[发明专利]分布式电力无功优化的实时控制设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的无功优化控制，特别是分布式电力无功优化的实时控制设备和方法。

背景技术

目前，电力系统一般通过专用通讯网络来传输采集的实时数据，从而进行分布式的无功优化控制。该类专用通讯网络的铺设和维护成本很高，并且在原有的专用通讯线路损坏的情况下，无法提供多条冗余通路可供使用。而现阶段的公共互联网无论是有线形式还是无线形式均已得到广泛应用，并且都可得到较为廉价的解决方案。但是，当此类公共网络用于解决如电力系统无功优化实时控制之类的数据传输时，其网络繁忙时会出现数据包丢失的现象，而这类分布式控制系统的实时优化状态对于输入状态和输出控制量的可靠性和实时性具有一定程度的要求。因此，在公共互联网络具有数据丢包的情况下，如何进行分布式电力无功优化的实时控制，该问题一直未能找到很好的解决方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够通过公共移动互联网采集并传输电力系统的实时状态数据，在存在数据丢包的情况下，实现一种分布式无功优化实时控制的设备和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种分布式电力无功优化的实时控制方法，包括：采集反映所述电力系统运行状态的实时数据；通过公共移动互联网络向所述电力系统的无功调节控制器传送所述实时数据进行无功优化计算，以得到优化的输出控制量；以及将所述优化的输出控制量通过所述公共移动互联网络传送给无功执行器以对所述电力系统进行分布式无功优化的实时控制。

根据本发明的一个实施例，所述公共移动互联网络是采用GPRS或CDMA技术接入并基于TCP/IP协议的公共计算机互联网络。

根据本发明的一个实施例，在所述无功优化计算之前，由于通过公共互联网传输的实时数据不可靠，因此对所述采集的实时数据进行状态估计，以得到能够真实反映所述电力系统当前运行状态的输入数据。

根据本发明的一个实施例，所述状态估计包括以下步骤：

(1)对所述采集的实时数据进行网络拓扑结构处理和可观测性分析以确定实时状态信息；

(2)对所述实时状态信息采用加权最小二乘法执行估计计算；

(3)根据所述估计计算的结果采用加权参差检测法和残差搜索辨识法执行不良数据检测与辨识，根据检测与辨识的结果确定不良数据的具体位置；

(4)根据所述检测与辨识的结果将良性数据保存以进行实时无功优化迭代计算。

根据本发明的一个实施例，针对所述无功优化计算所得到的输出控制量，还执行了去冗-保持处理。

根据本发明的一个实施例，所述去冗-保持处理包括以下步骤：

A.对所述无功优化计算得到的输出控制量执行去冗操作，通过控制状态对角阵S将所述输出控制量中不可控的部分作为冗余量进行归零化处理，以保留可控的部分，u_kk(k-1)＝u(k-1)·S；

B.只对所述输出控制量的可控部分进行优化迭代计算，则所述u_kk(k-1)经过迭代计算得到新的优化值u_kk(k)；

C.执行保持操作，将所述不可控的部分u_bk通过以下算式保持为前一时刻历史值u_bk(k-1)

u_bk(k)＝u(k-1)·(I-S)；

D.然后通过以下算式与所述可控优化值u_kk(k)共同形成实际输出的最优控制量u(k)＝u_kk(k)+u_bk(k)

本发明还提供一种分布式电力无功优化的实时控制设备，它包括：状态采集器，其用于采集反映所述电力系统运行状态的实时数据；无功调节控制器，其用于接收通过公共的移动互联网传送的所述实时数据，并运行无功优化迭代计算，以得到优化的输出控制量；无功执行器，其用于通过所述公共的移动互联网接收所述优化的输出控制量，并根据该输出控制量对所述电力系统进行分布式无功优化的实时控制。

其中，所述公共的移动互联网是采用GPRS或CDMA技术接入并基于TCP/IP协议的公共计算机互联网络。

根据本发明的另一个优选实施例还包括状态估计装置，用于对所述采集的实时数据进行状态估计，以得到能够真实反映所述电力系统当前运行状态的输入数据。

根据本发明的另一个优选实施例，所述无功调节控制器还执行去冗-保持处理。