一种基于气象特征的电网电压控制参数自适应整定方法与流程

1.本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种基于气象特征的电网电压控制参数自适应整定方法。


背景技术：

2.电压质量是地区电网安全、可靠、稳定运行的关键因素，决定了电力系统能否向用户提供优质的供电品质和服务质量，而气象与电压质量存在密切关系，例如气温过高或过低时，降温或取暖设备的大量使用，导致负荷大幅度上升，而负荷的波动性对电压的运行区间是有直接影响的。此外，雷暴、台风、强冷空气导致的雨凇等异常气象，易导致主变过载、线路短路或断线等故障，从而造成电压的大幅波动和失稳。
3.随着地区气象站点数量的大幅增加，气象预报业务的网格化、精细化程度不断增强，通过建立气象特性与变电站电压控制需求的关系，自动给定更加合理的电压控制限值区间，现有技术中的传统变电站电压控制定制参数设定后很少调整。
4.基于此，发明人提出一种基于气象特征的电网电压控制参数自适应整定方法。


技术实现要素：

5.本发明解决的问题是现有技术中的传统变电站电压控制的定制参数很少根据气象特征进行调整，以至于变电站无法适应气象环境，会导致电压大幅度波动和失稳的现象。
6.为解决上述问题，本发明提供一种基于气象特征的电网电压控制参数自适应整定方法，包括如下步骤：s1:获取气象信息数据，并建立与变电站的关联；s2:对所述气象信息数据进行分类评级；s3: 制定电压控制参数定值并与气象评价指标p建立对应关系，并根据所述气象评价指标p的值所属区间，分别建立对应的电压控制参数定值c，以表示；s4: 以电压的考核限值对所述气象评价指标p对应的电压控制参数定值c进行修正，修正值以表示；s5: 对变电站所在当前及未来气象变化趋势进行分类评级，求取综合气象指标；s6: 对变电站评定的综合气象指标获取相应的综合电压控制参数值；s7: 基于得到的综合电压控制参数值进行变电站电压优化控制，根据自适应整定的综合电压控制参数值，确定电压运行的预设区间，确保电压位于考核限值内。
7.与现有技术相比，采用本方案所能达到的技术效果：每个变电站与气象信息数据之间独立关联，并且对获取到的气象信息数据进行分类评级，且将电压控制参数定值与气象评价指标建立对应关系，并最后根据变电站当前以及未来的气象变化趋势获得综合气象
指标，基于得到的综合气象指标获取相应的综合电压控制参数值，并基于得到的综合电压控制参数值对变电站的电压进行控制，以达到变电站的电压根据气象特征进行控制调节的目的，以使变电站的电压不会大幅度波动，且不会发生失稳的现象。在本实施例中，所述步骤s1中的所述气象信息数据以气象因子集作为表述，所述气象因子集指气象要素或变化条件，包括平均气温、最高气温、最低气温、降水量、极大风速、平均风速中多种的组合。
8.采用该技术方案后的技术效果为，气象因子是气象变化的条件或者气象要素，包括但不限于平均气温、最高气温、最低气温、降水量、极大风速、平均风速，采用上述的气象因子能够全方位的反映出变电站的气象环境，有利于后续的电压控制调节。
9.在本实施例中，所述步骤s1中建立与变电站的关联包括，通过变电站所在位置的经纬坐标信息，建立与所在区域的气象信息数据建立一对一关系。
10.采用该技术方案后的技术效果为，由于变电站的位置设置在各个区域，且每个区域内的经纬坐标不一，且每个区域内的气象环境也不一，通过变电站的坐标与气象信息数据一一对应，可便于操作系统对某一变电站的电压或多个变电站的电压根据气象环境做一一对应调节。
11.在本实施例中，所述步骤s2中的对气象信息数据进行分类评级包括，通过获取的气象信息因子“平均气温、最高气温、最低气温、降水量、极大风速、平均风速”，评估对电网电压的印象情况，建立气象评价指标p。采用该技术方案后的技术效果为，根据上述的气象信息因子评估电网电压的印象情况，建立评价指标p,评价指标p可采用归一化处理，并采用权重占比的方式计算得到评价指标p，便于后续的电压调节控制。
12.在本实施例中，所述步骤s3电压控制参数定值c为电压可正常运行的范围，以表示，其中为电压上限，为电压下限；根据气象评价指标p的值所属区间，分别建立对应的电压控制参数定值c。
