[发明专利]一种基于等效电压降落指标的分层电压控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能电网电压控制技术领域，特别涉及一种基于等效电压降落指标的分层电压控制系统及方法。

背景技术

配电网中间歇式能源接入给电压控制提出了更高需求，与此同时，可控分布式电源、储能装置及新型DFACTs设备等可控元素的加入在相当程度上增大了配电网电压控制复杂程度，使现有的控制方式受到了挑战。IEEE1547标准规定了输出电压发生波动时切除分布式电源的最长动作时间，为使分布式电源更好地发挥效益而尽量避免其在电压波动时退出运行，需要更高的控制水平综合利用配电网的可控元素始终维持电压在正常范围内，或限制电压波动的时间不超过最长动作时间。然而中压配电网出于投资成本考虑，很少有在馈线上配置无功补偿装置及电压调节装置；另一方面中压配电网目前的自动化水平不高，三遥比例较低，并不具备可观测性，很多有效的控制策略都因为没有数据保障而无法实施。

目前，对配电网电压控制技术主要存在以下三种方法：

(1)分散式电压控制，其特点是基于就地信息直接对无功设备进行控制；

(2)以电压越限恢复为出发点的集中式电压控制，这种电压控制策略根据实时采集到的值，通过启发式算法或一定的控制逻辑直接触发预定的控制流程来进行电压越限恢复。

(3)以电压优化为出发点的集中式电压控制，这种控制策略是根据实时采集到的值，同时兼顾考虑网络结构等特点，通过一定的算法先统一输出所有控制设备的动作方式，随后再进行控制命令的下发。

但是现阶段所述三种技术都存在相当的约束，分散式电压控制作为基于就地信息的电压控制方式在分布式电源接入后由于无法考虑分布式电源带来的电压升高影响容易导致误动作。以电压越限恢复为出发点的集中式电压控制，动作死区范围难以选择。灵敏度过高会导致设备发生反复震荡，死区范围设定过大，将导致部分间歇式能源波动导致的短时电压越限等情况不能及时做出反应。以电压优化为出发点的集中式电压控制需要加设传感器、遥控、布置通信网络，同时要保证SCADA信道的可靠性，在三遥比例较低的中压配电网实施具有相当的难度，从而在相当程度上增加控制成本。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种基于等效电压降落指标的分层电压控制系统及方法，利用等效电压降落指标对配电网进行分层电压控制，易实现，控制精度高，成本低。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种基于等效电压降落指标的分层电压控制系统，其包括：本地电压控制器以及区域协调电压控制器，所述本地电压控制器面向单条馈线，所述区域协调电压控制器面向变电站层级，影响所述变电站下属的所有馈线；

所述本地电压控制器包括电压估计单元、等效电压降落指标计算单元以及本地调节单元；

所述电压估计单元用于采集所述本地电压控制器所管理的分隔区域的实时量测量，根据此估计电压限值；

所述等效电压降落指标计算单元用于计算所述本地电压控制器所管理的分隔区域的等效电压降落指标；

所述本地调节单元用于判断该分隔区域内是否有电压超出电压限值预设范围，当电压超越电压限值的上限时，所述本地调节单元用于控制其所管理的分隔区域内的无功设备使电压恢复，若电压恢复失败则向所述区域协调电压控制器发送协助控制请求命令；当电压超越所述电压限值的下限时，所述本地调节单元用于判断其所管理的分隔区域内的等效电压降落指标是否处于所述电压限值的预设范围内，若处于预设范围内，则控制其所管理的分隔区域内的无功设备使电压恢复，若处于预设范围外，则控制其所管理的分隔区域内的无功设备使电压恢复，或控制其所管理的分隔区域内以及分隔区域外的无功设备使电压恢复，若电压恢复失败则向所述区域协调电压控制器发送协助控制请求命令；

所述区域协调电压控制器用于接收所述本地调节单元发送的协助控制请求命令，并用于在接收到协助控制请求命令后计算有载调压变压器的档位，以使所有分隔区域内的电压值都位于所述电压限值的预设范围内。

较佳地，当电压超越电压限值的上限时，所述本地电压控制器用于控制其所管理的分隔区域内的无功设备使电压恢复具体为：所述本地电压控制器用于依次切除其所管理的分隔区域内的无功设备直至电压恢复；