電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法和系統(tǒng)，基于電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)對各節(jié)點進行時域仿真分析，根據(jù)仿真結果計算電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標進而得到電力系統(tǒng)的電壓合格率。在電壓合格率小于預設合格閾值時提取候選節(jié)點計算無功補償靈敏度，根據(jù)無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量，直至電壓合格率為預設合格閾值，最后得到電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功補償容量方案并輸出。通過靈敏度分析不同故障情況下系統(tǒng)的動態(tài)特性，根據(jù)合理的判據(jù)和指標實現(xiàn)動態(tài)無功的優(yōu)化配置，可自動計算電力系統(tǒng)動態(tài)無功的安裝位置和容量大小，能夠系統(tǒng)地指導電網(wǎng)復雜無功配置局面下的電壓協(xié)調控制，提高了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性。
【專利說明】
電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法和系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)技術領域，特別是涉及一種電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法 和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 配電網(wǎng)是電能配置的末端環(huán)節(jié)，具有覆蓋區(qū)域廣、線路和負荷密集等特點，其電能 質量、運行安全性不僅直接關系到廣大用戶和電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，也是社會效益的重要 體現(xiàn)。
[0003] 電力系統(tǒng)的無功電源分布直接影響著電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。一方面，無功功率 不足將導致系統(tǒng)電壓降低，用電設備不能合理使用，甚至會引發(fā)電壓崩潰等一系列事故;另 一方面，無功功率過剩會造成不必要的投資浪費，甚至導致系統(tǒng)電壓質量惡化，危害系統(tǒng)和 設備的安全。大型受端城市電網(wǎng)負荷較重，電動機等負荷所占比例較高，在遭受短路等大擾 動時暫態(tài)電壓穩(wěn)定性問題尤為突出。
[0004] 因此，如何對配電網(wǎng)絡進行無功優(yōu)化提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性，對電力系統(tǒng)的安全經(jīng) 濟運行具有重大的意義。
【發(fā)明內容】
[0005] 基于此，有必要針對上述問題，提供一種可提高電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的電力系統(tǒng) 動態(tài)無功優(yōu)化配置方法和系統(tǒng)。
[0006] -種電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，包括以下步驟：
[0007] 接收電力系統(tǒng)的電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，所述電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)包括故障的類型以及節(jié)點的參 數(shù)；
[0008] 根據(jù)所述故障的類型和所述節(jié)點的參數(shù)，對各節(jié)點進行時域仿真分析，得到對應 節(jié)點的節(jié)點電壓數(shù)據(jù)；
[0009] 根據(jù)所述節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到所述電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標，并根 據(jù)所述暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標計算得到所述電力系統(tǒng)的電壓合格率；
[0010]在所述電壓合格率小于預設合格閾值時，獲取電壓不符合預設標準的節(jié)點得到候 選節(jié)點，并計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度；
[0011] 根據(jù)所述無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量，直至所述電壓 合格率為所述預設合格閾值；
[0012] 根據(jù)各候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到所述電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功補償容量方 案并輸出。
[0013] 一種電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置系統(tǒng)，包括：
[0014] 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于接收電力系統(tǒng)的電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，所述電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)包括故障 的類型以及節(jié)點的參數(shù)；
[0015] 時域仿真模塊，用于根據(jù)所述故障的類型和所述節(jié)點的參數(shù)，對各節(jié)點進行時域 仿真分析，得到對應節(jié)點的節(jié)點電壓數(shù)據(jù)；
[0016] 合格率計算模塊，用于根據(jù)所述節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到所述電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓 穩(wěn)定性評估指標，并根據(jù)所述暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標計算得到所述電力系統(tǒng)的電壓合格 率；
[0017] 節(jié)點篩選模塊，用于在所述電壓合格率小于預設合格閾值時，獲取電壓不符合預 設標準的節(jié)點得到候選節(jié)點，并計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度；
[0018] 無功補償模塊，用于根據(jù)所述無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償 容量，直至所述電壓合格率為所述預設合格閾值；
[0019] 優(yōu)化輸出模塊，用于根據(jù)各候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到所述電力系統(tǒng)的最 優(yōu)無功補償容量方案并輸出。