13.采用该技术方案后的技术效果为，不同的变压站所处的气象环境不一样，相对应的电压控制参数定值不一样，故相对应的电压上限和电压上限也不一，根据不同的气象环境建立不同的电压控制参数定值c，以使变电站的电压不会大幅度波动，且不会发生失稳的现象。
14.在本实施例中，所述步骤s4中，电压的考核限值由当地的供电管理部门提供；电压控制参数定值c的修正方法采用与取交集方式，并且结果以表示。
15.采用该技术方案后的技术效果为，当地的供电管理部门提供相应变电站的考核限
值，而电压控制参数定值c则是根据气象环境所决定的，其修正方法采用与取交集方式，既顾及了当地供电管理部门所决定的电压考核限值，又顾及了变电站当地的气象环境，以使电压控制参数定值c较为合理化。
16.在本实施例中，所述步骤s5中，对变电站所在当前及未来气象变化趋势进行分类评级，求取综合气象指标 ，通过获取当前至未来2小时的变电站气象信息数据，并设定权重，计算综合气象指标。
17.采用该技术方案后的技术效果为，可根据变电站当前时刻的气象评价指标、未来1个小时的气象评价指标以及未来2个小时的气象评价指标三者人为配比相应的权重，以计算变电站的综合气象指标。
18.在本实施例中，所述步骤s6中，获取综合气象指标相对应的综合电压控制参数值为通过变电站所在综合气象指标，根据步骤s3、s4中建立的气象评价指标p与电压控制参数定值c的对应关系进行求取。
19.采用该技术方案后的技术效果为，相对应的综合电压控制参数值也可通过步骤s3、s4中的气象评价指标p与控制参数定值c的对应关系进行求取，以获得相对应的综合电压控制参数值。
20.在本实施例中，所述步骤s7中，确定电压运行的预设区间为根据综合电压控制参数值确定变电站电压的预设区间；确保电压位于考核限值内为当电压在预设区间内运行时，不予干预，当电压超出预设区间运行时，通过调节变电站内无功补偿装置介入控制，使电压回归预设区间内运行。
21.采用该技术方案后的技术效果为，当电压在预设区间内运行时，不予干预，当电压超出预设区间运行时，通过调节变电站内无功补偿装置介入控制，使电压回归预设区间内运行。保证了电压位于考核限值内，以使变压站合理的输出电压。
附图说明
22.图1为本发明一种基于气象特征的电网电压控制参数自适应整定方法的原理图；图2为本发明一种基于气象特征的电网电压控制参数自适应整定方法的步骤流程图的第一部分；图3为本发明一种基于气象特征的电网电压控制参数自适应整定方法的步骤流程图的第二部分。
具体实施方式
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
24.实施例一：本发明提供一种基于气象特征的电网电压控制参数自适应整定方法，参考图1、图2、图3所示，包括如下步骤：s1:获取气象信息数据，并建立与变电站的关联；步骤s1中的气象信息数据以气象因子集作为表述，气象因子集指气象要素或变化条件，包括平均气温、最高气温、最低气温、降水量、极大风速、平均风速中的多种组合，作为优选的是采用上述平均气温、最高气温、最低气温、降水量、极大风速、平均风速进行综合考虑。
25.步骤s1中建立与变电站的关联包括，通过变电站所在位置的经纬坐标信息，建立与所在区域的气象信息数据建立一对一关系。
26.本实施例中，获取气象信息数据包括平均气温、最高气温、最低气温，上述三个的气象信息数据的单位为℃；年平均降水量、年最大降水量，上述两个的气象信息数据的单位为mm；极大风速、平均风速，上述两个的气象信息数据的单位为m/s，并且将上述七个气象信息数据与变电站之间进行关联，包括通过变电站所在位置的经纬坐标信息，与所在区域的气象数据建立一对一的关联关系，指挥所中可显示所有变电站所在位置的经纬坐标信息（由于变电站所在位置的经纬坐标为机密一般不向大众公开，故仅指挥系统/指挥所可知所在位置的经纬坐标），并相应统计该变电站所在的气象信息数据，此时达到气象信息数据与变电站一一对应关联的目的。
