[发明专利]考虑高耗能点负荷的输电网励磁系统调差系数优化整定方法

说明书

本发明属于电网无功优化控制领域，特别涉及考虑高耗能点负荷的输电网励磁系统调差系数优化整定方法。包括建立考虑发电机励磁系统调差系数的电网潮流等效模型；确定潮流约束方程；确定考虑点负荷波动的励磁系统调差系数优化模型的目标函数；将权重系数由常数改为线性递减，由免疫算法启发，在粒子群求解的迭代过程中将较好的前N个解保存下来作为最优值，对种群注射，更新种群中粒子类型，增大种群找到最优解的可能；利用改进权重与免疫算法结合的粒子群算法，得到发电组对应的励磁调差系数及电网优化结果。弥补发电机励磁系统调差系数在负荷侧波动方面研究的空白，避免节点发生低压越限的情况，有效降低全网网损，提高电网运行的经济性和可靠性。

技术领域

本发明属于电网无功优化控制领域，特别涉及一种考虑高耗能点负荷的输电网励磁系统调差系数优化整定方法。

背景技术

随着国家经济和工业的迅速发展，电网用电侧出现了越来越多的单点大功率运行负荷，例如工厂，冶金厂等，这些高耗能点负荷的功率波动对电网运行的影响非常大，严重时会导致电压超出安全范围，甚至引起电机脱网。

目前很多地区的电网并没有充分发挥机组的一次调节能力，同时不利于网内功率电压变量波动的稳定，因此需要考虑一次调差来充分发挥机组的调节能力。通过调整调差系数可以控制发电机无功输出对于电压波动的灵敏程度，提高发电机无功输出的能力、降低电力系统网损或对并列发电机组间的无功进行合理分配。现有的励磁系统调差系数研究多考虑全网网损及电压波动建立多目标或考虑供电侧不同发电情况对发电机组调差系数进行整定，并未考虑发电机励磁系统调差系数整定对分层分区后电网负荷侧发生波动的影响。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提出了一种考虑高耗能点负荷的输电网励磁系统调差系数优化整定方法，其目的是为了通过输电网励磁系统调差系数优化整定，来减缓负荷侧接入高耗能点负荷对电网的影响。

为了实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

考虑高耗能点负荷的输电网励磁系统调差系数优化整定方法，包括以下步骤：

步骤(1)：建立考虑发电机励磁系统调差系数的电网潮流等效模型；

步骤(2)：确定潮流约束方程；

步骤(3)：确定考虑点负荷波动的励磁系统调差系数优化模型的目标函数；

步骤(4)：由于粒子群在后期易陷入局部最优解，因此对粒子群算法进行改进，将权重系数由常数改为线性递减，由免疫算法启发，在粒子群求解的迭代过程中，将较好的前N个解保存下来作为最优值，对种群进行注射，更新种群中的粒子类型，增大种群找到最优解的可能；利用改进权重与免疫算法结合的粒子群算法，得到发电组对应的励磁系统调差系数以及电网优化结果。

所述建立考虑发电机励磁系统调差系数的电网潮流等效模型，是以“分层分区，就地平衡”为原则，采用模糊聚类的方法对地区电网进行分区，每个区域以区域内无功/电压灵敏度为判断指标选择一个中枢节点；电网潮流等效模型中加入了调差系数β的整定时，参与调差的发电机节点由PV节点变为Pβ节点，对于每个节点的调差系数有：

其中，U_iref为发电机高压侧电压设定参考值；U_i为发电机高压侧电压；Q_Giref为发电机输出无功功率设定参考值；Q_G为发电机输出无功功率。

所述步骤(2)确定潮流约束方程，其等式约束为：