[发明专利]一种基于多方式的容抗器配置优化的方法

说明书

技术领域

本发明属于电网技术领域，尤其是一种基于多方式的容抗器配置优化的方法。

背景技术

2014年华东电网陆续投产宾金特高压直流工程、安吉～福州特高压交流工程，标志着浙江电网正式迈入特高压交直流混联运行的新时代。2015～2016年则陆续投产宁绍特高压直流工程以及淮沪特高压北半环工程，华东电网馈入的直流将多达8回，受电规模高达3700万千瓦，浙江电网形成“两交两直”的特高压电网结构，华东电网整体电气联系更为紧密，电网稳定特性发生较大变化，浙江电网将呈现出明显的多馈入特高压交直流混联受端电网特征。

电压是电能质量的重要指标，网损是电网运行的重要经济指标。为确保用户电压质量，需要对无功电压运行方式进行优化分析研究。主变分接头是电网的重要电压调节手段，有载调压分接头的档位可由AVC实时控制，但是浙江电网绝大部分500kV主变和部分220kV主变为无载调压分接头。无载调压分接头的档位调整必须在主变停电状态下进行，在实际电网运行中500kV和220kV主变难以安排停电，只能利用春节低负荷时段安排停电调整分接头，调整后分接头档位需要适应全年各种电网运行方式。因此，针对无载调压主变分接头档位计划问题，提出优化方案，使变压器各侧电压分布基本合理，对于保证电网电压质量，提高电压合格率具有重要意义。作为中国最特殊的假日,春节期间浙江电网无功过剩、电压过高问题突出。春节期间负荷极低，流入电网的充电功率大，感性补偿设备不足，因此只能通过拉停500kV和220kV线路以减少充电功率，机组进相运行来吸收无功。线路拉停、机组进相使得电网可靠性和稳定性降低。同时需要预先制定地区电网功率因数控制目标。需要以消除电压越限为目标进行无功电压运行方式仿真计算，确定春节期间的无功电压控制措施。因此春节无功电压方式的辅助决策是一个需重点研究的课题，研究春节期间的AVC系统的调节策略，使得AVC系统能够在春节期间正常运行，减轻调控人员的工作压力，保证春节期间的电压合格率。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种更安全稳定的基于多方式的容抗器配置优化的方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种基于多方式的容抗器配置优化的方法，以各运行方式下电网运行的安全性作为约束条件，以容抗器配置代价最小为优化目标，在数学上可以描述为如下的非线性规划问题：

s.t.

式中，w_r为电抗器单位容量成本；w_c为电容器单位容量成本；R_i为节点i需配置的电抗器容量；C_i为节点i需配置的电容器容量；上标k表示运行方式编号，Sk为运行方式集；V_i^k、和分别表示运行方式k下节点i的电压幅值、电压相位、电源有功注入、电源无功注入、有功负荷和无功负荷；为运行方式k下补偿节点i的并联电纳；T_i^k为运行方式k下变压器有载调压抽头i的标么变比；SN为所有拓扑点的集合；SG为所有机端拓扑点的集合；SC为并联补偿设备的集合；ST为变压器有载调压抽头的集合。

本发明有益的效果是：本发明实现了基于多实时断面的容抗器配置优化计算，满足了各极端负荷情况下的无功电压调节需求。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明：

这种基于多方式的容抗器配置优化的方法，以各运行方式下电网运行的安全性作为约束条件，以容抗器配置代价最小为优化目标，在数学上可以描述为如下的非线性规划问题：

s.t.

式中，w_r为电抗器单位容量成本；w_c为电容器单位容量成本；R_i为节点i需配置的电抗器容量；C_i为节点i需配置的电容器容量；上标k表示运行方式编号，Sk为运行方式集；V_i^k、和分别表示运行方式k下节点i的电压幅值、电压相位、电源有功注入、电源无功注入、有功负荷和无功负荷；为运行方式k下补偿节点i的并联电纳；T_i^k为运行方式k下变压器有载调压抽头i的标么变比；SN为所有拓扑点的集合；SG为所有机端拓扑点的集合；SC为并联补偿设备的集合；ST为变压器有载调压抽头的集合。