27.s2:对气象信息数据进行分类评级；步骤s2中的对气象信息进行分类评级包括，通过获取的气象信息因子“平均气温、最高气温、最低气温、平均降水量、最大降水量、极大风速、平均风速”，评估对电网电压的印象情况，建立气象评价指标p。上述7个气象信息的单位在s1步骤中均已示出，采用的评估方法是采用归一化处理，即采用一个量来反馈气象信息，如用平均气温、最高气温、最低气温反馈气温的气象信息，用平均降水量、最大降水量反馈降水量的气象信息，用极大风速、平均风速反馈风速的气象信息，得出p的计算公式如下：其中，、、分别为气象信息数据中温度、降水量、风速特征因子的数量；为温度因子的最高气温，为温度因子的最低气温，为温度因子的平均气温；为降水量因子的年最大降水量，为降水量因子的年平均降水量；为风速因子的极大风速，为风速因子的平均风速；、、分别为气温、降水量、风速在评价指标p中的权重。在本实施例中为3，分别为平均气温、最高气温、最
低气温；为2，分别为平均降水量、最大降水量；为2，分别为极大风速、平均风速。在本实施例中、、之和为1，最为优选的是、、相等，均为1/3。
28.s3: 制定电压控制参数定值并与气象评价指标p建立对应关系，并根据气象评价指标p的值所属区间，分别建立对应的电压控制参数定值c，以表示；步骤s3电压控制参数定值为电压可正常运行的范围，以表示，其中为电压上限，为电压下限。根据气象指标p的值所属区间，分别建立对应的电压控制参数定值c。
29.建立对应的电压控制参数定值c，如下式所示：其中，当p处于不同区间时，的取值由历史气象指标与电压数据的对应关系求得，为历史气象指标满足区间要求时，电压的历史最低值；为历史气象指标满足区间要求时，电压的历史最高值。
30.其中，历史气象指标与电压数据的对应关系是该变电站在过去的时间段在气象指标满足区间要求时采用的气象指标与电压数据的对应关系。即通过过去的经验参考值以及p的取值来建立当前的电压控制参数定值c。
31.s4: 以电压的考核限值对气象评价特征p对应的控制参数定值c进行修正，修正值以表示；其中，电压的考核限值一般由当地的供电管理部门给出，是因为当地的供电管理部门中会记录当地变电站的电压上限值以及电压下限值，而电压的考核限值即为变电站理论下的电压上限值以及电压下限值，而电压需要根据变电站所在的气象指标进行调节时，通过修正的方式对气象评价特征p对应的控制参数定值c进行修正，修正值以表示，修正方法一般采用与取交集方式，如下式所示:
例如，=[10kv，220kv]，=[8kv,200kv],即根据上述的式子可得，=[10kv,200kv]。
[0032]
s5: 对变电站所在当前及未来气象变化趋势进行分类评级，求取综合气象指标；步骤s5中，对变电站所在当前及未来气象变化趋势进行分类评级，求取综合气象指标 ，通过获取当前至未来2小时的变电站气象信息数据，并设定权重，计算综合气象指标。
[0033]
通过当前至未来2小时的变电站气象信息数据，并设定权重求取综合气象指标，如下式所示：其中，为变电站当前时刻的气象评价指标,为未来1小时时刻的气象评价指标，为未来2小时时刻的气象评价指标；、、为当前时刻、未来1小时、未来2小时气象评价指标的权重，可人为设置，且满足， =1，作为优选的是为50%，为30%，为20%。
[0034]
s6: 对变电站评定的综合气象指标获取相应的综合电压控制参数值；步骤s6中，获取综合气象指标相对应的综合电压控制参数值为通过变电站所在综合气象指标，根据步骤s3、s4中建立的气象特征p与控制参数定值c的对应关系进行求取。即将综合电压控制参数值代替电压控制参数定值c,将综合气象指标代替气象评价指标p进行求取。
[0035]
获取综合气象指标相对应的综合电压控制参数值的求取方法是与步骤s3、s4中的建立的气象特征p与控制参数定值c的对应关系进行求取方法一致的。
[0036]
s7: 基于得到的综合电压控制参数值进行变电站电压优化控制，根据自适应
整定的综合电压控制参数值，确定电压运行的预设区间，确保电压位于考核限值内。
[0037]
步骤s7中，确定电压运行的预设区间，指根据综合电压控制参数确定变电站电压的合理运行区间；确保电压位于考核限值内，指当电压在预设区间（合理运行区间）内运行时，不予干预，当电压超出预设区间（合理运行区间）运行时，通过调节变电站内有载调压分接头或电容、电抗器等无功补偿装置介入控制，使电压回归预设区间（合理运行区间）内运行。
[0038]
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。