一种电网运行方式电压智能调整方法及装置与流程

本发明涉及电网分析与控保领域，具体而言，涉及一种电网运行方式电压智能调整方法及装置。

背景技术：

随着新能源比例提升、特高压交直流建设，电网呈现出电力电子化特征，提供电压支撑/消耗无功功率的网络元件和无功需求场景大大丰富，局部电网电压不合理现象时有发生。对于交直流混联特高压电网，存在单条特高压线路末端解环，特高压线路充电无功较大，导致线路末端电压升高而超过设备耐压水平危险。因此，在日常方式计算分析中或电网规划设计中，需要配置或确定电网低抗、低容配置及配比，以保证电网的电压运行稳定性，避免电压越限而引发系统运行安全风险。

大规模交直流电网中，常规电压调整方案除发电机出力改变、变压器有载分接开关调整外，主要依靠各类离散无功补偿装置，静态无功补偿装置有并联电容器、并联电抗器，动态无功补偿装置有静止无功补偿器(svc)、静止同步补偿器(statcom)等。在获得电压稳定薄弱点及具备多类无功资源的基础上，需要进行电压安全约束快速计算以及电网无功资源控制策略的制定。

传统的电压稳定仿真分析和无功资源配置主要依靠人工，严重依赖专家经验，随着我国电网电力电子化发展和电压问题突出，针对电压调整的人工分析在诸多方面已渐显不足，主要包括大量消耗人力成本、易于引发错漏现象、难以精确调整控制误差等。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种电网运行方式电压智能调整方法及装置，旨在解决传统电压稳定仿真分析和无功资源配置严重依赖人工而导致人力成本高、易于引发错漏现象、难以精确调整控制误差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电网运行方式电压智能调整方法，包括：步骤101：获取基础运行方式潮流数据文件、电网容抗资源配置文件；步骤102：根据所述电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，同时从所述基础运行方式潮流数据文件中选定被控母线和监视母线组，并分别设定所述被控母线和所述监视母线组的电压运行限值；步骤103：基于所述基础运行方式潮流数据文件进行潮流计算并得到潮流计算结果，从所述潮流计算结果中提取所述监视母线组的当前电压值和所述被控母线的当前电压值；步骤104：对所述监视母线组的当前电压值进行限值校核，同时，基于所述被控母线的当前电压值计算所述被控母线的电压待调整值；步骤105：根据所述被控母线的电压待调整值和所述可控资源矩阵mctr，分别进行切电容/投电抗、投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线降压/升压灵敏度矩阵；步骤106：基于所述母线降压/升压灵敏度矩阵进行灵敏度组合，计算预期电压调整值，筛选生成预期有效灵敏度组合系数；步骤107：基于所述预期有效灵敏度组合系数进行容抗投退后的潮流计算以及校核，得到并输出校验有效灵敏度组合系数，所述校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制。

进一步地，所述基础运行方式潮流数据文件包括：发电机母线模型、交直流母线模型、交直流线路模型、变压器模型、电容器模型、电抗器模型、除电容器电抗器以外的其它facts设备模型。

进一步地，所述电网容抗资源配置文件包括：具有容抗资源的母线名称、单组电容器容量、已投电容器组数、未投电容器组数、单组电抗器容量、已投电抗器组数、未投电抗器组数。

进一步地，步骤102中根据所述电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，包括：根据所述电网容抗资源配置文件形成如下可控资源矩阵mctr：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i已投电容器的组数，为母线i未投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i已投电抗器的组数，为母线i未投电抗器的组数。

进一步地，所述步骤102中从所述基础运行方式潮流数据文件中选定母线和监视母线组，并分别设定所述被控母线和所述监视母线组的电压运行限值，包括：步骤1021：从所述基础运行方式潮流数据文件中选定1条被控母线busc，设定所述被控母线的电压控制目标值为电压控制目标值波动带宽为步骤1022：从所述基础运行方式潮流数据文件中选定t条监视母线busmi(1≤i≤t)，设定每条监视母线的电压上限值为电压下限值为电压监视限值调整裕度为δvm，同时所述t条监视母线的电压上下限值构成如下矩阵mt：

进一步地，步骤104中对所述监视母线组的当前电压值进行限值校核，包括：若则更新每条监视母线busmi的电压上限值为：若则更新每条监视母线busmi的电压下限值为：其中，为每条监视母线组busm当前电压值，为每条监视母线的电压上限值，为每条监视母线的电压下限值，δvm为电压监视限值调整裕度。

