无功 设备中挑选目标动态无功设备进行控制，形成最终的控制指令；设定第时刻第b个变电站 内目标动态无功设备下标为，为目标动态无功设备的控制指令信息：；
其中，表示第b个变电站内目标动态无功设备的无功目标值；
通过下发目标动态无功设备的控制指令，实现第时刻对第b个变电站内动态无 功设备的控制策略；通过改变目标动态无功设备的无功，实现第s条待监测母线电压优化目 标。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，根据第s条待监测母线的电压采样值与预设电压上限值、预设电压下限值进行比较，进行第s条待监测母线电压越限判断；当第s条待监测母线未越限时，进入新能源汇集区变电站母线电压优化控制模式，通过第b个变电站内容抗器设备、动态无功设备和新能源电厂机组的协调控制，在预留新能源汇集区动态无功储备的基础上，实现变电站母线电压优化目标；当第s条待监测母线越限时，进入新能源汇集区变电站母线电压矫正控制模式，通过第b个变电站内容抗器设备和动态无功设备的协调控制，在预留新能源汇集区动态无功储备的基础上，消除待监测母线电压越限问题。
本发明根据基于电网当前运行状态与发电趋势预测信息，在需要调节母线电压的时候，有针对性的选择无功设备进行控制。在发电快速变化阶段，优先利用大容量的容抗器设备进行控制，对于趋势性的持续无功需求提供强无功支撑；在发电平稳阶段，充分利用新能源机组或动态无功设备的快速调节能力，进行无功协调控制；减少了容抗器设备的动作次数，延长设备使用寿命；且可以充分利用动态无功设备的快速调节能力，更好的响应更精细的调节需求。本发明通过实现基于发电趋势预测的新能源汇集区不同无功设备间的统一协调控制，可以使新能源汇集区保留尽量多的动态无功储备，提高电网的静态电压稳定裕度，从而提升电网的自动电压控制水平。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明所提供的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法的步骤流程图；
图2是新能源汇集区电网结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
随着越来越多的动态无功设备接入电网，电网自动电压控制逐步实现对动态无功设备的调度管理，对电网自动电压控制提出了新的要求：一方面要在稳态下尽可能预留足够多的动态无功储备以应对可能的故障情况；另一方面又要有效的利用动态无功设备的调节能力，实现动态无功设备与新能源场站机组、变电站容抗器等无功设备之间的统一协调控制，提高电网的静态电压稳定裕度，为新能源消纳送出提供无功支撑。
参照图1所示，本发明的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，具体步骤包括：
S1：构建新能源汇集区的电网模型，获取需要监测的母线集合，确定第s条待监测 母线所属的新能源汇集区中第b个变电站；；S表示电网中需要监测的母线的 总数量；；B表示新能源汇集区中变电站的总数量；根据电网模型的拓扑结构， 确定第b个变电站下的共个新能源电厂；初始化采样次数i=0；
S2：读取当前采样日期中第采样时刻的电网模型断面，获取第s条待监测母线的 状态，第b个变电站中的容抗器设备状态、动态无功设备状态与新能源电厂机组状态，以及 无功电压灵敏度信息；
S3：根据第b个变电站下属的个新能源电厂的发电预测信息，获取当前采样日 期中第采样时刻下第b个变电站的发电趋势；所述发电趋势包括上升阶段、下降阶段、高 峰阶段与低谷阶段；
S4：根据所述第s条待监测母线的状态，获取第s条待监测母线的电压采样值，与预设电压上限值、预设电压下限值进行比较，判断当前第s条待监测母线电压是否越限；
S5：若电压采样值不大于预设电压下限值，或不小于预设电压上限值，则判断当前第s条待监测母线电压越限，进入第b个变电站母线电压矫正控制模式，包括：若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来消除第s条待监测母线电压越限；若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，则选取并调节目标动态无功设备来消除第s条待监测母线电压越限；若电压采样值大于预设电压下限值，且小于预设电压上限值，则判断当前第s条待监测母线电压未越限，进入第b个变电站母线电压优化控制模式，包括：若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来实现待监测母线电压优化目标；若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，且存在新能源电厂机组有调节能力，则选取并调节目标新能源电厂机组来实现待监测母线电压优化目标；若新能源电厂机组的调节能力用尽，则选取并调节目标动态无功设备来实现待监测母线电压优化目标；
S5-1：若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则根据第b个变电站中容抗器设备状态，标记处于热备状态的容抗器设备为可选容抗器设备；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选容抗器设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；根据不同可选容抗器设备投入时对应的电压变化量、第s条待监测母线当前的电压采样值、预设电压上限值与预设电压下限值，选取目标容抗器设备；改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限；
S5-2：若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，则根据第b个变电站中动态无功设备状态，标记处于运行状态且有调节能力的动态无功设备为可选动态无功设备；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选动态无功设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；根据不同可选动态无功设备投入时对应的电压变化量、第s条待监测母线当前的电压采样值、预设电压上限值与预设电压下限值，选取目标动态无功设备；改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限；
S5-3：若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则根据第b个变电站中容抗器设备状态，标记处于热备状态的容抗器设备为可选容抗器设备；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选容抗器设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；根据不同可选容抗器设备投入时对应的电压变化量，第s条待监测母线当前的电压采样值与电压优化值，选取目标动态无功设备；改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标；
