[发明专利]一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法

权利要求书

1.一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法,其特征是，它利用能量管理系统，采用三级控制、全局闭环控制模式，对电网节点负荷进行立体化预测以把握未来周期内电网各节点无功、电压变化规律，利用系统级无功优化方法进行优化电压控制决策，并按照地域内分层、层中分区和时域内分级的过程实施电压控制。

2.如权利要求1所述的一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法，其特征是，所述三级控制是指根据前瞻时间按照秒级、分钟级、小时级分为三级，即一级电压控制、二级电压控制和三级电压控制；

所述全局闭环控制模式是指按照分解协调的方法，时间级由远及近的顺序，在整个电网调度管辖范围内实施闭环控制。

3.如权利要求1所述的一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法，其特征是，所述节点负荷的立体化预测是以与三级电压控制模式相对应的分级负荷有功功率总量预报为基础，按照能量流拓扑以利用负荷总量与各层各区节点间的关联关系，从整体把握电网节点有功负荷的变化规律，并利用有功、无功以及功率因数间的关系间接预测未来周期内电网各节点无功、电压变化规律。

4.如权利要求1所述的一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法，其特征是，所述系统级无功优化是指伴随着自动电压控制三级控制模式的实施，基于负荷预测的结果，按照地域内分层、层中分区方式，采用分解协调的方法进行无功优化。

5.如权利要求1所述的一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法，其特征是，所述地域内分层是指按照电压等级分层，每一电压等级视为一层，各层之间通过无功支撑点作为协调量进行层间反复循环折中协调，直至达到无缝对接；所述无功支撑点是指把具有无功调节能力的一个厂或站及其所有无功调节设备的整体作为为单位的无功功率控制点。

6.如权利要求1所述的一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法，其特征是，所述层中分区是指基于厂、站概念，将层内的发电厂、变电站或开关站与网络在连接母线处分解，从而形成只包含输电线路的网络主系统和诸多个厂、站子系统，并将厂、站子系统在分解点等值后，对主系统进行无功优化，将优化后的分解点状态信息提供给子系统，判断子系统能否提供实现这个优化信息的控制条件，如此循环，直至协调量达到无缝对接。

7.如权利要求1所述的一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法，其特征是，所述时域内分级是指三级电压控制模式在时间上相互配合，三级控制启动周期为小时级，按粗细结合的不等时段划分原则；二级控制的启动周期为分钟级，以同步发电机自动电压调节器为主的一级控制的响应周期为秒级，从而保证控制时间常数依次递减，使控制在时间上得以解耦。

8.如权利要求2所述的一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法，其特征是，

所述一级电压控制由具有无功电压支撑能力的厂站综合自动控制装置通过保持输出变量尽可能地接近设定值来补偿难以预知的负荷扰动引起的电压变化，控制时间常数为秒级；

所述二级电压控制分层分区,由超前负荷预报和状态估计的有机结合，进行分解协调的优化，基于电气距离分析法选择主导节点，通过修改一级控制器的整定值来协调区域内一级控制器的行为以保证层内主导节点电压等于设定值，控制时间常数为几十秒到分钟级；所述电气距离分析法是指潮流雅可比阵最小特征值的决策法或基于优化后拉格郎日乘子的分析法；

所述三级电压控制以负荷有功功率总量预报为基础，间接预测未来一周期内电网各节点无功、电压变化规律，以全系统的经济运行为优化目标,并考虑安全性指标,给出层间联系设定值，供二级电压控制使用,其时间常数在十几分钟到小时级。

9.如权利要求3所述的一种电网统一的分层分级协调的自动电压控制方法，其特征是，所述与三级电压控制模式相对应的分级负荷有功功率总量预报是指在三级电压控制中配套实施相应时间级的短期负荷预报，二级电压控制对应其相应时间级的超短期负荷预报或状态预估，对于未能预知的快速的负荷波动则由一级电压控制来处理。