省地协调控制220kV汇集变电站高压母线电压的方法与流程

技术特征：

1.一种省地协调控制220kV汇集变电站高压母线电压的方法，其特征在于，在每个可再生能源场站汇集区域内，多座220kV可再生能源场站通过一个220kV汇集变电站接入到电网中，所述220kV可再生能源场站均由省调自动电压控制系统来控制，所述220kV汇集变电站由地调自动电压控制系统来控制，

在控制周期来到时，所述方法执行如下步骤：

步骤S1，在省调自动电压控制系统中，获取第j个可再生能源场站汇集区域的220kV汇集变电站高压母线的电压调节需求量，j为自然数，1≤j≤预定地区内可再生能源场站汇集区域的总数；

步骤S2，计算第j个可再生能源场站汇集区域中全部的220kV可再生能源场站的总电压调节能力；

步骤S3，评估所述总电压调节能力是否满足所述电压调节需求量；

步骤S4，如果所述总电压调节能力足够用来调节第j个可再生能源场站汇集区域的220kV汇集变电站高压母线的电压，则利用220kV可再生能源场站的电压调节能力来调节第j个可再生能源场站汇集区域的220kV汇集变电站高压母线的电压；

步骤S5，如果所述总电压调节能力不足以用来调节第j个可再生能源场站汇集区域的220kV汇集变电站高压母线的电压，则计算所述220kV汇集变电站对应的省地协调关口无功需求限值范围；

步骤S6，省调自动电压控制系统将所述限值范围下发到地调自动电压控制系统中，地调自动电压控制系统通过控制第j个可再生能源场站汇集区域的220kV汇集变电站内的无功设备，使得除了利用步骤S2中的总电压调节能力来调节第j个可再生能源场站汇集区域的220kV汇集变电站高压母线的电压之外，所述无功设备补充调节第j个可再生能源场站汇集区域的220kV汇集变电站高压母线的电压；

步骤S7，使j＝j+1，返回执行步骤S1。

2.根据权利要求1所述的省地协调控制220kV汇集变电站高压母线电压的方法，其特征在于，步骤S1包括：

在省调自动电压控制系统中，获取电网中第j个可再生能源场站汇集区域的220kV汇集变电站高压母线的电压调节需求量，即：

${\mathrm{\ΔV}}_p^j=V_p^{j,ref}-V_p^{j,real}---\left(1\right)$

其中：为在省级自动电压控制系统中通过全局优化计算给出的220kV汇集变电站高压母线的控制目标值，为母线电压实际值，为母线电压调节需求量。

3.根据权利要求2所述的省地协调控制220kV汇集变电站高压母线电压的方法，其特征在于，步骤S2包括：

步骤S21，实时接收第j个可再生能源场站汇集区域中第i个220kV可再生能源场站上送的可增无功和可减无功，并根据第i个220kV可再生能源场站对220kV汇集变电站高压母线的无功电压灵敏度，计算第i个220kV可再生能源场站对220kV汇集变电站高压母线的电压增减调节能力：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\Δw}}_{pi}^{j.Up}=C_{vi}^j\·Q_{W_i}^{Up}\\ {\mathrm{\ΔV}}_{pi}^{j.Down}=C_{vi}^j\·Q_{W_i}^{Down}\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中为第j个可再生能源场站汇集区域中第i个220kV可再生能源场站实时上送的可增无功和可减无功，i为自然数，1≤i≤第j个可再生能源场站汇集区域中220kV可再生能源场站的总数；

步骤S22，使i＝i+1，返回执行步骤S21；

步骤S23，将第j个可再生能源场站汇集区域中的全部220kV可再生能源场站的电压增减调节能力累加：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔV}}_p^{j.Up}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\mathrm{\ΔV}}_{pi}^{j.Up}\\ {\mathrm{\ΔV}}_p^{j.Down}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\mathrm{\ΔV}}_{pi}^{j.Down}\end{array}\right.---\left(3\right).$

4.根据权利要求3所述的省地协调控制220kV汇集变电站高压母线电压的方法，其特征在于，步骤S3包括：

步骤S31，如果则检查判断：

${\mathrm{\ΔV}}_p^{j.Up}\<{\mathrm{\ΔV}}_p^j\·R_p---\left(4\right)$

如果式(4)成立，则判定第j个可再生能源场站汇集区域中全部220kV可再生能源场站的总体电压增加调节能力不足，其中，为当前协调变电站高压母线电压调节的门槛值，取0.5-1.0kV；R_p为可再生能源场站和变电站协调控制门槛值，取0.5-0.7；

步骤S32，如果则检查判断：

${\mathrm{\ΔV}}_p^{j.Down}\<-{\mathrm{\ΔV}}_p^j\·R_p---\left(5\right)$

如果式(5)成立，则判定第j个可再生能源场站汇集区域中全部220kV可再生能源场站的总体电压减少调节能力不足，其中，为当前协调变电站高压母线电压调节的门槛值，取0.5-1.0kV；R_p为可再生能源场站和变电站协调控制门槛值，取0.5-0.7。

