降低新能源汇集区电压波动的自动电压控制方法及装置与流程

技术特征：
1.一种降低新能源汇集区电压波动的自动电压控制方法，其特征在于，包括：在每个自动电压控制周期来临时，获取电网中新能源汇集区域的基态潮流计算结果；利用所述基态潮流计算结果，计算所述新能源汇集区域中各新能源电站的高压侧母线注入有功对各母线的电压灵敏度；利用所述灵敏度，计算预测时段内各时刻的所述新能源汇集区域中各母线电压预测值；根据所述各母线电压预测值，计算所述各母线在所述预测时段的电压安全区域上限和电压安全区域下限，以用于所述预测时段的自动电压控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网中新能源汇集区域的基态潮流计算结果包括：所述新能源汇集区域中各新能源电站的有功功率和各母线电压值；其中，所述各新能源电站的有功功率构成各新能源电站的有功功率集合u
wstp
＝{p1，p2，
…
，p
i
}，所述各母线电压值构成母线电压集合u
wu
＝{u1,u2,
…
,u
j
}；i为所述新能源汇集区域包含的新能源电站总数，j为所述新能源汇集区域包含的母线总数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述灵敏度，计算预测时段内各时刻的所述新能源汇集区域中各母线电压预测值，包括：1)令预测时段为t0至t0 t1，其中，t0表示预测时段的起始时刻，t1为预测时段的长度；2)令当前预测时刻为x，x的初始值为t0；3)对新能源汇集区域内每个新能源电站i，确定在x时刻新能源电站i的有功发电预测值p
i,x
，具体如下：如果x与新能源电站i任一当日有功发电预测初始值的对应时刻重合，则取该x时刻对应的新能源电站i的当日有功发电预测初始值作为该x时刻新能源电站i的有功发电预测值；否则采用该x时刻前后相邻的两个新能源电站i当日有功发电预测初始值的线性插值作为该x时刻新能源电站i的有功发电预测值，表达式如下：其中，新能源电站i的当日有功发电预测初始值d
i,n
从电网能量管理系统系统获取，n＝1,...,n，n为新能源电站有功发电预测初始值的序号，相邻预测初始值之间以v为时间间隔；x/v表示用x除以v后的整数结果，x％v表示用x除以v后的余数结果；4)利用步骤3)的结果，建立x时刻所有新能源电站的有功发电预测值向量f
x
＝[p
1,x p
2,x
…
p
i,x
]；根据集合u
wstp
形成对应向量f＝[p
1 p2…
p
i
]，计算在x时刻各新能源电站的有功功率的变化值向量δf
x
＝f
x
‑
f＝[p
1,x
‑
p
1 p
2,x
‑
p2…
p
i,x
‑
p
i
]；5)计算在x时刻各个母线的电压变化值向量δu
x
＝δf
x
*s
cv
＝[δu
1,x δu
2,x
…
δu
j,x
]，根据集合u
wu
＝{u1,u2,
…
,u
j
}形成的电压向量u0＝[u
1 u2…
u
j
]，得到x时刻的各母线电压预测值组成的向量为u
x
＝u0 δu
x
，其中u
x
＝[u1 δu
1,x u2 δu
2,x
…
u
j
δu
j,x
]＝[u
1,x u
2,x
…
u
j,x
]；其中，s
cv
为灵敏度矩阵：
其中，s
ij
表示在第i座新能源电站的高压侧母线上注入对第j条母线的电压灵敏度；6)令x＝x 1，然后重新返回步骤3)；直至当前预测时刻为t0 t1，得到预测时段所有时刻的新能源汇集区域各母线电压预测值，构建在(t0,t0 t1)时段新能源汇集区域内各母线电压预测值组成的集合：4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述各母线电压预测值，计算所述各母线在所述预测时段的电压安全区域上限和电压安全区域下限，以用于所述预测时段的自动电压控制，包括：1)令t为预测时段(t0,t0 t1)内的任一时刻；对于每条母线j，设定初始值δu
t.inc,j
＝0，δu
t.dec,j
＝0；其中δu
t.inc,j
代表从t时刻开始母线j的电压在预测时段发生连续增加的最大幅值，δu
t.dec,j
代表从t时刻开始母线j的电压在预测时段发生连续减少的最大幅值；2)从x＝t 1时刻开始，计算δu
t.inc,j
的最终值，具体步骤如下：2
‑
1)从u
j
＝{u
j,x