进一步地，步骤104中基于所述被控母线的当前电压值计算所述被控母线的电压待调整值，包括：所述被控母线busc的电压待调整值其中，为所述被控母线的当前电压值，为所述被控母线的电压控制目标值。

进一步地，所述步骤105根据所述被控母线的电压待调整值和所述可控资源矩阵mctr，分别进行切电容/投电抗、投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线降压/升压灵敏度矩阵，包括：步骤1051：判断所述被控母线的电压待调整方向：步骤1052：若δvc＜0，根据所述可控资源矩阵mctr，进行切电容/投电抗灵敏度计算，形成母线降压灵敏度矩阵；步骤1053：若δvc＞0，根据所述可控资源矩阵mctr，进行投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线升压灵敏度矩阵。

进一步地，所述根据所述可控资源矩阵mctr，进行切电容/投电抗灵敏度计算，形成母线降压灵敏度矩阵，包括：步骤10521：基于所述可控资源矩阵mctr抽取信息得到母线降压资源矩阵mctr-：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i已投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i未投电抗器的组数；

步骤10522：设置i＝1；步骤10523：根据mctr-中可控资源，在所述基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单组电容器容量即qric(mvar)，执行潮流计算；步骤10524：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电容灵敏度其中，为被控母线在步骤104中的电压值，qric(1≤i≤m)为被控母线i单组电容器的容量；步骤10525：若潮流不收敛，则根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电容器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电容灵敏度步骤10526：根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单组电抗器容量即qr1l(mvar)，执行潮流计算；步骤10527：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电抗灵敏度步骤10528：若潮流不收敛，则根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电抗器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电抗灵敏度步骤10529：若i＜m，则i＝i+1，返回步骤10523；若i＝m，基于所述切电容灵敏度sci-、所述投电抗灵敏度sli+，形成母线降压灵敏度矩阵sv-：

进一步地，所述根据所述可控资源矩阵mctr，进行投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线升压灵敏度矩阵，包括：步骤10531：基于所述可控资源矩阵mctr抽取信息得到母线升压资源矩阵mctr+：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i未投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i已投电抗器的组数。

步骤10532：设置i＝1；步骤10533：根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单组电抗器容量即qril(mvar)，执行潮流计算；步骤10534：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电抗灵敏度步骤10535：若潮流不收敛，则根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电抗器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电抗灵敏度步骤10536：根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单组电容器容量即qr1c(mvar)，执行潮流计算；步骤10537：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电容灵敏度步骤10538：若潮流不收敛，则根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单位电容器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值，计算得到母线busri对母线busc的投电容灵敏度步骤10539：若i＜m，则i＝i+1，返回步骤10533；若i＝m，则基于所述切电抗灵敏度sli-、所述投电容灵敏度sci+，形成母线升压灵敏度矩阵sv+：

进一步地，所述步骤106基于所述母线降压/升压灵敏度矩阵进行灵敏度组合，计算预期电压调整值，筛选生成预期有效灵敏度组合系数，包括：步骤1061：判断所述被控母线的电压待调整方向：步骤1062：若δvc＜0，则采用mctr-、sv-对预期电压调整值组合估算：

