[发明专利]应用于发电厂AVC系统的发电机组无功出力分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力传输领域，具体涉及一种发电机组无功功率的分配方法。 

背景技术

无功服务又称无功支持服务或无功电压控制服务，指发电机组向电网注入或吸收无功功率，以维持系统正常运行时节点电压波动水平在允许范围内，在电力系统故障后提供足够的无功支持以防止系统电压崩溃的服务。 

发电厂为系统提供无功服务，将增加发电厂的运行成本，如功率损耗、耗水量（耗煤量）等。 

当发电厂为系统提供无功服务超出一定范围时，将会得到电网的经济补偿。 

但是，现有的无功功率分配方法主要有：等功率因数法、等调节裕度法、平均法、比例法等，均未考虑电厂运行的经济收益，导致电厂运行成本较大。 

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术中无功功率分配不合理，导致电厂运行成本较大的不足，提供一种应用于发电厂AVC系统的发电机组无功出力分配方法。 

本发明的目的通过以下技术方案实现： 

应用于发电厂AVC系统的发电机组无功出力分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测发电机组的有功功率，并获取上级AVC主站下发的无功控制目标，根据发电机组的有功功率和总无功功率需求，确定功率因数；

当功率因数超出基本无功调节服务范围时，根据发电机在参与有偿无功服务时在发电机和变压器上所增加的有功损耗分配每个发电机的无功功率。

在电力传输领域，每个时段的上网电价不同。同时，发电机组中，每个发电机的型号，工况均存在差异，其参与有偿无功服务时在发电机和变压器上所增加的有功损耗也不相同，因此，需要一种能够平衡有功损耗和上网电价的方法，在满足网源安全运行及系统调压要求的前提下，实现发电厂收益的最大化。 

基于上述新的认识，发明人提供一种不同于现有的等功率因数法、等调节裕度法、平均法、比例法的分配方法，根据发电机在参与有偿无功服务时在发电机和变压器上所增加的有功损耗分配每个发电机的无功功率，以降低电厂的运行成本。 

进一步的，所述功率因数通过以下公式计算： 

α= 

其中，α表示功率因数，P表示电机组的有功功率，表示总无功功率需求。

进一步的，所述基本无功调节服务范围如下： 

当发电机组吸收无功功率时，α₁<功率因数<1；

当发电机组输出无功功率，发电机组为火电机组时，α₂<功率因数<1；

当发电机组输出无功功率，发电机组为水电机组时，α3<功率因数<1；

其中，α1、α2、α3为基本无功调节服务的边界值。

进一步的，所述有偿无功服务时在发电机和变压器上所增加的有功损耗通过以下公式计算： 

其中，E表示有偿无功辅助服务时在发电机和变压器上所增加的损耗；P表示机组发出的有功功率；Q表示机组发出的无功功率目标值；Q₀表示机组无功辅助服务补偿门槛值；U₁表示机组无功功率达到目标值时的机端电压；U₂表示机组无功功率为Q₀时的机端电压；R_fb为发电机和升压变折算至机端的等效阻抗。

进一步的，通过以下函数计算每个发电机的无功功率： 

求解该函数，得到每台发电机组无功出力Q_i；

其中，Q_i表示第i台发电机无功出力；Q₀表示机组无功辅助服务补偿门槛值；C_p0为电厂在该时段的上网电价；C_Q0为无功辅助服务的补偿价格；E_i表示发电机在参与无功辅助服务时在发电机和变压器上所增加的有功损耗；n表示处于运行状态的发电机台数；为机组两次无功调节的时间间隔。

综上所述，本发明的优点和有益效果在于：在满足网源安全运行及系统调压要求的前提下，能够平衡有功损耗和上网电价，从而实现发电厂收益的最大化，降低电厂的运行成本。 

具体实施方式