S5-4：若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，且存在新能源电厂机组有调节能力，则根据第b个变电站下属的新能源电厂状态，标记处于运行状态且有调节能力的新能源电厂机组为可选新能源电厂机组；根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及可选新能源电厂机组投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；根据不同可选新能源电厂机组投入时对应的电压变化量，第s条待监测母线当前的电压采样值与电压优化值，选取目标新能源电厂机组；改变目标新能源电厂机组状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标；
S6：令i=i+1，重复步骤S2至S5，直至，表示一个采样日期中的采样时刻总数 量，实现当前采样日期中所有采样时刻下对新能源汇集区第b个变电站中第s条待监测母线 的自动电压控制。
参照图2所示，为新能源汇集区电网结构示意图；新能源汇集区在实际电网中相当于一片相对集中的新能源区域，包含若干个新能源汇集站，新能源电厂发电以后各自通过不同的新能源汇集站实现上网输电。
具体地，在日期为，初始化i=0的第采样时刻，包括：
S201：设定电网自动电压控制周期为；
S202：设定电网日期为，读取电网模型和第0：00时刻的初始断面；
所述初始断面包括电网中需要监视的母线状态、容抗器设备状态、动态无功 设备状态，新能源电厂机组状态与无功电压灵敏度信息；
初始断面；
其中，下标为m表示是电网日期为时对应的状态；下标0表示是当前日期中第 采样时刻对应的状态；
S202-1：设定电网中需要监视的母线序号为；S表示电网中需要 监视的母线的总数量；
表示第时刻需要监视的第s条母线的初始状态信息，表达式为：
；
其中，表示第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线在第时刻的状态，表示第s条需要监视的新能源电厂母线在第时刻的状态。
S202-2：设定电网中容抗器设备的序号为；表示电网中容抗器 设备的总数量；
表示第时刻容抗器的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第r个容抗器开关在第时刻的运行状态，表示第r个容抗器 在第时刻的无功采样值，表示第r个容抗器的额定容量。
S202-3：设定电网中动态无功设备的序号为；表示电网中动态 无功设备的总数量；
表示第时刻动态无功设备的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第t个动态无功设备在第时刻的无功采样值，表示第t个 动态无功设备的无功下限值，表示第t个动态无功设备的无功上限值，表示第 t个动态无功设备的无功储备设定值。
S202-4：设定电网中新能源电厂机组的序号为；表示电网中新 能源电厂机组的总数量；
表示第时刻新能源电厂机组的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第g个新能源电厂机组在第时刻的有功信息，表示 第g个新能源电厂机组在第时刻的无功信息；
，表示第g个新能源电厂机组在第时 刻的无功采样值，表示第g个新能源电厂机组的无功下限值，表示第g个新能 源电厂机组的无功上限值。
S202-5：设定新能源机组对新能源电厂母线电压的灵敏度为，新能源机组 对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度为；新能源汇集区变电站容抗器对新能源 汇集区变电站母线电压的灵敏度；动态无功设备对新能源汇集区变电站母线电压的 灵敏度；因此，第时刻的无功电压灵敏度信息，表示为：；
设定第时刻第g个新能源电厂机组的无功调整量为，则存在：
；表示第g个新能源电厂机组无功调整时，第s条需要监视的新能源电厂母线的电压变化量；
设定第时刻第g个新能源电厂机组的无功调整量为，则存在：
；表示第g个新能源电厂机组无功调整时，第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线的电压变化量；
设定第时刻第r个容抗器的无功调整量为，则存在：
；表示第r个容抗器无功调整时，第s 条需要监视的新能源汇集区变电站母线的电压变化量；
设定第时刻第t个动态无功设备的无功调整量为，则存在：
；表示第t个动态无功设备无功调整 时，第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线的电压变化量。
S203：设定日期为的新能源电厂发电趋势预测信息为；
S203-1：设定新能源电厂的序号为；N表示电网中新能源电厂的总 数量；新能源电厂发电趋势预测下标k表示预测时间点，；K表示新能源电厂发 电趋势预测下标的总数量；发电趋势预测下标k对应日期的采样时间段，每个预测时间 点间隔相同的预设时间间隔；
；
其中，表示第n个新能源电厂在第k下标的发电趋势预测信息；
S203-2：设定新能源汇集区变电站的序号为；B表示新能源汇集区 变电站的总数量。通过对新能源汇集区电网的拓扑分析，可确定变电站下属的新能源电厂 范围，通过叠加变电站下属新能源电厂的发电预测信息，可以得到第b个新能源汇集区变电 站的发电预测信息，表示为：
；
其中，表示第b个新能源汇集区变电站在日期的发电预测信息，表示 第b个新能源汇集区变电站下属的新能源电厂序号；表示第b个新能源汇集区变电站下 属的新能源电厂的总数量；表示第b个新能源汇集区变电站下属的第n个新能源电厂 在第k下标的发电趋势预测信息；
S203-3：通过对第b个新能源汇集区变电站发电预测信息的分析，可确定 第b个新能源汇集区变电站在第k个预测点的发电趋势状态。设定第b个新能源汇集区变电 站在第k个预测点的发电趋势为，表示为：
，
其中，表示第b个新能源汇集区变电站在第k个预测点的发电趋势为上升阶 段，表示第b个新能源汇集区变电站在第k个预测点的发电趋势为下降阶段，表示第b个新能源汇集区变电站在第k个预测点的发电趋势为高峰阶段， 表示第b个新能源汇集区变电站在第k个预测点的发电趋势为低谷阶段。
S203-4：考虑到每个预测点k均对应日期的若干个采样时刻，则第b个新能源 汇集区变电站的发电趋势信息可以推广为用日期中的采样时刻表示的，表示为：
；
其中，表示第b个新能源汇集区变电站在第i采样时刻的发电趋势为上升阶 段，表示第b个新能源汇集区变电站在第i采样时刻的发电趋势为下降阶段， 表示第b个新能源汇集区变电站在第i采样时刻的发电趋势为高峰阶段，表示第b个 新能源汇集区变电站在第i采样时刻的发电趋势为低谷阶段。
S204：读取第时刻的初始断面信息：；
读取第时刻需要监视的母线运行状态信息，表示为：
；
第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线运行状态信息，表示为：
；
其中，表示第时刻第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线的电压 采样值，与分别表示第时刻第s条需要监视的新能源汇集区变电站 母线电压的下限值和上限值，表示第时刻全局无功优化给出的第s条需要监视 的新能源汇集区变电站母线电压优化值；
第时刻第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线电压越限的判断条件为：或；
第时刻第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线电压不越限的判断条件为：；
当第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线电压满足越限的判断条件时，则执行步骤S205，进入新能源汇集区变电站母线电压矫正控制模式，通过变电站内容抗器设备和动态无功设备的协调控制，在预留新能源汇集区动态无功储备的基础上，消除变电站母线电压越限。