其中，组合系数nci(1≤i≤m)、nli(1≤i≤m)均为整数，取值范围分别为共有组合数量为：

若满足则提取组合系数：

{nc1,nc2,…,nci,…,ncm,nl1,nl2,…,nli,…,nlm}为预期有效灵敏度组合系数；

步骤1063：若δvc＞0，则采用mctr+、sv+对预期电压调整值组合估算：

其中，组合系数nci(1≤i≤m)、nli(1≤i≤m)均为整数，取值范围分别为共有组合数量为：

若满足则提取组合系数：

{nc1,nc2,…,nci,…,ncm,nl1,nl2,…,nli,…,nlm}为预期有效灵敏度组合系数。

进一步地，步骤107基于所述预期有效灵敏度组合系数进行容抗投退后的潮流计算以及校核，得到并输出校验有效灵敏度组合系数，所述校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制，包括：步骤1071：基于所述预期有效灵敏度组合系数，在所述基础运行方式潮流数据文件中投退与所述预期有效灵敏度组合系数相对应数量的电容器和电抗器；步骤1072：执行潮流计算；步骤1073：若潮流不收敛，则所述预期有效灵敏度组合系数为校验无效容抗组合系数；若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值提取监视母线组当前电压值步骤1074：判断被控母线当前电压值是否满足步骤1075：若不满足，则所述预期有效灵敏度组合系数为校验无效容抗组合系数；若满足，则判断监视母线组当前电压值是否满足步骤1076：若不满足，则所述预期有效灵敏度组合系数为校验无效灵敏度组合系数；若满足，则所述预期有效灵敏度组合系数为校验有效灵敏度组合系数，并输出所述校验有效灵敏度组合系数，所述校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电网运行方式电压智能调整装置，包括：数据获取单元，用于获取基础运行方式潮流数据文件、电网容抗资源配置文件；矩阵形成和电压限值设定单元，用于根据所述电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，同时从所述基础运行方式潮流数据文件中选定被控母线和监视母线组，并分别设定所述被控母线和所述监视母线组的电压运行限值；数据提取单元，用于基于所述基础运行方式潮流数据文件进行潮流计算并得到潮流计算结果，从所述潮流计算结果中提取所述监视母线组的当前电压值和所述被控母线的当前电压值；电压校核及调整单元，用于对所述监视母线组的当前电压值进行限值校核，同时，基于所述被控母线的当前电压值计算所述被控母线的电压待调整值；灵敏度计算单元，用于根据所述被控母线的电压待调整值和所述可控资源矩阵mctr，分别进行切电容/投电抗、投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线降压/升压灵敏度矩阵；灵敏度组合单元，用于基于所述母线降压/升压灵敏度矩阵进行灵敏度组合，计算预期电压调整值，筛选生成预期有效灵敏度组合系数；有效灵敏度组合系数校核单元，用于基于所述预期有效灵敏度组合系数进行容抗投退后的潮流计算以及校核，得到并输出校验有效灵敏度组合系数，所述校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制。

进一步地，所述基础运行方式潮流数据文件包括：发电机母线模型、交直流母线模型、交直流线路模型、变压器模型、电容器模型、电抗器模型、除电容器电抗器以外的其它facts设备模型。

进一步地，所述电网容抗资源配置文件包括：具有容抗资源的母线名称、单组电容器容量、已投电容器组数、未投电容器组数、单组电抗器容量、已投电抗器组数、未投电抗器组数。

进一步地，所述根据所述电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，包括：根据所述电网容抗资源配置文件形成如下可控资源矩阵mctr：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i已投电容器的组数，为母线i未投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i已投电抗器的组数，为母线i未投电抗器的组数。

进一步地，所述从基础运行方式潮流数据文件中选定被控母线和监视母线组，并分别设定所述被控母线和所述监视母线组的电压运行限值，包括：步骤1021：从所述基础运行方式潮流数据文件中选定1条被控母线busc，设定所述被控母线的电压控制目标值为电压控制目标值波动带宽为步骤1022：从所述基础运行方式潮流数据文件中选定t条监视母线busmi(1≤i≤t)，设定每条监视母线的电压上限值为电压下限值为电压监视限值调整裕度为δvm，同时所述t条监视母线的电压上下限值构成如下矩阵mt：

进一步地，所述电压校核及调整单元用于对所述监视母线组的当前电压值进行限值校核，包括：若则更新每条监视母线busmi的电压上限值为：若则更新每条监视母线busmi的电压下限值为：其中，为每条监视母线组busm当前电压值，为每条监视母线的电压上限值，为每条监视母线的电压下限值，δvm为电压监视限值调整裕度。

进一步地，所述电压校核及调整单元用于基于所述被控母线的当前电压值计算所述被控母线的电压待调整值，包括：所述被控母线busc的电压待调整值其中，为所述被控母线的当前电压值，为所述被控母线的电压控制目标值。

进一步地，灵敏度计算单元，用于：步骤1051：判断所述被控母线的电压待调整方向：步骤1052：若δvc＜0，根据所述可控资源矩阵mctr，进行切电容/投电抗灵敏度计算，形成母线降压灵敏度矩阵；步骤1053：若δvc＞0，根据所述可控资源矩阵mctr，进行投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线升压灵敏度矩阵。

进一步地，所述根据所述可控资源矩阵mctr，进行切电容/投电抗灵敏度计算，形成母线降压灵敏度矩阵，包括：步骤10521：基于所述可控资源矩阵mctr抽取信息得到母线降压资源矩阵mctr-：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i已投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i未投电抗器的组数；

