一种地调avc系统中区域电压控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种地调AVC(自动电压控制）系统中区域电压控制方法，属于电力系 统运行与控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 地区电网呈辐射状，其特点是以220kV变电站为电源点，为下面若干个110/35kV 供电，形成分区、分片供电的网架结构。这就决定了如果220kV根节点电压不恰当，将很可 能导致所带片区的母线电压大面积越限。
[0003] 为了保证单站电压合格，可以通过调节单站的主变或者电容器，也可以通过调节 根节点的主变，前者属于局部调节策略，没有考虑全局的电压情况，具有一定的盲目性，也 无形中增加了厂站设备的调节次数，甚至IlOkv变电站调节后也无法达到合理范围或在调 节过程中出现振荡，导致装置频繁动作；后者可以达到尽可能少的调节主变的分接头开关， 达到最大范围的调节电压水平，同时可以避免了多个变电站多个主变调节时的调节振荡。
[0004] 可见，在进行单站电压控制前，先判断区域电压水平是否正常再进行调节是恰当 的。如果区域电压普遍偏高/低，则调节根节点的主变，在此基础上再进行单站电压控制。
[0005] 目前地调区域电压控制的方法是统计220kV主变所带的IlOkV厂站的IlOkV母线 的电压越限数目，当这个数目超过一定的阈值后，则启动区域电压控制，调节220kV主变。 但是该方法调节阈值设定很容易影响调节效果，在IIOkV母线数目较少的地区而言，要越 过该阈值是比较容易的，但是对于IlOkV母线数目比较多的母线而言，就不太容易进入该 控制条件，不能实现较精细化的调节；同时该方法忽略了当前无功和电抗对电压越限的影 响作用，无法反映负载重的分支或者供电路径比较长的分支对调节效果的影响。传统的区 域电压控制方法是通过判断IlOkV单站的母线的越限情况，这会使判断条件缺乏精细化， 同时该方法忽略了当前无功和电抗对电压越限的影响作用，无法反映负载重的分支或者供 电路径比较长的分支对调节效果的影响。
[0006] 专业术语解释：
[0007] 220kV三卷边中压侧IlOkV母线简称父IlOkV母线；
[0008] IlOkV厂站的IlOkV母线简称子IlOkV母线。
【发明内容】
[0009] 针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种地调AVC系统中区域电压控制 方法，在精细化调节的同时，可以很好的减少主变调节次数，在更大范围内实现电压的优化 调节。
[0010] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
[0011] 本发明的一种地调AVC系统中区域电压控制方法，即判断父IlOkV母线电压对子 IIOkV母线电压的支撑能力大小以及控制的方法，具体包括以下几个步骤：
[0012] (1)设该区域中有n条子IlOkV母线，实时记录父IlOkV母线电压U11。、第i条子 IlOkV母线到220kV变电站的无功Q1;
[0013] (2)获取第i条子IlOkV母线电压的上下限Uin^UiniinW及该条母线到220kV变电 站的等值阻抗Xi;
[0014] (3)计算第i条子IlOkV母线对父IlOkV母线的电压要求
[0015] (4)统计n条子IlOkV母线中，父IlOkV母线电压满足步骤（3)条件的子IlOkV母 线所占的比例S %，按照以下规则进行控制：
[0016] ( -）、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压能同时满足子IlOkV的母线电压不等 式约束，则进入单站控制模式；
[0017] (二）、如果220kV厂站的父I IOkV母线电压能满足80 %的子I IOkV的母线电压不 等式约束，则进入单站控制模式；
[0018] (三）、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压越S %的子IlOkV的母线电压不等式 的上限约束，且没有违反不等式的下限约束，则区域电压偏高，进行区域电压控制；
[0019] (四）、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压越S %的子IlOkV的母线电压不等式 的下限约束，且没有违反不等式的上限约束，则区域电压偏低，进行区域电压控制；
[0020] (五）、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压越S %的子IlOkV的母线电压不等式 的上限约束，但是存在违反不等式的下限约束的母线，则去除Q1X 1最大和U ^x-Uinun最小母 线，再继续统计是否有越下限的母线，如果仍然存在，则说明该区域内电压正常，不需要进 行区域电压控制，否则区域电压偏高，进行区域电压控制；
[0021] (六）、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压越S %的子IlOkV的母线电压不等式 的下限约束，但是存在违反不等式的上限约束的母线，则去除Q1X 1最大和U ^x-Uinun最小母 线，再继续统计是否有越上限的母线，如果仍然存在，则说明该区域内电压正常，不需要进 行区域电压控制，否则区域电压偏低，进行区域电压控制。
[0022] 本发明在精细化调节的同时，考虑了负荷和供电半径较大（也即等值阻抗\较 大）的分支的实际运行情况，可以很好的减少主变调节次数，在更大范围内实现电压的优 化调节。
【附图说明】