当第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线电压满足不越限的判断条件时，说明变电站母线电压合格，则执行步骤S206，进入新能源汇集区变电站母线电压优化控制模式，通过变电站内容抗器设备、动态无功设备和新能源电厂机组的协调控制，在预留新能源汇集区动态无功储备的基础上，实现变电站母线电压优化目标。
S205：新能源汇集区变电站母线电压矫正控制模式；
设定第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线所在变电站下标为b，当第时刻 第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线电压满足越限的判断条件时，说明新能源汇集 区变电站母线电压不合格，需要对变电站母线进行电压矫正控制，以消除变电站母线电压 越限。
S205-1：当新能源汇集区变电站母线电压越下限，即时，检 测第时刻第b个新能源汇集区变电站发电趋势信息，当或，说明新能源汇集区变电站下属新能源电厂处于“低谷-高峰”或“高峰- 低谷”的有功发电快速变化阶段。此时，新能源电厂的主要任务是响应发电指令快速调节有 功出力，只有少量兼顾新能源汇集区的无功调压需求，对新能源汇集区的无功电压支撑不 大，优先利用新能源汇集区变电站内容抗器设备的无功调节能力消除变电站母线电压越 限。
通过控制动作大容量的变电站容抗器设备，一方面可以充分响应新能源汇集区的无功调压需求，为新能源消纳送出提供强无功电压支撑，快速消除变电站母线电压越限；另一方面通过保存动态无功设备的调节能力，为新能源汇集区尽量预留足够的动态无功储备，以应对事故情况下的电压波动。
①扫描第b个变电站内个容抗器设备的运行状态，标记处于热备状态的容抗器 设备为可选容抗器，设定第b个变电站内可选容抗器的序号为，；表示变电站内可选容抗器的总数量。当时，说明第b个变电站内有可用的容 抗器设备。
②设定第b个变电站的可选容抗器信息如下：
；
其中，，表示第b个变电站可选容抗器数量不大于容抗器设备总数量。
③当第b个变电站内第个容抗器设备投入后，无功调整量为：
；
根据容抗器设备无功电压灵敏度关系，对应的变电站内第s条母线的电压变化量 为：；
如果第s条变电站母线的电压满足，说明第个容抗器设备投入策略校验通过，把第个容抗器设备的下标记为。
④重复步骤③，依次对第b个变电站内个容抗器的控制策略校验，设定第b个 变电站内校验通过的容抗器序号为，；表示第b个变电站 内校验通过的容抗器设备总数量。形成第时刻第b个变电站内容抗器的控制策略信息如 下：
；
其中，，表示第b个变电站内第个容抗器的控制信 息。
⑤根据第b个变电站内容抗器控制策略信息，依据变电站内主变无功负 载均衡和容抗器设备动作次数一致原则，从个可控容抗器中挑选一个进行控制，形成 最终的控制指令。在选定第b个变电站下发控制指令的容抗器后，根据容抗器初始状态信 息，设定控制指令对应容抗器的开关为，生成第个容抗器所在开关的动作指令为：
；
其中，表示控制第个容抗器所在开关闭合。
通过下发第个容抗器所在开关的闭合指令，实现第时刻对第b个变电站内 容抗器设备的控制策略。通过投入容抗器设备使变电站无功增加，提升变电站母线电压，从 而消除变电站母线电压越下限问题。
S205-2：当新能源汇集区变电站母线电压越下限，即时，检 测第时刻第b个新能源汇集区变电站发电趋势信息，当或，说明新能源汇集区变电站下属新能源电厂处于“高峰”或“低谷”的有 功发电稳定阶段。此时，新能源电厂在兼顾有功发电的同时也能部分满足新能源汇集区的 无功调压需求，对新能源汇集区的无功电压支撑有一定的贡献，优先利用新能源汇集区变 电站内动态无功设备的无功调节能力，消除变电站母线电压越限。
通过控制动作可连续调节的动态无功设备，一方面，可以更精准的响应新能源汇集区在有功发电稳定阶段的无功电压需求，为新能源消纳送出提供灵活多变的无功电压支撑；另一方面，通过尽量减少变电站内容抗器设备的动作次数，有利于延长容抗器设备的使用寿命。
①扫描第b个变电站内个动态无功设备的运行状态，标记处于运行状态且有调 节能力的动态无功设备为可选动态无功设备，设定第b个变电站内可选动态无功设备的序 号为，；表示变电站内可选动态无功设备的总数量，当时，说明第b个变电站内有可用的动态无功设备。可选动态无功设备需满足：且。
②设定第b个变电站的可选动态无功设备信息如下：
；
其中，，表明第b个变电站内可选动态无功设备数量不大于动态无功设 备的总数量。
③设定第个可选动态无功设备的初始目标为无功储备设定值，无功 调整量；根据动态无功设备无功电压灵敏度关系，对应 的变电站母线电压变化量为：；
④设定第个可选动态无功设备的无功设定目标值为，初始默认，对第个可选动态无功设备的控制策略进行校验：
根据变电站母线电压变化量，如果在第时刻第b个变电站的第s条母线 的电压满足，说明第个可选动态无功设备的控制 策略校验通过，标记第个可选动态无功设备的下标为。
此时，第个可选动态无功设备控制策略的无功目标值为：
，
其中，，第个可选动态无功设备的无功目标值等于无功 储备值。
根据变电站母线电压变化量，如果在第时刻第b个变电站的第s条母线 的电压满足，说明第个可选动态无功设备的控制策 略校验需要调整，此时，第个可选动态无功设备的无功目标不能直接调整到无功储备 值，调整方法如下：
根据动态无功设备无功电压灵敏度关系，当第b个变电站的第s条母线电压变化量时，对应第个可选动态无功设备的无功调整量为：
；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为，第个可选动态无功设 备控制策略的无功目标值为：；
其中，，第个可选动态无功设备的无功目标值小于无功 储备值。
根据变电站母线电压变化量，如果在第时刻第b个变电站的第s条母线 的电压满足，说明第个可选动态无功设备的控制策 略校验需要调整，此时，第个可选动态无功设备的无功目标调整到无功储备值不能满足调压需求，为了消除变电站母线电压越限需要动用更多的动态无功，调 整方法如下：
根据动态无功设备无功电压灵敏度关系，当第b个变电站的第s条母线电压变化量时，对应第个可选动态无功设备的无功调整量为：
；
需要对计算出的无功调整量进行校验，当第个可选动态无功设备 以调整后大于动态无功设备的无功最大值，修正如下：
；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为，第个可选动态无功设 备控制策略的无功目标值为：；
其中，，第个可选动态无功设备的无功目 标值大于无功储备值，且小于等于动态无功设备的无功最大值。
⑤重复步骤④，在第时刻第b个变电站内的个可选动态无功设备依次生成 控制策略，设定第b个变电站内校验通过的动态无功设备序号为，；表示变电站内生成控制策略的动态无功设备总数量，形成第b 个变电站内动态无功设备控制策略信息如下：
；
其中，，表示第b个变电站内第个动态无功设备的无功 目标值。
⑥根据第时刻第b个变电站内动态无功设备控制策略信息，依据变 电站内主变无功负载均衡和动态无功设备无功出力一致原则，从个可选动态无功设 备中挑选一个进行控制，形成最终的控制指令。设定第时刻第b个变电站内控制指令对应 的动态无功设备下标为，为第个动态无功设备的控制指令：
；
通过下发第个动态无功设备的控制指令，实现对第时刻第b个变电站内动 态无功设备的控制策略。通过投入变电站内动态无功设备的无功，提升变电站母线电压，从 而消除变电站母线电压越下限问题。