步骤10522：设置i＝1；步骤10523：根据mctr-中可控资源，在所述基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单组电容器容量即qric(mvar)，执行潮流计算；步骤10524：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电容灵敏度其中，为被控母线在步骤104中的电压值，qric(1≤i≤m)为被控母线i单组电容器的容量；步骤10525：若潮流不收敛，则根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电容器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电容灵敏度步骤10526：根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单组电抗器容量即qr1l(mvar)，执行潮流计算；步骤10527：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电抗灵敏度步骤10528：若潮流不收敛，则根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电抗器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电抗灵敏度步骤10529：若i＜m，则i＝i+1，返回步骤10523；若i＝m，基于所述切电容灵敏度sci-、所述投电抗灵敏度sli+，形成母线降压灵敏度矩阵sv-：

进一步地，所述根据所述可控资源矩阵mctr，进行投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线升压灵敏度矩阵，包括：步骤10531：基于所述可控资源矩阵mctr抽取信息得到母线升压资源矩阵mctr+：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i未投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i已投电抗器的组数。

步骤10532：设置i＝1；步骤10533：根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单组电抗器容量即qril(mvar)，执行潮流计算；步骤10534：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电抗灵敏度步骤10535：若潮流不收敛，则根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电抗器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电抗灵敏度步骤10536：根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单组电容器容量即qr1c(mvar)，执行潮流计算；步骤10537：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电容灵敏度步骤10538：若潮流不收敛，则根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单位电容器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电容灵敏度步骤10539：若i＜m，则i＝i+1，返回步骤10533；若i＝m，则基于所述切电抗灵敏度sli-、所述投电容灵敏度sci+，形成母线升压灵敏度矩阵sv+：

进一步地，所述灵敏度组合单元，用于：步骤1061：判断所述被控母线的电压待调整方向：步骤1062：若δvc＜0，则采用mctr-、sv-对预期电压调整值组合估算：

其中，组合系数nci(1≤i≤m)、nli(1≤i≤m)均为整数，取值范围分别为共有组合数量为：

若满足则提取组合系数：

{nc1,nc2,…,nci,…,ncm,nl1,nl2,…,nli,…,nlm}为预期有效灵敏度组合系数；

步骤1063：若δvc＞0，则采用mctr+、sv+对预期电压调整值组合估算：

其中，组合系数nci(1≤i≤m)、nli(1≤i≤m)均为整数，取值范围分别为共有组合数量为：

若满足则提取组合系数：

{nc1,nc2,…,nci,…,ncm,nl1,nl2,…,nli,…,nlm}为预期有效灵敏度组合系数。

进一步地，所述有效灵敏度组合系数校核单元，用于：步骤1071：基于所述预期有效灵敏度组合系数，在所述基础运行方式潮流数据文件中投退与所述预期有效灵敏度组合系数相对应数量的电容器和电抗器；步骤1072：执行潮流计算；步骤1073：若潮流不收敛，则所述预期有效灵敏度组合系数为校验无效容抗组合系数；若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值提取监视母线组当前电压值步骤1074：判断被控母线当前电压值是否满足步骤1075：若不满足，则所述预期有效灵敏度组合系数为校验无效容抗组合系数；若满足，则判断监视母线组当前电压值是否满足步骤1076：若不满足，则所述预期有效灵敏度组合系数为校验无效灵敏度组合系数；若满足，则所述预期有效灵敏度组合系数为校验有效灵敏度组合系数，并输出所述校验有效灵敏度组合系数，所述校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制。

本发明实施例提供的电压智能调整方法及装置，首先根据容抗资源与被控母线计算容抗投切灵敏度；其次通过灵敏度组合获得被控母线与网络中电容器、电抗器无功资源的支撑关系，动态生成满足目标母线电压安全调整的预期有效灵敏度组合系数；最后通过校验获得满足目标电压调整的有效灵敏度组合系数用于电压调整控制，解决了传统电压稳定仿真分析和无功资源配置严重依赖人工的问题，大大降低了人力成本，提高了计算效率，同时计算分析的精确度也得到了有效保证；可以为方式分析编制人员提供强有力的专业化支撑工具，提高电压控制调整的自动化智能化水平。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的电网运行方式电压智能调整方法的示例性流程图；

图2示出了根据本发明实施例的电网运行方式电压智能调整装置的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1示出了根据本发明实施例的电网运行方式电压智能调整方法的示例性流程图。

如图1所示，该方法包括：

步骤101：获取基础运行方式潮流数据文件、电网容抗资源配置文件；

步骤102：根据电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，同时从基础运行方式潮流数据文件中选定被控母线和监视母线组，并分别设定被控母线和监视母线组的电压运行限值；

