[发明专利]一种基于无功设备可用资源的无功自动安排方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统方式安排与潮流调整领域，具体涉及一种基于无功设备可用资源的无功自动安排方法。

背景技术

方式安排对电网运行至关重要，是电网调度管理水平的重要体现，也是提高电网节能水平的前提。随着中电网建设的迅猛发展和电网规模的显著扩大，电网运行方式的计算量和调整内容也呈规模性地增长。

方式安排的一项重要工作就是调整潮流使之收敛并满足运行要求。潮流调整就是调整潮流中的发电机出力，无功补偿配置等控制变量，使潮流收敛且满足运行约束。在潮流调整中，无功调整是一个重要问题，也是工作量最大的部分。现阶段的无功调整主要依靠方式计算人员根据有功潮流分布和无功区域平衡原则，参照历史经验数据，反复计算，以满足运行电压要求。随着电网规模的扩大，潮流调整越发困难，潮流收敛性问题和运行约束难以满足的问题十分突出。面对这种情况，如果运行方式人员仅采用传统的人工方式调整潮流，调整过程将变得非常繁琐，且难以保证其正确性，往往需要通过多次的试探以及反复计算才能得到满足要求的潮流结果。这种低效率的工作模式已不能适应现代电网的发展，广大电力工作者和研究人员正在研究自动化、智能化的方式安排方法。所谓电网运行方式的自动调整技术，即是开发软件模拟人工调整运行方式的思路及过程，从而自动完成潮流调整的任务，快速有效地得到收敛且满足运行约束的方式安排。

目前方式安排与潮流调整方面的现有技术方案存在以下缺点：

(1)对方式计算人员的要求比较高；

在实际系统的方式计算工作中，工作人员一般凭借经验，不断尝试安排和调整运行方式并尝试进行潮流计算，而且不同电网、不同时期的运行方式也存在较大差别，调整的手段也不完全一致，因此需要方式计算人员具有较高的专业素质、较丰富的实际经验、对潮流数据有较高的熟悉程度和熟练的调整能力。

(2)方式安排速度慢，效率低，耗费大量人力；

在方式安排初期，由于潮流计算不容易收敛，没有潮流结果，工作人员得不到系统的状态信息，需要反复的对运行方式进行人工调整，完全依靠经验调整有一定的盲目性，且调整效率低。即使在潮流收敛之后，也需要不断调整运行方式，使得潮流符合电网实际、满足运行要求，在此过程依然需要反复地调整数据，调整方式数据的工作量比较大，计算时间比较长，效率比较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于无功设备可用资源的无功自动安排方法，基于已安排好网架结构与参数、发电出力和负荷数据的方式数据，自动安排并联电容电抗器的投入数量，以满足区域无功平衡。计算过程中考虑到并联电容电抗器的实际装设情况，算法充分利用现有设备来实现无功的区域平衡。

本发明提供一种基于无功设备可用资源的无功自动安排方法，其改进之处在于，所述方法包括以下步骤：

(1)数据准备；包括：

获取初始方式数据，包含电网拓扑结构及设备参数、发电出力和负荷数据；和获取电网中可用的无功补偿设备的类型、单组容量、最大组数以及安装点母线；

(2)进行直流潮流计算；

(3)根据直流潮流计算结果进行理想无功补偿计算；包括步骤有：

(3.1)计算每条线路的无功损耗ΔQ_L，包括串联电抗中的无功损耗ΔQ_Lx和并联电纳中的充电功率ΔQ_Lb；

(3.2)计算每个变压器支路的无功损耗ΔQ_T，包括激磁支路中的无功损耗ΔQ_Tx和绕组漏抗中的损耗ΔQ_Tb；

(3.3)计算节点补偿总量，将每条线路或变压器支路的无功功率分点设在支路的中点，支路的无功损耗分别在两侧节点等量补偿，并计及节点处的负荷无功大小，得到每个节点的理想无功补偿量；

(4)进行无功补偿转移计算；包括步骤有：

(4.1)对当前处理节点i，根据理想无功补偿量和无功设备可用资源情况，计算待转移无功量ΔQ_i，确定是否需要转移无功，若不需要则循环(4.1)处理下一节点，若需要则进行下一步；

(4.2)计算节点i到其它每个节点j的电气距离，按照电气距离由小极大的顺序组成序列Ω_i＝{j₁,j₂,...j_k,j_k+1...,j_n}；