S206：新能源汇集区变电站母线电压优化控制模式；
设定第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线所在变电站下标为b，当第时刻 第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线电压满足不越限的判断条件时，说明新能源汇 集区变电站母线电压合格，需要跟踪全局优化给出的母线电压优化目标值，进行母线电压 优化控制。
S206-1：当新能源汇集区变电站母线电压低于优化值，即 时，检测第时刻第b个新能源汇集区变电站发电趋势信息，当或，说明新能源汇集区变电站下属新能源电厂处 于“低谷-高峰”或“高峰-低谷”的有功发电快速变化阶段。此时，新能源电厂的主要任务是 响应发电指令快速调节有功出力，只有少量兼顾新能源汇集区的无功调压需求，对新能源 汇集区的无功电压支撑不大，优先利用新能源汇集区变电站内容抗器设备的无功调节能力 实现变电站母线电压优化目标。
通过控制动作大容量的变电站容抗器设备，一方面可以充分响应新能源汇集区的无功调压需求，为新能源消纳送出提供强无功电压支撑，实现变电站母线电压优化目标；另一方面通过保存动态无功设备的调节能力，为新能源汇集区尽量预留足够的动态无功储备，以应对事故情况下的电压波动。
①扫描第b个变电站内个容抗器设备的运行状态，标记处于热备状态的容抗器 设备为可选容抗器，设定第b个变电站内可选容抗器的序号为，；表示变电站内可选容抗器的总数量。当时，说明第b个变电站内有可用的容 抗器设备。
②设定第b个变电站的可选容抗器信息如下：
；
其中，，表示第b个变电站可选容抗器数量不大于容抗器设备总数量。
③当第b个变电站内第个容抗器设备投入后，无功调整量为：
；
根据容抗器设备无功电压灵敏度关系，对应的变电站内第s条母线的电压变化量 为：；
如果第s条变电站母线的电压满足，说明第个容抗器设备投入策略校验通过，把第个容抗器设备的下标记为。
④重复步骤③，依次对第b个变电站内个容抗器的控制策略校验，设定第b个 变电站内校验通过的容抗器序号为，；表示第b个变电站 内校验通过的容抗器设备总数量。形成第时刻第b个变电站内容抗器的控制策略信息如 下：
；
其中，，为第b个变电站内第个容抗器的控制信息。
⑤根据第b个变电站内容抗器控制策略信息，依据变电站内主变无功 负载均衡和容抗器设备动作次数一致原则，从个可控容抗器中挑选一个进行控制，形 成最终的控制指令。在选定第b个变电站下发控制指令的容抗器后，根据容抗器初始状态信 息，设定控制指令对应容抗器的开关为，生成第个容抗器所在开关的动作指令为：
；
其中，表示控制第个容抗器设备的开关闭合。
通过下发第个容抗器所在开关的闭合指令，实现第时刻对第b个变电站内 容抗器设备的控制策略。通过投入容抗器设备使变电站无功增加，提升变电站母线电压，实 现变电站母线电压优化目标。
S206-2：当新能源汇集区变电站母线电压低于优化值，即 时，检测第时刻第b个新能源汇集区变电站发电趋势信息，当或，说明新能源汇集区变电站下属新能源电厂 处于“高峰”或“低谷”的有功发电稳定阶段。此时，新能源电厂在兼顾有功发电的同时也能 部分满足新能源汇集区的无功调压需求，对新能源汇集区的无功电压支撑有一定的贡献， 优先利用新能源汇集区新能源电厂机组或变电站内动态无功设备的无功调节能力，实现变 电站母线电压优化目标。
通过控制动作可连续调节的新能源电厂机组或动态无功设备，一方面，可以更精准的响应新能源汇集区在有功发电稳定阶段的无功电压需求，为新能源消纳送出提供灵活多变的无功电压支撑；另一方面，通过尽量减少变电站内容抗器设备的动作次数，有利于延长容抗器设备的使用寿命。
为了保障新能源汇集区最大动态无功储备裕度，优先选择调节新能源电厂机组的无功，实现变电站母线电压优化问题；仅在新能源电厂机组的无功调节用尽时，才使用变电站内动态无功设备的无功实现变电站母线电压优化目标。
S206-2-1：当新能源电厂机组有无功调节能力时，利用新能源电厂机组无功实现变电站母线电压优化目标；
①扫描第b个变电站下属的个新能源电厂机组的运行状态，标记处于运行状态 且有调节能力的新能源电厂机组为可选新能源电厂机组，设定第b个变电站下属的新能源 电厂机组的序号为，；表示变电站下属的新能源电厂机组 的总数量，当时，说明第b个变电站有可用的下属新能源电厂机组。可选新能源电 厂机组需满足：
且。
②设定第b个变电站的可选新能源电厂机组信息如下：
；
其中，，表明第b个变电站下属可选新能源电厂机组数量不大于新能源 电厂机组的总数量。
③根据新能源电厂机组无功电压灵敏度关系，当第b个变电站的第s条母线电压变 化量为时，对应第b个变电站下属新能源电厂机组的总 无功调整量为：
；
统计第b个变电站下属新能源电厂机组的总无功调节能力如下：
；
对计算出的无功调整需求进行校验，当大于新能源电厂机组总无功 调节能力时，说明总无功调节需求超出当前新能源电厂机组的总无功调节能力， 修正无功调节需求；
④根据步骤③获取的新能源电厂总无功调节需求，依据新能源电厂机组无 功出力均衡原则，把总无功调节需求分配到各个新能源电厂机组。设定第个 新能源电厂机组分配到的无功增量为，标记该新能源电厂机组的下标为， 得到第b个变电站下属第个新能源电厂机组的无功目标值为：；
其中，表示第个新能源电厂机组的无功增量。
⑤生成第b个变电站下属新能源电厂机组的控制策略信息，表示为：；
通过下发新能源电厂机组无功目标值的控制指令，实现对第时刻第b个变电站 下属新能源电厂机组的控制策略。通过增加变电站下属新能源电厂机组的无功，提升变电 站母线电压，实现变电站母线电压优化目标。
S206-2-2：当新能源电厂机组无功调节能力用尽时，利用变电站内动态无功设备无功实现变电站母线电压优化目标；
①扫描第b个变电站内个动态无功设备的运行状态，标记处于运行状态且有调 节能力的动态无功设备为可选动态无功设备，设定第b个变电站内可选动态无功设备的序 号为，；表示变电站内可选动态无功设备的总数量，当时，说明第b个变电站内有可用的动态无功设备。可选动态无功设备需满足：且。
②设定第b个变电站的可选动态无功设备信息如下：
；
其中，，表明第b个变电站内可选动态无功设备数量不大于动态无功设 备的总数量。
③设定第个可选动态无功设备的初始目标为无功储备设定值，无功 调整量；根据动态无功设备无功电压灵敏度关系，对应 的变电站母线电压变化量为：；
④设定第个可选动态无功设备的无功设定目标值为，初始默认，对第个可选动态无功设备的控制策略进行校验：
根据变电站母线电压变化量，如果在第时刻第b个变电站的第s条母线 的电压满足，说明第个可选动态无功设备的控制 策略校验通过，标记第个可选动态无功设备的下标为。
此时，第个可选动态无功设备控制策略的无功目标值为：
，
其中，，第个可选动态无功设备的无功目标值等于无功 储备值。
根据变电站母线电压变化量，如果在第时刻第b个变电站的第s条母线 的电压满足，说明第个可选动态无功设备的控制策 略校验需要调整，此时，第个可选动态无功设备的无功目标不能直接调整到无功储备 值，调整方法如下：
根据动态无功设备无功电压灵敏度关系，当第b个变电站的第s条母线电压变化量时，对应第个可选动态无功设备的无功调整量为：
；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为，第个可选动态无功设 备控制策略的无功目标值为：；
其中，，第个可选动态无功设备的无功目标值小于无功 储备值。
