[发明专利]基于前一工作日与节假日的变电站电压无功综合控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电能质量控制领域、具体涉及一种基于前一工作日与节假日的变电站电压无功综合控制方法

背景技术

变电站电压无功综合控制(VQC)系统是电力部门电能质量管理的一项重要内容，它对于提高电压质量、维持无功平衡、减小网损有着重要的意义，目前新建变电站都要求必须装备VQC，当前电压无功综合控制的实现方式主要有采用基于变电站综合自动化系统后台软件的VQC模块来实现变压器分接头调节和无功补偿电容投切的遥控操作和采用专门的电压无功综合控制装置来实现变压器分接头调节和无功补偿电容投切的就地操作，该专门的装置通过网络与变电站综合自动化系统进行通信。

无论是采用后台自动化软件实现的VQC控制还是采用独立的电压无功综合控制装置来实现的VQC控制，其控制方案大都采用基于传统的电压无功九区图控制策略以及由此向上细化演变的十三、十七区图控制策略和向下粗化演变的七区及五区图控制策略，所有这些区域图控制策略原理上没有大的改进，仅仅是区域细化程度的不同而已，这些控制方法都需要用户给定电压、无功的上下限定制及控制优先级等参数，这些参数决定了控制效果，如用户参数设定不合理就不可能得到理想结果，即使参数设定合理也存在着如下一些问题：

(1)大多数变电站的电压、无功每天波动次数较多，仅仅依靠设定的门槛作为投切电容及调节分接头的依据，容易造成每天变压器分接头调节次数频繁及电容投切次数过多现象，而电容的每次投切操作的合闸涌流及分闸过电压对开关设备及电容都是有害的，会造成其使用寿命的大大缩短。

(2)当工作区域位于两个区域的边界附近时，会造成调节分接头与投切电容操作两者相互影响明显，使得无功本来在合格区域由于调节分接头造成低于门槛或高于门槛值，引起跟随的电容投切操作，反之依然。

(3)由于存在以上两个问题，使得某些变电站的运行人员由于害怕出现问题担当责任干脆不使用其分接头调节功能而采用必需调节时手动调节分接头，甚至连电容自动投切功能也不使用，让电容器组一直挂网运行或在得到调度命令后才进行电容器组手动投切操作。

出现以上问题的主要原因在于控制方法都是基于当前的无功负荷及电压值来控制的，并没考虑到负荷及电压的变化趋势，当出现一次短期的干扰就可能造成一次电容的投切震荡或变压器档位的投切震荡现象；而其它的一些控制方法如基于模糊控制理论的电压无功调节、基于人工智能的电压无功调节也仅仅是做了一些理论上的探讨，其实用性较差。

短期负荷预测是制订电力市场交易计划、安排电网运行方式的依据，多年以来，国内外学者提出了多种短期负荷预测的方法(如时间序列法，线性广义外推法、神经网络算法、小波变换算法等)，并开发了一些短期负荷预测软件，在一些地区电网中得到了应用，若能将负荷预测方法正确地应用到变电站的电压无功控制中则可以大大的减小电容的投切次数及变压器档位调节次数，延长设备的使用寿命，避免电力系统灾难性事故的发生，一些学者也提出将超短期负荷预测引入变电站综合调压控制，但由于目前的短期预测方法受很多因素影响(如温度、雨雪等天气状况、相似工作日、异常情况)，使得其预测结果存在着一定的误差，将该预测结果应用于当前日的变电站电压无功控制也将存在着一定的误差，甚至会出现错误的判断与动作。由于电压无功控制必须在负荷确实达到控制条件时才能执行，因此负荷预测结果只能作为执行动作的辅助判据而不能作为执行动作的主判据。而仅将负荷预测结果作为本次越限的可能持续时间用于防止短时间投切振荡的发生虽然可行且能有效地减小振荡，但显得预测结果利用价值不高，且由于变压器分接头的调整的影响，使得得到的变电站日电压曲线基本上失去了利用价值。

鉴于以上问题，本发明提出了一种利用前一工作日/节假日变压器档位调节数据与无功负荷数据的作为电压无功控制辅助判据，利用当前时刻的电压无功值作为电压无功控制动作启动判据及主判据的新型变电站电压无功控制方案，因为在天气状况未有特别大改变及未有大的随机负荷突然进入情况下，两个相邻工作日(如周一、周二)的负荷特性的相似度要高于目前的负荷预测结果值，且由于将前一日无功负荷数据及分接头调节信息作为调整的辅助判据，即使有大的预测误差也不会对控制结果产生较大的影响，且本发明将分接头档位调节数据及电容投切状况对无功负荷的影响值引入投切判据中。

发明内容