,x＝t0,...,t0 t1}分别获取x和x
‑
1时刻母线j的电压预测值u
j,x
、u
j,x
‑1，计算该两个预测值间的电压变化量δu
j,x
＝u
j,x
‑
u
j,x
‑1；其中，u
j
代表母线j在预测时段(t0,t0 t1)各时刻的电压预测值组成的集合；2
‑
2)对δu
j,x
进行判定：2
‑2‑
1)若δu
j,x
＞0，则令δu
t.inc,j
＝δu
t.inc,j
δu
j,x
；对x进行判定：若x<t0 t1，则令x＝x 1，重新返回步骤2
‑
1)；若x≥t0 t1，则计算结束，当前δu
t.inc,j
即为从t时刻开始母线j的电压在预测时段发生连续增加的最大幅值的最终值；2
‑2‑
2)若δu
j，x
≤0，则计算结束，当前δu
t.inc,j
即为从t时刻开始母线j的电压在预测时段发生连续增加的最大幅值的最终值；3)从x＝t 1时刻开始，计算δu
t.dec,j
的最终值，具体步骤如下：3
‑
1)从u
j
＝{u
j,x
,x＝t0,...,t0 t1}分别获取x和x
‑
1时刻母线j的电压预测值u
j,x
、u
j,x
‑1，计算该两个预测值间的电压变化量δu
j,x
＝u
j,x
‑
u
j,x
‑1；其中，u
j
代表母线j在预测时段(t0,t0 t1)各时刻的电压预测值组成的集合；3
‑
2)对δu
j,x
进行判断：3
‑2‑
1)若δu
j,x
＜0，则令δu
t.dec,j
＝δu
t.dec,j
δu
j,x
；对x进行判定：若x<t0 t1，则令x＝x 1，重新返回步骤3
‑
1)；若x≥t0 t1，则计算结束，当前δu
t.dec,j
即为从t时刻开始母线j的电压在(t0,t0 t1)的预测时段发生连续减少的最大幅值的最终值；
3
‑2‑
2)若δu
j，x
≥0，则计算结束，当前δu
t.dec,j
即为从t时刻开始母线j的电压在(t0,t0 t1)的预测时段发生连续减少的最大幅值的最终值；4)重复步骤2)
‑
3)，得到(t0,t0 t1)时段内各时刻t分别对应的δu
t.inc,j
和δu
t.dec,j
，计算各母线j在(t0,t0 t1)时段内的电压安全域上限和电压安全区域下限如下：式中，分别为母线j的电压计划上限值和下限值。5.一种降低新能源汇集区电压波动的自动电压控制装置，其特征在于，包括：基态潮流计算模块，用于在每个自动电压控制周期来临时，获取电网中新能源汇集区域的基态潮流计算结果；灵敏度计算模块，用于利用所述基态潮流计算结果，计算所述新能源汇集区域中各新能源电站的高压侧母线注入有功对各母线的电压灵敏度；电压预测模块，用于利用所述灵敏度，计算预测时段内各时刻的所述新能源汇集区域中各母线电压预测值；电压安全区域计算模块，用于根据所述各母线电压预测值，计算所述各母线在所述预测时段的电压安全区域上限和电压安全区域下限，以用于所述预测时段的自动电压控制。6.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行上述权利要求1
‑
4任一项所述的方法。7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1
‑
4任一项所述的方法。

技术总结
本公开涉及一种降低新能源汇集区电压波动的自动电压控制方法及装置，属于电力系统自动电压控制技术领域。其中方法包括：在每个自动电压控制周期来临时，获取电网中新能源汇集区域的基态潮流计算结果，计算新能源汇集区域中各新能源电站的高压侧母线注入有功对各母线的电压灵敏度；利用灵敏度，计算预测时段内各时刻的新能源汇集区域中各母线电压预测值；根据电压预测值，计算各母线在预测时段的电压安全区域上限和电压安全区域下限，以用于该预测时段的自动电压控制。本公开适用于集中并网的新能源电站汇集区域电网，能够在新能源发电快速变化之前就对电网的无功设备进行了预防性调节，保证了新能源汇集区电网电压的安全稳定性。定性。定性。


技术研发人员：王建平 吕晨旭 郭亮 李庆良 郭保忠 黄少波
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司忻州供电公司
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2021/11/8