步骤103：基于基础运行方式潮流数据文件进行潮流计算并得到潮流计算结果，从潮流计算结果中提取监视母线组的当前电压值和被控母线的当前电压值；

步骤104：对监视母线组的当前电压值进行限值校核，同时，基于被控母线的当前电压值计算被控母线的电压待调整值；

步骤105：根据被控母线的电压待调整值和可控资源矩阵mctr，分别进行切电容/投电抗、投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线降压/升压灵敏度矩阵；

步骤106：基于母线降压/升压灵敏度矩阵进行灵敏度组合，计算预期电压调整值，筛选生成预期有效灵敏度组合系数；

步骤107：基于预期有效灵敏度组合系数进行容抗投退后的潮流计算以及校核，得到并输出校验有效灵敏度组合系数，校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制。

本发明实施例中，电网容抗资源配置文件可以为按照预先配置规则得到。被控母线可以为1个母线，监视母线组可以为t个母线(t为大于0的正整数)。步骤102中，根据电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，可以在选定被控母线和监视母线组之前，也可以在之后，也可是同时进行，也就说，该步骤只要在步骤105之前即可；步骤102中选定被控母线和监视母线组，可以为根据预先设置的规则进行选定。校验有效灵敏度组合系数可以作为投切容抗的依据，也就是说，可以根据该系数确定需要投运的电容或电抗的数量，进而实现电压调整控制。

上述实施例中，首先根据容抗资源与被控母线计算容抗投切灵敏度；其次通过灵敏度组合获得被控母线与网络中电容器、电抗器无功资源的支撑关系，动态生成满足目标母线电压安全调整的预期有效灵敏度组合系数；最后通过校验获得满足目标电压调整的有效灵敏度组合系数用于电压调整控制，解决了传统电压稳定仿真分析和无功资源配置严重依赖人工的问题，大大降低了人力成本，提高了计算效率，同时计算分析的精确度也得到了有效保证；可以为方式分析编制人员提供强有力的专业化支撑工具，提高电压控制调整的自动化智能化水平。

进一步地，基础运行方式潮流数据文件包括：发电机母线模型、交直流母线模型、交直流线路模型、变压器模型、电容器模型、电抗器模型、除电容器电抗器以外的其它facts设备模型。

进一步地，电网容抗资源配置文件包括：具有容抗资源的母线名称、单组电容器容量、已投电容器组数、未投电容器组数、单组电抗器容量、已投电抗器组数、未投电抗器组数。

进一步地，步骤102中根据所述电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，包括：

根据电网容抗资源配置文件形成如下可控资源矩阵mctr：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i已投电容器的组数，为母线i未投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i已投电抗器的组数，为母线i未投电抗器的组数。

进一步地，步骤102中从基础运行方式潮流数据文件中选定被控母线和监视母线组，并分别设定被控母线和监视母线组的电压运行限值，包括：

步骤1021：从基础运行方式潮流数据文件中选定1条被控母线busc，设定被控母线的电压控制目标值为电压控制目标值波动带宽为

步骤1022：从基础运行方式潮流数据文件中选定t条监视母线busmi(1≤i≤t)，设定每条监视母线的电压上限值为电压下限值为电压监视限值调整裕度为δvm，同时t条监视母线的电压上下限值构成如下矩阵mt：

本发明实施例中，步骤1021和步骤1022可以如该顺序，也可以前后互换，也可以同时进行。

进一步地，步骤104中对监视母线组的当前电压值进行限值校核，包括：

若则更新每条监视母线busmi的电压上限值为：

若则更新每条监视母线busmi的电压下限值为：

其中，为每条监视母线组busm当前电压值，为每条监视母线的电压上限值，为每条监视母线的电压下限值，δvm为电压监视限值调整裕度。

进一步地，步骤104中基于被控母线的当前电压值计算被控母线的电压待调整值，包括：

被控母线busc的电压待调整值

其中，为被控母线的当前电压值，为被控母线的电压控制目标值。

进一步地，步骤105，包括：

步骤1051：判断所述被控母线的电压待调整方向。

步骤1052：若δvc＜0，根据可控资源矩阵mctr，进行切电容/投电抗灵敏度计算，形成母线降压灵敏度矩阵。

进一步地，若δvc＜0，步骤1052，包括：

步骤10521：基于可控资源矩阵mctr抽取信息得到母线降压资源矩阵mctr-：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i已投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i未投电抗器的组数；