[0023] 图1为220kV厂站父I IOkV与I IOkV厂站子I IOkV母线示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0025] 当区域内IlOkV厂站的IlOkV母线电压普遍偏高或者偏低，调节根节点220kV主 变提高中压侧的IlOkV母线的电压是减少设备动作次数，调节区域电压的一种重要手段。
[0026] 传统的区域电压控制方法是通过判断IlOkV单站的母线的越限情况，这会使判断 条件缺乏精细化，同时该方法忽略了当前无功和电抗对电压越限的影响作用，无法反映负 载重的分支或者供电路径比较长的分支对调节效果的影响。
[0027] 本发明提出了一种新的区域电压控制方法，在精细化调节的同时，考虑了负荷和 供电半径较大的分支的实际运行情况，可以很好的减少主变调节次数，在更大范围内实现 电压的优化调节。
[0028] 参见图1，具体方法如下：
[0029] 该区域有5条子IlOkV的母线，设第i条母线电压上下限分别为Uiniax和U inun，该条 母线到220kV变电站的等值阻抗为X1，无功为Q1，如果220kV厂站的父IlOkV母线的电压能 同时满足5条子IOkV母线电压的上下限，则该地区电压不偏高或者偏低，也就是说如果以 下不等式同时成立，则该区域电压一定不偏高或者偏低。
[0031] 式中，Un。为父IlOkV母线的电压。
[0032] 如果区域内电压偏高或者偏低，则上面的不等式绝大多数不能满足。
[0033] 本发明判断根节点电压是否能支撑子IlOkV母线电压的核心在于通过计算子节 点电压的对父IlOkV母线电压的要求，而传统的区域电压控制的判断依据是子IlOkV母线 电压的越限情况，这两者在本质上是不同的。
[0034] 本发明提出的一种判断区域电压偏高或者偏低的方法，该方法的核心是判断根节 点电压是否能支撑子IIOkV母线电压，主要是通过计算子节点电压的对父IIOkV母线电压 的要求，进而看父IlOkV母线电压是否在各子IlOkV母线电压的约束范围内；考虑了负载重 的分支或者供电路径比较长的分支，从而实现对这两种情况的单独控制。
[0035] 本发明依据电力系统的基本原理，从理论上解决了怎么判断区域电压偏高还是偏 低的问题，可以较好的分辨出IlOkV厂站的IlOkV母线的电压越限究竟是根节点电压的不 合适还是单站电压控制问题，同时对负载重的分支或者供电路径比较长的分支也能采取有 区别的调节措施。
[0036] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种地调AVC系统中区域电压控制方法，其特征在于，具体包括以下几个步骤： (1) 设该区域中有η条子IlOkV母线，实时记录父IlOkV母线电压U11。、第i条子IlOkV 母线无功Qi; (2) 获取第i条子IlOkV母线电压的上下限UiniaxAiniinW及该条母线到220kV变电站的 等值阻抗X1; (3) 计算第i条子IlOkV母线对父IlOkV母线的电压要求(4) 统计η条子IlOkV母线中，父IlOkV母线电压满足步骤（3)条件的子IlOkV母线所 占的比例δ %，按照以下规则进行控制： (一） 、如果220kV厂站的父I IOkV母线电压能同时满足η条子I IOkV的母线电压不等 式约束，则进入单站控制模式； (二） 、如果220kV厂站的父I IOkV母线电压能满足80 %的子I IOkV的母线电压不等式 约束，则进入单站控制模式； (三） 、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压越δ %的子IlOkV的母线电压不等式的上 限约束，且没有违反不等式的下限约束，则区域电压偏高，进行区域电压控制； (四） 、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压越δ %的子IlOkV的母线电压不等式的下 限约束，且没有违反不等式的上限约束，则区域电压偏低，进行区域电压控制； (五） 、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压越δ %的子IlOkV的母线电压不等式的上 限约束，但是存在违反不等式的下限约束的母线，则去除Q1X1最大和U ^x-Uinun最小母线，再 继续统计是否有越下限的母线，如果仍然存在，则说明该区域内电压正常，不需要进行区域 电压控制，否则区域电压偏高，进行区域电压控制； (六） 、如果220kV厂站的父IlOkV母线电压越δ %的子IlOkV的母线电压不等式的下 限约束，但是存在违反不等式的上限约束的母线，则去除Q1X1最大和U ^x-Uinun最小母线，再 继续统计是否有越上限的母线，如果仍然存在，则说明该区域内电压正常，不需要进行区域 电压控制，否则区域电压偏低，进行区域电压控制。
【专利摘要】本发明公开了一种地调AVC系统中区域电压控制方法，具体包括以下几个步骤：(1)设该区域中有n条子110kV母线，实时记录父110kV母线电压U110、第i条子110kV母线到220kV变电站的无功Qi；(2)获取第i条子110kV母线电压的上下限Uimax、Uimin以及该条母线到220kV变电站的等值阻抗Xi；(3)计算第i条子110kV母线对父110kV母线的电压要求(4)统计n条子110kV母线中，满足步骤(3)条件的子110kV母线所占的比例δ％，按照约定的规则进行控制。本发明在精细化调节的同时，考虑了负荷和供电半径较大的分支的实际运行情况，可以很好的减少主变调节次数，在更大范围内实现电压的优化调节。
【IPC分类】H02J3/12
【公开号】CN105162126
【申请号】CN201510523827
【发明人】杨洛, 陆进军, 杜磊, 戴则梅, 黄华, 陈天华, 钱娟
【申请人】国电南瑞科技股份有限公司, 国电南瑞南京控制系统有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月24日