本發(fā)明涉及一種基于配網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的區(qū)域網(wǎng)荷互動有功功率控制方法，屬于電力系統(tǒng)安全控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),旨在推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和電力負荷的日益增長,以清潔能源為主導(dǎo)、以電為中心的能源新格局逐步形成，區(qū)域電網(wǎng)加快邁進特高壓、大電網(wǎng)、高比例清潔能源時代。對以特高壓交直流混聯(lián)為特征的大受端電網(wǎng)而言，區(qū)內(nèi)發(fā)電機的等效慣性及穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力大大減小，而交直流電網(wǎng)又易發(fā)連鎖故障；一旦發(fā)生直流閉鎖故障，頻率穩(wěn)定問題將隨之出現(xiàn)。針對該問題，國網(wǎng)公司已開展了系統(tǒng)保護級頻率緊急控制工程示范，包括直流調(diào)制功率、抽蓄緊急切泵、精準切負荷等，以提升大電網(wǎng)安全綜合防御能力及省級電網(wǎng)運行彈性。雖說已有手段進行負荷控制，但采用的是中斷可中斷負荷的方式，在實施控制時需要切除可中斷負荷，尚未完全挖掘出可控負荷的潛能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于配網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的區(qū)域網(wǎng)荷互動有功功率控制方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種基于配網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的區(qū)域網(wǎng)荷互動有功功率控制方法，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生頻率失穩(wěn)，需要配網(wǎng)有功功率控制時，在電壓合格限值范圍內(nèi)，通過綜合調(diào)壓方法調(diào)節(jié)配網(wǎng)側(cè)電壓，調(diào)節(jié)配網(wǎng)側(cè)有功負荷，為電網(wǎng)提供功率支撐。
通過綜合調(diào)壓方法降低配網(wǎng)側(cè)電壓，降低配網(wǎng)側(cè)有功負荷。
綜合調(diào)壓方法的過程包括無功補償設(shè)備的投切和有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置調(diào)節(jié)。
綜合調(diào)壓方法按照優(yōu)先投切無功補償設(shè)備，再調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭的原則進行。
所述區(qū)域網(wǎng)荷互動有功功率控制方法的具體過程為，
S1)電網(wǎng)發(fā)生頻率失穩(wěn)時，啟動配網(wǎng)有功功率控制，在電壓合格限值范圍內(nèi)實施向下調(diào)整；
S2)計算各變電站母線無功可調(diào)裕度；
S3)依次切除各在投的無功補償設(shè)備，同時監(jiān)視確保各變電站母線電壓不越限；
S4)判斷是否無可切的無功補償設(shè)備，如果不是，則轉(zhuǎn)至步驟S2，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟S5；
S5)計算各變電站有載調(diào)壓變壓器的分接頭可下調(diào)檔位數(shù)；
S6)向下調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器檔位，同時監(jiān)視確保中低壓側(cè)電壓不越限；
S7)判斷是否無可調(diào)的有載調(diào)壓變壓器，如果不是，則轉(zhuǎn)至步驟S6，如果是，則結(jié)束。
無功補償設(shè)備為電容器組。
通過可切電容器組數(shù)及容量計算各變電站母線無功可調(diào)裕度。
本發(fā)明所達到的有益效果：本發(fā)明在電網(wǎng)大功率失去導(dǎo)致頻率失穩(wěn)時，可以快速降低負荷有功功率，為電網(wǎng)提供緊急功率支撐，輔助電網(wǎng)頻率快速恢復(fù)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