⑤重复步骤④，在第时刻对第b个变电站内的个可选动态无功设备依次生 成控制策略，设定第b个变电站内校验通过的动态无功设备序号为，；表示变电站内生成控制策略的动态无功设备总数量，形成第b 个变电站内动态无功设备控制策略信息如下：
；
其中，，表示第b个变电站内第个动态无功设备的控 制指令信息。
⑥根据第时刻第b个变电站内动态无功设备控制策略信息，依据变 电站内主变无功负载均衡和动态无功设备无功出力一致原则，从个可选动态无功设 备中挑选一个进行控制，形成最终的控制指令。设定第时刻第b个变电站内控制指令对应 的动态无功设备下标为，为第个动态无功设备的控制指令信息：
；
其中，表示第b个变电站内第个动态无功设备的无功目标值。
通过下发第个动态无功设备的控制指令，实现对第时刻第b个变电站内动 态无功设备的控制策略。通过增加变电站内动态无功设备的无功，提升变电站母线电压，实 现变电站母线电压优化目标。
S207：经过步骤S205与S206的控制，得到电网在第时刻的运行状态信息。
S207-1：设定第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线在第时刻的运行状态：
；
其中，表示第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线在第时刻的状 态，表示第s条需要监视的新能源汇集区的新能源电厂母线在第时刻的状态，分 别表示为：
；
；
S207-2：在第时刻第b个新能源汇集区变电站的发电预测趋势信息表 示为：
；
S207-3：设定第b个新能源汇集区变电站内容抗器设备在第时刻的运行状态表示为：
；
S207-4：设定第b个新能源汇集区变电站内动态无功设备在第时刻的运行状态表示为：
；
S207-5：设定第b个新能源汇集区变电站下属新能源电厂机组在第时刻的运行 状态表示为：
；
S208：在第时刻，利用S207获取的电网在第时刻的运行信息，更新初始断面， 获取电网在第时刻的初始状态，重复步骤S204-S207，从而实现电网在第时刻的自动电 压控制过程，矫正或优化后的电网状态，为第时刻的初始状态；
S209：令i=i+1，利用获取的电网在第时刻的运行信息，更新第时刻的初 始断面，获取电网在第时刻的初始状态，从而实现电网在第时刻的自动电压控制过程， 直至，表示一个采样日期中的采样时刻总数量，实现电网在日期中各采样时刻的 自动电压控制过程。
具体地，基于上述实施例，为新能源汇集区变电站母线电压越下限时的多种无功设备控制策略；在本实施例中，当新能源汇集区变电站母线电压越上限时，其控制策略与上述实施例中越下限的控制策略相反。
具体地，在本发明实施例中，，288为一个采样日期中的24h乘60min再除 5min的时间间隔，一共有288个采样时刻；当i=0时对应00：00时刻，当i=1时对应00：05时刻， 依次类推到24：00。
本发明所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，根据第s条待监测母线的电压采样值与预设电压上限值、预设电压下限值进行比较，进行第s条待监测母线电压越限判断；当第s条待监测母线未越限时，进入新能源汇集区变电站母线电压优化控制模式，通过第b个变电站内容抗器设备、动态无功设备和新能源电厂机组的协调控制，在预留新能源汇集区动态无功储备的基础上，实现变电站母线电压优化目标；当第s条待监测母线越限时，进入新能源汇集区变电站母线电压矫正控制模式，通过第b个变电站内容抗器设备和动态无功设备的协调控制，在预留新能源汇集区动态无功储备的基础上，消除待监测母线电压越限问题。
本发明根据基于电网当前运行状态与发电趋势预测信息，在需要调节母线电压的时候，有针对性的选择无功设备进行控制。在发电快速变化阶段，优先利用大容量的容抗器设备进行控制，对于趋势性的持续无功需求提供强无功支撑；在发电平稳阶段，充分利用新能源机组或动态无功设备的快速调节能力，进行无功协调控制；减少了容抗器设备的动作次数，延长设备使用寿命；且可以充分利用动态无功设备的快速调节能力，更好的响应更精细的调节需求。本发明通过实现基于发电趋势预测的新能源汇集区不同无功设备间的统一协调控制，可以使新能源汇集区保留尽量多的动态无功储备，提高电网的静态电压稳定裕度，从而提升电网的自动电压控制水平。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、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。
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。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，包括：
S1：构建新能源汇集区的电网模型，获取需要监测的母线集合，确定第s条待监测母线所属的新能源汇集区中第b个变电站；s=1,2，…，S；S表示电网中需要监测的母线的总数量；b=1，…，B；B表示新能源汇集区中变电站的总数量；根据电网模型的拓扑结构，确定第b个变电站下的共个新能源电厂；初始化采样次数i=0；
S2：读取当前采样日期中第采样时刻的电网模型断面，获取第s条待监测母线的状态，第b个变电站中的容抗器设备状态、动态无功设备状态与新能源电厂机组状态，以及无功电压灵敏度信息；
S3：根据第b个变电站下属的个新能源电厂的发电预测信息，获取当前采样日期中第采样时刻下第b个变电站的发电趋势；所述发电趋势包括上升阶段、下降阶段、高峰阶段与低谷阶段；
S4：根据所述第s条待监测母线的状态，获取第s条待监测母线的电压采样值，与预设电压上限值、预设电压下限值进行比较，判断当前第s条待监测母线电压是否越限；
S5：若电压采样值不大于预设电压下限值，或不小于预设电压上限值，则判断当前第s条待监测母线电压越限，进入第b个变电站母线电压矫正控制模式，包括：若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来消除第s条待监测母线电压越限；若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，则选取并调节目标动态无功设备来消除第s条待监测母线电压越限；若电压采样值大于预设电压下限值，且小于预设电压上限值，则判断当前第s条待监测母线电压未越限，进入第b个变电站母线电压优化控制模式，包括：若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来实现待监测母线电压优化目标；若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，且存在新能源电厂机组有调节能力，则选取并调节目标新能源电厂机组来实现待监测母线电压优化目标；若目标新能源电厂机组的调节能力用尽，则选取并调节目标动态无功设备来实现待监测母线电压优化目标；
S6：令i=i+1，重复步骤S2至S5，直至，/>表示一个采样日期中的采样时刻总数量，实现当前采样日期中所有采样时刻下对新能源汇集区第b个变电站中第s条待监测母线的自动电压控制。
2.根据权利要求1所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，在步骤S2中包括：
读取当前采样日期中第/>采样时刻的电网模型断面/>，获取第s条待监测母线的状态/>，第b个变电站的容抗器设备状态/>、动态无功设备状态/>与新能源电厂机组状态/>，以及无功电压灵敏度信息/>；
电网模型断面表示为：/>；
其中，下标为m表示是电网日期为时对应的状态；下标i表示是当前日期中第/>时刻对应的状态；当初始化i=0时，表示当前日期中第0:00采样时刻对应的状态；