步骤10522：设置i＝1；

步骤10523：根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单组电容器容量即qric(mvar)，执行潮流计算；

步骤10524：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电容灵敏度其中，为被控母线在步骤104中的电压值，qric(1≤i≤m)为被控母线i单组电容器的容量；

步骤10525：若潮流不收敛，则根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电容器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电容灵敏度

步骤10526：根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单组电抗器容量即qr1l(mvar)，执行潮流计算；

步骤10527：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电抗灵敏度

步骤10528：若潮流不收敛，则根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电抗器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电抗灵敏度

步骤10529：若i＜m，则i＝i+1，返回步骤10523；若i＝m，基于切电容灵敏度sci-、投电抗灵敏度sli+，形成母线降压灵敏度矩阵sv-：

本发明实施例中，从i＝1开始，循环步骤10523-10529，对矩阵mctr-中每一行的元素进行计算。

步骤1053：若δvc＞0，根据所述可控资源矩阵mctr，进行投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线升压灵敏度矩阵。

进一步地，若δvc＞0，步骤1053，包括：

步骤10531：基于所述可控资源矩阵mctr抽取信息得到母线升压资源矩阵mctr+：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i未投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i已投电抗器的组数。

步骤10532：设置i＝1；

步骤10533：根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单组电抗器容量即qril(mvar)，执行潮流计算；

步骤10534：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电抗灵敏度

步骤10535：若潮流不收敛，则根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电抗器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电抗灵敏度

步骤10536：根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单组电容器容量即qr1c(mvar)，执行潮流计算；

步骤10537：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电容灵敏度

步骤10538：若潮流不收敛，则根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单位电容器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电容灵敏度

步骤10539：若i＜m，则i＝i+1，返回步骤10533；若i＝m，则基于切电抗灵敏度sli-、投电容灵敏度sci+，形成母线升压灵敏度矩阵sv+：

本发明实施例中，从i＝1开始，循环步骤10533-10539，对矩阵mctr+中每一行的元素进行计算。

进一步地，步骤106，包括：

步骤1061：判断被控母线的电压待调整方向：

步骤1062：若δvc＜0，则采用mctr-、sv-对预期电压调整值组合估算：

其中，组合系数nci(1≤i≤m)、nli(1≤i≤m)均为整数，取值范围分别为共有组合数量为：

若满足则提取组合系数：

{nc1,nc2,…,nci,…,ncm,nl1,nl2,…,nli,…,nlm}

为预期有效灵敏度组合系数；

步骤1063：若δvc＞0，则采用mctr+、sv+对预期电压调整值组合估算：

其中，组合系数nci(1≤i≤m)、nli(1≤i≤m)均为整数，取值范围分别为共有组合数量为：

若满足则提取组合系数：

{nc1,nc2,…,nci,…,ncm,nl1,nl2,…,nli,…,nlm}

为预期有效灵敏度组合系数。

进一步地，步骤107，包括：

步骤1071：基于预期有效灵敏度组合系数，在基础运行方式潮流数据文件中投退与预期有效灵敏度组合系数相对应数量的电容器和电抗器；

步骤1072：执行潮流计算；

步骤1073：若潮流不收敛，则预期有效灵敏度组合系数为校验无效容抗组合系数；若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值提取监视母线组当前电压值

步骤1074：判断被控母线当前电压值是否满足

步骤1075：若不满足，则预期有效灵敏度组合系数为校验无效容抗组合系数；若满足，则判断监视母线组当前电压值是否满足

步骤1076：若不满足，则预期有效灵敏度组合系数为校验无效灵敏度组合系数；若满足，则预期有效灵敏度组合系数为校验有效灵敏度组合系数，并输出校验有效灵敏度组合系数，校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制。

图2示出了根据本发明实施例的电网运行方式电压智能调整装置的结构示意图。

如图2所示，该装置包括：

数据获取单元201，用于获取基础运行方式潮流数据文件、电网容抗资源配置文件；

矩阵形成和电压限值设定单元202，用于根据电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，同时从基础运行方式潮流数据文件中选定被控母线和监视母线组，并分别设定被控母线和监视母线组的电压运行限值；