一種基于配網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的區(qū)域網(wǎng)荷互動有功功率控制方法，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生頻率失穩(wěn)，需要配網(wǎng)有功功率控制時，在電壓合格限值范圍內(nèi)，通過綜合調(diào)壓方法調(diào)節(jié)配網(wǎng)側(cè)電壓，調(diào)節(jié)配網(wǎng)側(cè)有功負荷，為電網(wǎng)提供功率支撐。
根據(jù)配電網(wǎng)負荷的靜態(tài)電壓特性數(shù)學(xué)原理和國標(biāo)/企標(biāo)對配網(wǎng)電壓的要求可得：
(1)負荷靜態(tài)電壓特性ZIP模型表達式：
其中，UN、UL、UL*依次為負荷側(cè)母線額定電壓、負荷側(cè)電壓有名值及標(biāo)幺值，PN、QN為負荷額定有功、無功功率，PL、QL為負荷有功、無功功率，ap、bp、cp、aq、bq、cq均為參數(shù)，對應(yīng)不同的節(jié)點取值不同，滿足
式1和式2表明，負荷的有功和無功都由三部分組成，第一部分與電壓成正比，代表恒定阻抗消耗的負荷；第二部分與電壓成反比，代表與恒電流負荷相對應(yīng)的功率；第三部分為恒功率分量。
將式1對電壓求導(dǎo)，可得有功功率對電壓的調(diào)節(jié)系數(shù)：
dPL/dUL*＝PN(2apUL*+bp) 式3
由式3可以看出，電壓響應(yīng)特性與負荷的組成有關(guān)，恒定阻抗部分占比越多，調(diào)節(jié)效果越明顯，通過調(diào)節(jié)電壓，可以改變有功負荷。
(2)國標(biāo)/企標(biāo)對配網(wǎng)電壓的要求：
國家標(biāo)準《電能質(zhì)量供電電壓偏差》規(guī)定，20kV及以下三相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的±7％；企業(yè)標(biāo)準《國家電網(wǎng)公司電壓質(zhì)量和無功管理規(guī)定》規(guī)定，變電站10kV母線正常運行方式下的電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的0％～+7％?？梢?，現(xiàn)行電網(wǎng)運行過程中，存在電壓向下調(diào)節(jié)的空間，可以通過調(diào)低電壓達到降低負荷功率的效果。
根據(jù)上述分析，一種基于配網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的區(qū)域網(wǎng)荷互動有功功率控制方法可描述為：當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生頻率失穩(wěn)，需要配網(wǎng)有功功率控制時，在電壓合格限值范圍內(nèi)，通過綜合調(diào)壓方法降低配網(wǎng)側(cè)電壓，降低配網(wǎng)側(cè)有功負荷，為電網(wǎng)提供功率支撐。
該綜合調(diào)壓方法的過程包括無功補償設(shè)備的投切和有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置調(diào)節(jié)；并按照優(yōu)先投切無功補償設(shè)備，再調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭的原則進行。
如圖1所示，上述區(qū)域網(wǎng)荷互動有功功率控制方法的具體過程為：
S1)電網(wǎng)發(fā)生頻率失穩(wěn)時，啟動配網(wǎng)有功功率控制，在電壓合格限值范圍內(nèi)實施向下調(diào)整；
S2)計算各變電站母線(10kV)無功可調(diào)裕度；
S3)依次切除各在投的無功補償設(shè)備，同時監(jiān)視確保各變電站母線電壓不越限；
S4)判斷是否無可切的無功補償設(shè)備，如果不是，則轉(zhuǎn)至步驟S2，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟S5；
S5)計算各變電站有載調(diào)壓變壓器的分接頭可下調(diào)檔位數(shù)；
S6)向下調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器檔位，同時監(jiān)視確保中低壓側(cè)電壓不越限；
S7)判斷是否無可調(diào)的有載調(diào)壓變壓器，如果不是，則轉(zhuǎn)至步驟S6，如果是，則結(jié)束。
上述無功補償設(shè)備一般電容器組，通過可切電容器組數(shù)及容量計算各變電站母線無功可調(diào)裕度。
上述方法在電網(wǎng)大功率失去導(dǎo)致頻率失穩(wěn)時，可以快速降低負荷有功功率，為電網(wǎng)提供緊急功率支撐，輔助電網(wǎng)頻率快速恢復(fù)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。