表示第/>时刻需要监视的第s条母线的初始状态信息，表达式为：
；
其中，表示第s条需要监视的第b个变电站母线在第/>时刻的状态；，/>表示第/>时刻第b个变电站中第s条待监测母线的电压采样值，/>与/>分别表示第/>时刻第b个变电站中第s条待监测母线的预设电压下限值与预设电压上限值，/>表示第/>时刻第b个变电站中第s条待监测母线的电压优化值；/>表示第s条需要监视的新能源汇集区新能源电厂母线在第/>时刻的状态；
表示第/>时刻容抗器设备的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第r个容抗器开关在第/>时刻的运行状态，/>表示第r个容抗器在第时刻的无功采样值，/>表示第r个容抗器的额定容量；r表示电网中容抗器设备的序号，r=1,2，…，R；R表示电网中容抗器设备的总数量；
表示第/>时刻动态无功设备的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第t个动态无功设备在第/>时刻的无功采样值，/>表示第t个动态无功设备的无功下限值，/>表示第t个动态无功设备的无功上限值，/>表示第t个动态无功设备的无功储备设定值；t表示电网中动态无功设备的序号，t=1,2，…，T；T表示电网中动态无功设备的总数量；
表示第/>时刻新能源电厂机组的初始状态信息，表示为：
；
其中，表示第g个新能源电厂机组在第/>时刻的有功信息，/>表示第g个新能源电厂机组在第/>时刻的无功信息；g表示电网中新能源电厂机组的序号，g=1,2，…，G；G表示电网中新能源电厂机组的总数量；/>，/>表示第g个新能源电厂机组在第/>时刻的无功采样值，/>表示第g个新能源电厂机组的无功下限值，/>表示第g个新能源电厂机组的无功上限值；
表示第/>时刻的无功电压灵敏度信息，表示为：
；
其中，表示新能源电厂机组对新能源电厂母线电压的灵敏度；/>表示新能源电厂机组对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度；/>表示新能源汇集区变电站容抗器设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度；/>表示动态无功设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度。
3.根据权利要求2所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，在步骤S3中，包括：
根据电网模型的拓扑结构，确定第b个变电站下的共个新能源电厂；
通过叠加个新能源电厂的发电预测信息，获取第b个变电站在采样日期/>的发电预测信息/>：/>；
其中，新能源电厂发电趋势预测下标k表示预测点，k=1，…，K；K表示新能源电厂发电趋势预测下标的总数量；表示第b个变电站下属的新能源电厂序号；/>表示第b个变电站下属的新能源电厂的总数量；/>表示第b个变电站下属的第/>个新能源电厂在第k预测点的发电趋势预测信息；
通过对第b个变电站发电预测信息的分析，获取第b个变电站在第k个预测点的发电趋势状态；设定第b个变电站在第k个预测点的发电趋势为/>，表示为：；
其中，、/>、/>与/>分别表示第b个变电站在第k个预测点的发电趋势为上升阶段、下降阶段、高峰阶段与低谷阶段；
预测点k表示采样日期中的采样时间段，每个预测点k均对应日期/>的多个采样时刻/>，则根据第b个变电站的发电趋势信息/>，获取日期/>中的采样时刻/>表示的发电趋势信息/>，表示为：
；
其中，、/>、/>与/>分别表示第b个变电站在第/>采样时刻的发电趋势为上升阶段、下降阶段、高峰阶段与低谷阶段。
4.根据权利要求2所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，包括：
设定第时刻第g个新能源电厂机组的无功调整量为/>，则存在：
；/>表示第g个新能源电厂机组无功调整/>时，第s条需要监视的新能源电厂母线的电压变化量；
设定第时刻第g个新能源电厂机组的无功调整量为/>，则存在：
；/>表示第g个新能源电厂机组无功调整/>时，第s条需要监视的新能源汇集区变电站母线，即第s条待监测母线的电压变化量；
设定第时刻第r个容抗器的无功调整量为/>，则存在：
；/>表示第r个容抗器无功调整/>时，第s条待监测母线的电压变化量；
设定第时刻第t个动态无功设备的无功调整量为/>，则存在：
；/>表示第t个动态无功设备无功调整/>时，第s条待监测母线的电压变化量。
5.根据权利要求4所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来消除待监测母线电压越限，包括：
若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则根据第b个变电站中容抗器设备状态，标记处于热备状态的容抗器设备为可选容抗器设备；
根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选容抗器设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；
根据不同可选容抗器设备投入时对应的电压变化量、第s条待监测母线当前的电压采样值、预设电压上限值与预设电压下限值，选取目标容抗器设备；
改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限。
6.根据权利要求5所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限，包括：
扫描第b个变电站内个容抗器设备的运行状态，标记处于热备状态的容抗器设备为可选容抗器设备，设定第b个变电站内可选容抗器设备的序号为/>，；/>表示第b个变电站内可选容抗器设备的总数量；当/>时，说明第b个变电站内有可用的容抗器设备；
设定第b个变电站的可选容抗器设备的信息如下：
；
其中，，表示第b个变电站可选容抗器设备数量不大于容抗器设备总数量；
当第b个变电站内第个可选容抗器设备投入后，无功调整量为：
；
根据新能源汇集区变电站容抗器设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，获取对应的第s条待监测母线的电压变化量为：/>；
如果第s条待监测母线的电压满足，则第/>个可选容抗器设备投入的控制策略校验通过，把第/>个可选容抗器设备的下标记为/>；
依次对第b个变电站内个可选容抗器设备投入的控制策略进行校验，设定第b个变电站内校验通过的可选容抗器设备序号为/>，/>；/>表示第b个变电站内校验通过的可选容抗器设备总数量；形成第/>时刻第b个变电站内可选容抗器设备的控制策略信息，表示为：
；
其中，，/>表示第b个变电站内第/>个可选容抗器设备的控制信息；
根据第b个变电站内可选容抗器设备控制策略信息，依据主变无功负载均衡和容抗器设备动作次数一致原则，从/>个可选容抗器设备中挑选一个作为目标容抗器设备进行控制，形成最终的控制指令；在选定目标容抗器设备后，根据目标容抗器设备初始状态信息，设定目标容抗器设备的开关为/>，生成第/>个容抗器所在开关的动作指令为：/>；
其中表示控制第/>个容抗器所在开关闭合；
通过下发第个容抗器所在开关的闭合指令，实现第/>时刻对第b个变电站内容抗器设备的控制策略，消除待监测母线电压越限问题。
7.根据权利要求4所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，则选取并调节目标动态无功设备来消除待监测母线电压越限，包括：