数据提取单元203，用于基于基础运行方式潮流数据文件进行潮流计算并得到潮流计算结果，从潮流计算结果中提取监视母线组的当前电压值和被控母线的当前电压值；

电压校核及调整单元204，用于对监视母线组的当前电压值进行限值校核，同时，基于被控母线的当前电压值计算被控母线的电压待调整值；

灵敏度计算单元205，用于根据被控母线的电压待调整值和可控资源矩阵mctr，分别进行切电容/投电抗、投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线降压/升压灵敏度矩阵；

灵敏度组合单元206，用于基于母线降压/升压灵敏度矩阵进行灵敏度组合，计算预期电压调整值，筛选生成预期有效灵敏度组合系数；

有效灵敏度组合系数校核单元207，用于基于预期有效灵敏度组合系数进行容抗投退后的潮流计算以及校核，得到并输出校验有效灵敏度组合系数，校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制。

本发明实施例中，电网容抗资源配置文件可以为按照预先配置规则得到。被控母线可以为1个母线，监视母线组可以为t个母线(t为大于0的正整数)。矩阵形成和电压限值设定单元202，用于根据电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，可以在选定被控母线和监视母线组之前，也可以在之后，也可是同时进行，也就说，该步骤只要在灵敏度计算单元205根据被控母线的电压待调整值和可控资源矩阵mctr分别进行切电容/投电抗、投电容/切电抗灵敏度计算之前即可；矩阵形成和电压限值设定单元202，用于选定被控母线和监视母线组，可以为根据预先设置的规则进行选定。校验有效灵敏度组合系数可以作为投切容抗的依据，也就是说，可以根据该系数确定需要投运的电容或电抗的数量，进而实现电压调整控制。

上述实施例中，首先根据容抗资源与被控母线计算容抗投切灵敏度；其次通过灵敏度组合获得被控母线与网络中电容器、电抗器无功资源的支撑关系，动态生成满足目标母线电压安全调整的预期有效灵敏度组合系数；最后通过校验获得满足目标电压调整的有效灵敏度组合系数用于电压调整控制，解决了传统电压稳定仿真分析和无功资源配置严重依赖人工的问题，大大降低了人力成本，提高了计算效率，同时计算分析的精确度也得到了有效保证；可以为方式分析编制人员提供强有力的专业化支撑工具，提高电压控制调整的自动化智能化水平。

进一步地，基础运行方式潮流数据文件包括：发电机母线模型、交直流母线模型、交直流线路模型、变压器模型、电容器模型、电抗器模型、除电容器电抗器以外的其它facts设备模型。

进一步地，电网容抗资源配置文件包括：具有容抗资源的母线名称、单组电容器容量、已投电容器组数、未投电容器组数、单组电抗器容量、已投电抗器组数、未投电抗器组数。

进一步地，根据电网容抗资源配置文件形成可控资源矩阵mctr，包括：

根据电网容抗资源配置文件形成如下可控资源矩阵mctr：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i已投电容器的组数，为母线i未投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i已投电抗器的组数，为母线i未投电抗器的组数。

进一步地，从基础运行方式潮流数据文件中选定被控母线和监视母线组，并分别设定被控母线和监视母线组的电压运行限值，包括：

步骤1021：从基础运行方式潮流数据文件中选定1条被控母线busc，设定被控母线的电压控制目标值为电压控制目标值波动带宽为

步骤1022：从基础运行方式潮流数据文件中选定t条监视母线busmi(1≤i≤t)，设定每条监视母线的电压上限值为电压下限值为电压监视限值调整裕度为δvm，同时t条监视母线的电压上下限值构成如下矩阵mt：

进一步地，电压校核及调整单元204用于对监视母线组的当前电压值进行限值校核，包括：

若则更新每条监视母线busmi的电压上限值为：

若则更新每条监视母线busmi的电压下限值为：

其中，为每条监视母线组busm当前电压值，为每条监视母线的电压上限值，为每条监视母线的电压下限值，δvm为电压监视限值调整裕度。

进一步地，电压校核及调整单元204用于基于被控母线的当前电压值计算被控母线的电压待调整值，包括：

被控母线busc的电压待调整值

其中，为被控母线的当前电压值，为被控母线的电压控制目标值。

进一步地，灵敏度计算单元205，用于：

步骤1051：判断所述被控母线的电压待调整方向。

步骤1052：若δvc＜0，根据所述可控资源矩阵mctr，进行切电容/投电抗灵敏度计算，形成母线降压灵敏度矩阵。

进一步地，若δvc＜0，步骤1052，包括：

步骤10521：基于可控资源矩阵mctr抽取信息得到母线降压资源矩阵mctr-：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i已投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i未投电抗器的组数；

