电容器投切母线电压增量递推求解方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电容器投切母线电压增量的递推求解方法，属于电力系统运行与 控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 在自动电压控制系统（以下简称AVC系统）中，电容器是调节无功和电压的主要 设备。投/切电容器的原则是电容器动作之后无功和所连母线电压均不越限，所以对于电 容器的每一次电容器投/切，AVC系统都需要做一系列的预判，其中就包括判断电容器动作 之后，该电容器所属的厂站/关口的无功、所连母线的电压是否在正常的限值之内。
[0003] 确定电容器动作后母线电压是否越限，可以归结为计算电容器动作前后母线电压 的增量问题。现有求电压增量方法分为局部量测方法和全网量测方法。
[0004] 局部量测方法使用的变量（主要指遥测）全来自于厂站内的局部量测，这类方法 以平均值和固定的增量为代表，平均值方法通过对已经动作过的电容器引起的母线电压的 增量求平均，然后将该平均值作为下一次电压增量的估计值，本质上是对增量做平滑处理； 固定的增量则使用一个恒定的增量值，这两种方法均没有考虑电压调节过程中负荷的变 化、电容器无功注入量以及动作前母线电压等因素的影响，估计出来电压增量都难以保证 精度。
[0005] 全网量测方法使用的变量则来自全网，这类方法以潮流计算和灵敏度方法为代 表，从理论上讲，利用潮流计算计算电压增量无疑是最精确的，灵敏度方法利用电压-无功 灵敏度可以近似求得电压增量，但是全网量测法对电网调度的自动化水平有很高的要求； 另一方面，在地调AVC系统中，电压上下限的带宽较窄，如果采用灵敏度方法，由于采用了 一系列的近似，极有可能导致计算电容器投/切后的电压估计值越限，导致电容器无法动 作，所以全网量测方法的实用性不高，尤其是在地调AVC系统中。
[0006] 可见，传统的方法均在计算精度以及实用性均存在不足，直接影响了电压/无功 的调节，同时不准确的电压增量估计值也会导致设备频繁动作，故需要研究新的电容器动 作母线电压增量的计算方法。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电容器投/切母线电压增量 递推求解方法，解决现有技术中的电容器投/切后母线电压增量计算方法的计算精度不高 和实用性的问题。
[0008] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：电容器投切母线电压增量递推求 解方法，包括如下步骤：
[0009] 步骤1 :第一次电容器投/切：对母线BUSN，设定母线电压的上限值和下限值，从 母线BUSN下配置的电容器中选取任一电容器CBusl，控制电容器CBusl进行第一次电容器投/ 切，并记录以下信息：
[0010] 1)第一次电容器投/切之前母线BusN的电压U。。；
[0011] 2)第一次电容器投/切之后母线BusN的电压UM;
[0012] 3)CBus1的额定容量QN1;
[0013] 步骤2 :初步决策需要投/切的电容器：当母线BUSn电压越限时，对该母线BUSnT 配置的电容器排序，形成优先级序列：先投入的电容器排在最后，相应的优先级越低，排在 最前面的电容器就是初步决策出的需要投/切的电容器；
[0014] 步骤3 :母线电压增量计算：利用最近一次电容器投/切的信息，采用递推公式计 算发生第m+1次越限事件时母线电压增量AU^，所述递推公式如下：
[0015]
[0016] 其中各个变量的意义如下：
[0017] 表示第m次电容器投/切之后母线Bus,的电压；
[0018] 1。表示第m次电容器投/切之前母线Bus,的电压；
[0019] QNni表示第m次无功越限事件时动作电容器的额定容量；
[0020] 1^+1)。表示第m+1无功越限事件时母线BusN的电压（也即电容器动作前母线电 压）；
[0021] QN〇11+1)表示第m+1次初步决策出即将遥控的电容器的额定容量；
[0022] 步骤4 :母线电压增量结果验证：根据步骤3计算出的母线电压增量A1]"+1，计算 1^+1)。土AUw如果U_。土AU^越出母线电压的上限值或下限值，则步骤2中初步决策出 的需要投/切的电容器不可进行投/切，将其排在优先级序列最后，并返回步骤3继续对优 先级序列中排名第二的电容器进行计算，以此方法对步骤2中初步决策出的电容器对立进 行遍历，直到计算出1^ +1)。土 △1]"+1的值处在母线电压的上限值和下限值区间内，输出此时 的A1]"+1，即为电容器投切母线电压增量。
[0023] 本发明利用变电站内部的局部量测，以电容器、电容器所在母线以及该母线所连 的主变为研究对象，通过基本的电力系统原理计算出电容器动作前后母线电压增量。与现 有技术相比，本发明所达到的有益效果是：利用了电网结构参数和电网运行过程中实时信 息，更精确的反映了这些参数对母线电压增量的影响；同时，求解过程中的参数均来自局 部量测，不需要任何远方量测，降低了对全网量测精确度及全网状态估计合格率的依赖，避 免因部分分区量测质量差和参数不准确而影响本厂站的控制效果；减小计算成本，提高了 AVC运算速度和实时性。
【具体实施方式】
[0024] 本发明利用变电站内部的局部量测，以电容器、电容器所在母线以及该母线所连 的主变为研究对象，通过基本的电力系统原理计算出电容器动作前后母线电压增量。
[0025] 电容器投切母线电压增量递推求解方法，包括如下步骤：
[0026] 步骤1 :第一次电容器投/切：选取任意一条母线BUSN，设定母线电压的上限值和 下限值；从母线busn上选取任一电容器cBusl，依据CBusl的容量和电压等级设定一个增量的 经验初始化值，一旦检测到电压或者无功不合格，AVC发出命令使CBusl进行第一次投切动 作，并记录以下信息：
[0027] 1)第一次电容器投/切之前母线BusN的电压U。。；
[0028] 2)第一次电容器投/切之后母线BusN的电压UM;
[0029] 3)CBus1 的额定容量QN1;
[0030] 步骤2 :初步决策需要投/切的电容器：母线电压越限时，对母线BUSN下配置的电 容器排序，形成优先级序列：先投入的电容器排在最后，相应的优先级越低，排在最前面的 电容器就是初步决策出的需要投/切的电容器；
[0031] 步骤3 :母线电压增量计算：利用最近一次电容器投/切的信息，采