若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，则根据第b个变电站中动态无功设备状态，标记处于运行状态且有调节能力的动态无功设备为可选动态无功设备；
根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选动态无功设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；
根据不同可选动态无功设备投入时对应的电压变化量、第s条待监测母线当前的电压采样值、预设电压上限值与预设电压下限值，选取目标动态无功设备；
改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限。
8.根据权利要求7所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，消除第s条待监测母线电压越限，包括：
扫描第b个变电站内个动态无功设备的运行状态，标记处于运行状态且有调节能力的动态无功设备为可选动态无功设备，设定第b个变电站内可选动态无功设备的序号为，/>；/>表示第b个变电站内可选动态无功设备的总数量，当时，说明第b个变电站内有可用的动态无功设备；可选动态无功设备需满足：且/>；
设定第b个变电站的可选动态无功设备信息如下：；
其中，，表明第b个变电站内可选动态无功设备数量不大于动态无功设备的总数量；
设定第个可选动态无功设备无功变化量的初始目标为无功储备设定值/>，无功调整量/>；根据动态无功设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度/>、电压变化量与无功变化量之间的关系，获取/>下的母线电压变化量，表示为:/>;
设定第个可选动态无功设备的无功设定目标值为/>，初始默认，对第/>个可选动态无功设备的控制策略进行校验：
根据第s条待监测母线电压变化量，如果在第/>时刻第b个变电站的第s条母线的电压满足/>且/>，说明第/>个可选动态无功设备的控制策略校验通过，标记第/>个可选动态无功设备的下标为/>；
第个可选动态无功设备控制策略无功目标值：/>；
其中，，第/>个可选动态无功设备的无功目标值等于无功储备值；
根据变电站母线电压变化量，如果在第/>时刻第b个变电站的第s条母线的电压满足/>，说明第/>个可选动态无功设备的控制策略校验需要调整，此时，第/>个可选动态无功设备的无功目标不能直接调整到无功储备值，调整方法如下：
根据动态无功设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，当第b个变电站的第s条待监测母线电压变化量时，对应第/>个可选动态无功设备的第一无功调整量为：
；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为/>，第/>个可选动态无功设备控制策略的无功目标值为：/>；
其中，，第/>个可选动态无功设备的无功目标值小于无功储备值；
根据变电站母线电压变化量，如果在第/>时刻第b个变电站的第s条母线的电压满足/>，说明第/>个可选动态无功设备的控制策略校验需要调整，此时，第/>个可选动态无功设备的无功目标调整到无功储备值/>不能满足调压需求，为了消除变电站母线电压越限需要动用更多的动态无功，调整方法如下：
根据动态无功设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，当第b个变电站的第s条母线电压变化量时，对应第/>个可选动态无功设备的第二无功调整量为：
；
对第二无功调整量进行校验，当第/>个可选动态无功设备以/>调整后大于无功最大值/>，修正/>：/>；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为/>，第/>个可选动态无功设备控制策略的无功目标值为：/>；
其中，，第/>个可选动态无功设备的无功目标值大于无功储备值，且小于等于动态无功设备的无功最大值；
在第时刻，对第b个变电站内的/>个可选动态无功设备依次生成控制策略，设定第b个变电站内校验通过的动态无功设备序号为/>，/>；/>表示第b个变电站内生成控制策略的动态无功设备总数量，形成第b个变电站内动态无功设备控制策略信息/>如下：/>；
其中，，/>表示第b个变电站内第/>个动态无功设备的无功目标值；
根据第时刻第b个变电站内动态无功设备控制策略信息/>，依据变电站内主变无功负载均衡和动态无功设备无功出力一致原则，从/>个可选动态无功设备中挑选目标动态无功设备进行控制，形成最终的控制指令；设定第/>时刻第b个变电站内目标动态无功设备的下标为/>，/>为目标动态无功设备的控制指令：；
通过目标动态无功设备的控制指令，实现对第时刻第b个变电站内动态无功设备的控制策略；通过投入第b个变电站内目标动态无功设备的无功，消除第s条待监测母线电压越限问题。
9.根据权利要求4所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则选取并调节目标容抗器设备来实现待监测母线电压优化目标，包括：
若发电趋势为上升阶段或下降阶段，则根据第b个变电站中容抗器设备状态，标记处于热备状态的容抗器设备为可选容抗器设备；
根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选容抗器设备投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；
根据不同可选容抗器设备投入时对应的电压变化量，第s条待监测母线当前的电压采样值与电压优化值，选取目标动态无功设备；
改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标。
10.根据权利要求9所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述改变目标容抗器设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标，包括：
扫描第b个变电站内个容抗器设备的运行状态，标记处于热备状态的容抗器设备为可选容抗器设备，设定第b个变电站内可选容抗器设备的序号为/>，；/>表示变电站内可选容抗器设备的总数量；当/>时，说明第b个变电站内有可用的可选容抗器设备；
设定第b个变电站的可选容抗器设备信息如下：
；
其中，，表示第b个变电站可选容抗器设备数量不大于容抗器设备总数量；
当第b个变电站内第个可选容抗器设备投入后，无功调整量为：；
根据新能源汇集区变电站容抗器设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，获取/>下对应的第s条待监测母线的电压变化量为：/>；
如果第s条待监测母线的电压满足，说明第/>个可选容抗器设备投入策略校验通过，把第/>个可选容抗器设备的下标记为/>；
依次校验第b个变电站内个可选容抗器设备的控制策略，设第b个变电站内校验通过的可选容抗器设备序号为/>，/>；/>表示第b个变电站内校验通过的可选容抗器设备总数量；则第/>时刻第b个变电站内可选容抗器设备的控制策略信息，表示为：/>；
其中，，/>表示第b个变电站内第/>个可选容抗器设备的控制信息；