步骤10522：设置i＝1；

步骤10523：根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单组电容器容量即qric(mvar)，执行潮流计算；

步骤10524：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电容灵敏度其中，为被控母线在步骤104中的电压值，qric(1≤i≤m)为被控母线i单组电容器的容量；

步骤10525：若潮流不收敛，则根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电容器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电容灵敏度

步骤10526：根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单组电抗器容量即qr1l(mvar)，执行潮流计算；

步骤10527：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电抗灵敏度

步骤10528：若潮流不收敛，则根据mctr-中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电抗器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电抗灵敏度

步骤10529：若i＜m，则i＝i+1，返回步骤10523；若i＝m，基于切电容灵敏度sci-、投电抗灵敏度sli+，形成母线降压灵敏度矩阵sv-：

本发明实施例中，从i＝1开始，循环步骤10523-10529，对矩阵mctr-中每一行的元素进行计算。

步骤1053：若δvc＞0，根据所述可控资源矩阵mctr，进行投电容/切电抗灵敏度计算，形成母线升压灵敏度矩阵。

进一步地，若δvc＞0，步骤1053，包括：

步骤10531：基于所述可控资源矩阵mctr抽取信息得到母线升压资源矩阵mctr+：

其中，busri(1≤i≤m)为具有容抗资源的母线名称，qric(1≤i≤m)为母线i单组电容器的容量，为母线i未投电容器的组数，qril(1≤i≤m)为母线i单组电抗器的容量，为母线i已投电抗器的组数。

步骤10532：设置i＝1；

步骤10533：根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单组电抗器容量即qril(mvar)，执行潮流计算；

步骤10534：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电抗灵敏度

步骤10535：若潮流不收敛，则根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri退出单位电抗器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的切电抗灵敏度

步骤10536：根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单组电容器容量即qr1c(mvar)，执行潮流计算；

步骤10537：若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电容灵敏度

步骤10538：若潮流不收敛，则根据mctr+中可控资源，在基础运行方式潮流数据文件的母线busri投入单位电容器容量即1(mvar)，执行潮流计算，基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值计算得到母线busri对母线busc的投电容灵敏度

步骤10539：若i＜m，则i＝i+1，返回步骤10533；若i＝m，则基于切电抗灵敏度sli-、投电容灵敏度sci+，形成母线升压灵敏度矩阵sv+：

本发明实施例中，从i＝1开始，循环步骤10533-10539，对矩阵mctr+中每一行的元素进行计算。

进一步地，灵敏度组合单元206，用于：

步骤1061：判断被控母线的电压待调整方向：

步骤1062：若δvc＜0，则采用mctr-、sv-对预期电压调整值组合估算：

其中，组合系数nci(1≤i≤m)、nli(1≤i≤m)均为整数，取值范围分别为共有组合数量为：

若满足则提取组合系数：

{nc1,nc2,…,nci,…,ncm,nl1,nl2,…,nli,…,nlm}

为预期有效灵敏度组合系数；

步骤1063：若δvc＞0，则采用mctr+、sv+对预期电压调整值组合估算：

其中，组合系数nci(1≤i≤m)、nli(1≤i≤m)均为整数，取值范围分别为共有组合数量为：

若满足则提取组合系数：

{nc1,nc2,…,nci,…,ncm,nl1,nl2,…,nli,…,nlm}

为预期有效灵敏度组合系数。

进一步地，有效灵敏度组合系数校核单元207，用于：

步骤1071：基于预期有效灵敏度组合系数，在基础运行方式潮流数据文件中投退与预期有效灵敏度组合系数相对应数量的电容器和电抗器；

步骤1072：执行潮流计算；

步骤1073：若潮流不收敛，则预期有效灵敏度组合系数为校验无效容抗组合系数；若潮流收敛，则基于潮流计算结果提取被控母线busc当前电压值提取监视母线组当前电压值

步骤1074：判断被控母线当前电压值是否满足

步骤1075：若不满足，则预期有效灵敏度组合系数为校验无效容抗组合系数；若满足，则判断监视母线组当前电压值是否满足

步骤1076：若不满足，则预期有效灵敏度组合系数为校验无效灵敏度组合系数；若满足，则预期有效灵敏度组合系数为校验有效灵敏度组合系数，并输出校验有效灵敏度组合系数，校验有效灵敏度组合系数用于电压调整控制。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。