5.根据权利要求4所述的省地协调控制220kV汇集变电站高压母线电压的方法，其特征在于，步骤S5包括：

步骤S51，初始化220kV汇集变电站对应的省地协调关口无功需求限值范围为：

$\[Q_c^{\min },Q_c^{max}\],\left\{\begin{array}{c}{Q}_c^{\min }=Q_c^{real}-{\mathrm{\ΔQ}}_c^{dead}\\ Q_c^{max}=Q_c^{real}+{\mathrm{\ΔQ}}_c^{dead}\end{array}\right.---\left(6\right)$

其中：为省地协调关口当前无功值，为省地协调关口无功调节死区参数值，取20-30Mvar；

步骤S52，如果并且在步骤S31中判定第j个可再生能源场站汇集区域中全部220kV可再生能源场站的总体电压增加调节能力不足，则计算220kV汇集变电站的无功协调控制调节需求如下：

${\mathrm{\ΔQ}}_c^{cood}=({\mathrm{\ΔV}}_p^j-{\mathrm{\ΔV}}_p^{j.Up}-V_p^{dead})/C_{vj}^j---\left(7\right)$

其中为第j个可再生能源场站汇集区域中220kV汇集变电站高压母线的无功注入电压灵敏度；根据计算结果，调整220kV汇集变电站对应的省地协调关口的协调无功上限为：

$Q_c^{{\max }^{\′}}=\left\{\begin{array}{cc}{Q}_c^{real}-{\mathrm{\ΔQ}}_c^{cood},& {\mathrm{\ΔQ}}_c^{cood}\<{\mathrm{\ΔQ}}_c^{up}\\ Q_c^{real}-{\mathrm{\ΔQ}}_c^{up},& {\mathrm{\ΔQ}}_c^{cood}\>{\mathrm{\ΔQ}}_c^{up}\end{array}\right.---\left(8\right)$

其中，为地调自动电压控制系统上送的220kV汇集变电站对应的省地协调关口的无功增加调节能力，更新220kV汇集变电站对应的省地协调关口无功需求限值为：

$\[Q_c^{min},Q_c^{max}\],\left\{\begin{array}{c}{Q}_c^{min}=Q_c^{{\max }^{\′}}-{\mathrm{\ΔQ}}_c^{dead}\\ Q_c^{max}=Q_c^{{\max }^{\′}}\end{array}\right.---\left(9\right)$

步骤S53，如果并且在步骤S32中判定第j个可再生能源场站汇集区域中全部220kV可再生能源场站的总体电压减少调节能力不足，则计算220kV汇集变电站的无功协调控制调节需求如下：

${\mathrm{\ΔQ}}_c^{cood}=-({\mathrm{\ΔV}}_p^j+{\mathrm{\ΔV}}_p^{j.Down}+V_p^{dead})/C_{vj}^j---\left(10\right)$

其中为第j个可再生能源场站电汇集区域中220kV汇集变电站高压母线的无功注入电压灵敏度；根据计算结果，调整220kV汇集变电站对应的省地协调关口的协调无功上限为：

$Q_c^{{\min }^{\′}}=\left\{\begin{array}{cc}{Q}_c^{real}+{\mathrm{\ΔQ}}_c^{cood},& {\mathrm{\ΔQ}}_c^{cood}\<{\mathrm{\ΔQ}}_c^{down}\\ Q_c^{real}+{\mathrm{\ΔQ}}_c^{down},& {\mathrm{\ΔQ}}_c^{cood}\>{\mathrm{\ΔQ}}_c^{down}\end{array}\right.---\left(11\right)$

其中，为地调自动电压控制系统上送的220kV汇集变电站对应的省地协调关口的无功减少调节能力，更新220kV汇集变电站对应的省地协调关口无功需求限值为：

$\[Q_c^{\min },Q_c^{\max }\],\left\{\begin{array}{c}{Q}_c^{\min }=Q_c^{{\min }^{\′}}\\ Q_c^{\max }=Q_c^{{\min }^{\′}}+{\mathrm{\ΔQ}}_c^{dead}\end{array}\right.---\left(12\right)$

省调自动电压控制系统将上述修正后的限值范围下发到地调自动电压控制系统中，地调自动电压控制系统通过控制220kV汇集变电站内的无功设备，使得所述无功设备的电压调节能力加上步骤S2中的总电压调节能力满足所述电压调节需求量。

6.根据权利要求1所述的省地协调控制220kV汇集变电站高压母线电压的方法，其特征在于，所述可再生能源场站为风力发电站或光伏发电站。

7.根据权利要求1所述的省地协调控制220kV汇集变电站高压母线电压的方法，其特征在于，每隔5分钟为一个控制周期。