根据第b个变电站内可选容抗器设备控制策略信息，依据变电站内主变无功负载均衡和容抗器设备动作次数一致原则，从/>个可选容抗器设备中挑选目标容抗器设备进行控制，形成最终的控制指令；在选定第b个变电站中的目标容抗器设备后，根据容抗器初始状态信息，设定目标容抗器设备的开关为/>，生成第/>个容抗器设备所在开关的动作指令为： /> ；
其中，表示控制第/>个容抗器设备的开关闭合；
通过下发第个容抗器设备所在开关的闭合指令，实现第/>时刻对第b个变电站内容抗器设备的控制策略，通过投入目标容抗器设备改变第b个变电站无功，实现第s条待监测母线电压优化目标。
11.根据权利要求4所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，且存在新能源电厂机组有调节能力，则选取并调节目标新能源电厂机组来实现待监测母线电压优化目标，包括：
若发电趋势为高峰阶段或低谷阶段，且存在新能源电厂机组有调节能力，则根据第b个变电站下属的新能源电厂状态，标记处于运行状态且有调节能力的新能源电厂机组为可选新能源电厂机组；
根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及可选新能源电厂机组投入电网时的无功调整量，确定相应的电压变化量；
根据不同可选新能源电厂机组投入时对应的电压变化量，第s条待监测母线当前的电压采样值与电压优化值，选取目标新能源电厂机组；
改变目标新能源电厂机组状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标。
12.根据权利要求11所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述改变目标新能源电厂机组状态来改变第s条待监测母线的电压值，包括：
当新能源电厂机组有无功调节能力时，利用新能源电厂机组无功实现变电站母线电压优化目标：
扫描第b个变电站下属的个新能源电厂机组的运行状态，标记处于运行状态且有调节能力的新能源电厂机组为可选新能源电厂机组，设定第b个变电站下属的可选新能源电厂机组的序号为/>，/>；/>表示第b个变电站下属可选新能源电厂机组的总数量，当/>时，说明有可用的下属可选新能源电厂机组；可选新能源电厂机组需满足：/>且/>；
设定第b个变电站的可选新能源电厂机组信息如下：
；
其中，，表明第b个变电站下属可选新能源电厂机组数量不大于新能源电厂机组的总数量；
根据新能源电厂机组对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量之间的关系，当第s条待监测母线电压变化量为时，对应第b个变电站下属可选新能源电厂机组的总无功调整需求/>为：
；
统计第b个变电站下属可选新能源电厂机组的总无功调节能力表示为：；
校验总无功调整需求，当/>大于可选新能源电厂机组总无功调节能力时，说明总无功调节需求超出当前新能源电厂机组的总无功调节能力，修正总无功调节需求/>；
根据所述总无功调节需求，依据新能源电厂机组无功出力均衡原则，把总无功调节需求/>分配到各个新能源电厂机组；设定第/>个新能源电厂机组分配到的无功增量为/>，标记该新能源电厂机组的下标为/>，得到第b个变电站下属第/>个新能源电厂机组的无功目标值/>，表示为：/>；
其中，表示第/>个新能源电厂机组的无功增量；
生成第b个变电站下属新能源电厂机组的控制策略信息，表示为：；
通过下发新能源电厂机组无功目标值的控制指令，实现对第时刻第b个变电站下属新能源电厂机组的控制策略；通过改变第b个变电站下属新能源电厂机组的无功，实现第s条待监测母线电压优化目标。
13.根据权利要求4所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述若目标新能源电厂机组的调节能力用尽，则选取并调节目标动态无功设备来实现待监测母线电压优化目标，包括：
若目标新能源电厂机组的调节能力用尽，则根据第b个变电站中动态无功设备状态，标记处于运行状态且有调节能力的动态无功设备为可选动态无功设备；
根据所述无功电压灵敏度信息、电压变化量与无功变化量之间的关系，以及不同可选动态无功设备投入电网时的无功调整量，确定相应的第s条待监测母线电压变化量；
根据不同可选容抗器设备投入时对应的电压变化量，第s条待监测母线当前的电压采样值与电压优化值，选取目标动态无功设备；
改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，实现第s条待监测母线电压优化目标。
14.根据权利要求13所述的基于发电趋势预测的新能源汇集区动态无功协调控制方法，其特征在于，所述改变目标动态无功设备状态来改变第s条待监测母线的电压值，包括：
若当新能源电厂机组无功调节能力用尽时，利用变电站内动态无功设备无功实现变电站母线电压优化目标：
扫描第b个变电站内个动态无功设备的运行状态，标记处于运行状态且有调节能力的动态无功设备为可选动态无功设备，设定第b个变电站内可选动态无功设备的序号为，/>；/>表示第b个变电站内可选动态无功设备的总数量，当时，说明第b个变电站内有可用的可选动态无功设备；可选动态无功设备需满足：且/>；
设定第b个变电站的可选动态无功设备信息如下：；
其中，，表明第b个变电站内可选动态无功设备数量不大于动态无功设备的总数量；
设定第个可选动态无功设备无功调整量的初始目标为无功储备设定值/>，无功调整量/>；根据动态无功设备对新能源汇集区变电站母线电压的灵敏度/>、电压变化量与无功变化量之间的关系，获取/>下对应的变电站母线电压变化量:/>;
设定第个可选动态无功设备的无功设定目标值为/>，初始默认，对第/>个可选动态无功设备的控制策略进行校验：
根据第s条待监测母线电压变化量，如果在第/>时刻第s条待监测母线的电压满足/>，说明第/>个可选动态无功设备的控制策略校验通过，标记第/>个可选动态无功设备的下标为/>；
第个可选动态无功设备控制策略无功目标值：/>；
其中，，第/>个可选动态无功设备的无功目标值等于无功储备值；
根据变电站母线电压变化量，如果在第/>时刻第s条待监测母线的电压满足，说明第/>个可选动态无功设备的控制策略校验需要调整，此时，第/>个可选动态无功设备的无功目标不能直接调整到无功储备值，调整方法如下：
根据动态无功设备对变电站母线电压的灵敏度、电压变化量与无功变化量的关系，当第s条待监测母线电压变化量/>时，对应第/>个可选动态无功设备的第一无功调整量/>为：/>
；
此时，标记第个可选动态无功设备的下标为/>，第/>个可选动态无功设备控制策略的无功目标值为：/>；
其中，，第/>个可选动态无功设备的无功目标值小于无功储备值；
在第时刻对第b个变电站内的/>个可选动态无功设备依次生成控制策略，设定第b个变电站内校验通过的可选动态无功设备序号为/>，/>；/>表示变电站内生成控制策略的可选动态无功设备总数量，形成第b个变电站内可选动态无功设备控制策略信息/>：
；
其中，，/>表示第b个变电站内第/>个可选动态无功设备的控制指令信息；
根据第时刻第b个变电站内动态可选无功设备控制策略信息/>，依据变电站内主变无功负载均衡和动态无功设备无功出力一致原则，从/>个可选动态无功设备中挑选目标动态无功设备进行控制，形成最终的控制指令；设定第/>时刻第b个变电站内目标动态无功设备下标为/>，/>为目标动态无功设备的控制指令信息：；
其中，表示第b个变电站内目标动态无功设备的无功目标值；
通过下发目标动态无功设备的控制指令，实现第时刻对第b个变电站内动态无功设备的控制策略；通过改变目标动态无功设备的无功，实现第s条待监测母线电压优化目标。/>
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