[0020] 上述電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法和系統(tǒng)，基于電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)對各節(jié)點進行時 域仿真分析，根據(jù)仿真結果計算電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標進而得到電力系統(tǒng)的 電壓合格率。在電壓合格率小于預設合格閾值時提取候選節(jié)點計算無功補償靈敏度，根據(jù) 無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量，直至電壓合格率為預設合格閾 值，最后得到電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功補償容量方案并輸出。通過靈敏度分析不同故障情況下 系統(tǒng)的動態(tài)特性，根據(jù)合理的判據(jù)和指標實現(xiàn)動態(tài)無功的優(yōu)化配置，可自動計算電力系統(tǒng) 動態(tài)無功的安裝位置和容量大小，能夠系統(tǒng)地指導電網(wǎng)復雜無功配置局面下的電壓協(xié)調控 制，提高了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0021] 圖1為一實施例中電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法的流程圖；
[0022] 圖2為一實施例中電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置系統(tǒng)的結構圖。
【具體實施方式】
[0023] -種電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，如圖1所示，包括以下步驟：
[0024] 步驟S110:接收電力系統(tǒng)的電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)。電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)包括故障的類型以及節(jié) 點的參數(shù)。節(jié)點具體可以是變電站等，節(jié)點的參數(shù)可包括各節(jié)點的類型、個數(shù)和名稱等。節(jié) 點的選擇形式不定，具體可以是根據(jù)用戶需要選擇待觀察的關鍵節(jié)點，也可以是獲取所有 電力系統(tǒng)的節(jié)點。此外，電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)還可包括各類型故障的地點。可以理解，根據(jù)實際需 求不同，電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)還可包括其他電網(wǎng)數(shù)據(jù)。收集和整理電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，明確需要調整的 輸入數(shù)據(jù)，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。
[0025] 步驟S120:根據(jù)故障的類型和節(jié)點的參數(shù)對各節(jié)點進行時域仿真分析，得到對應 節(jié)點的節(jié)點電壓數(shù)據(jù)。本實施例中可采用機電暫態(tài)仿真軟件對電力系統(tǒng)進行故障掃描的時 域仿真分析。結合電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，分析得出電網(wǎng)的典型故障，編寫故障集和輸出集文件。其 中，故障集包含電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的多個典型故障;輸出集是根據(jù)用戶需要選擇待觀察 的關鍵節(jié)點，這些節(jié)點具有能夠表征系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的特性。
[0026] 具體地，將故障集和輸出集寫入機電暫態(tài)仿真軟件PSD_BPA(Power System Department-Bonneville Power Administration，電力系統(tǒng)研究所-邦納維爾電力局，指一 套應用廣泛的電力系統(tǒng)分析軟件工具）的輸入文件，編寫典型故障集、所關心的節(jié)點輸出集 和與輸出集節(jié)點對應的動態(tài)無功補償?shù)膖xt文件。在PSD-BPA程序原始輸入SWi文件中加入 特定的字符串，通過判斷得到寫入故障集、輸出集和動態(tài)無功補償?shù)膖xt文件的位置。綜合 考慮電力系統(tǒng)的實際運行經(jīng)驗、電網(wǎng)安全性要求以及用戶需求等多方面因素，讀取故障集 中指定故障，并與輸出卡和swi文件中暫穩(wěn)參數(shù)卡拼接成臨時swi文件，臨時swi文件名設為 故障名。
[0027] 在編程軟件平臺中調用機電暫態(tài)仿真軟件對選定的故障集進行時域仿真分析，具 體可通過Mat Iab程序調用電力系統(tǒng)分析軟件PSD-BPA對選定的故障集進行時域仿真分析， 記錄所選擇的節(jié)點在故障后的電壓情況，對仿真的得到的輸出文件進行處理，得到節(jié)點電 壓數(shù)據(jù)。具體對仿真得到out文件進行數(shù)據(jù)處理，Out文件包括文字說明和數(shù)據(jù)兩部分，通過 編程得到一組有效純數(shù)據(jù)。out文件節(jié)點電壓的數(shù)據(jù)是根據(jù)周波和步長的設定得到的，最終 根據(jù)周波、步長以及輸出卡的要求，得到每個節(jié)點電壓數(shù)據(jù)。
[0028] 本實施例中調用機電暫態(tài)仿真軟件對各節(jié)點進行時域仿真分析，簡化了電力系統(tǒng) 的無功優(yōu)化配置分析，同時還保證了分析結果的可靠性。結合了編程軟件平臺增強了計算 分析的覆蓋面和精細度，使快速分析、發(fā)現(xiàn)、規(guī)劃電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)和安全穩(wěn)定漏洞成為可能， 經(jīng)濟和社會效益顯著。
[0029] 步驟S130:根據(jù)節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標，并 根據(jù)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標計算得到電力系統(tǒng)的電壓合格率。
[0030] 在通過時域仿真分析得到節(jié)點電壓數(shù)據(jù)后進行暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估，具體可通過 處理每個節(jié)點電壓數(shù)據(jù)，得到每個節(jié)點和系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標。在進行無功配置前 對網(wǎng)絡進行分析，在給定的運行方式和故障集下計算系統(tǒng)和節(jié)點電壓暫降嚴重性指標，找 出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，以便于后續(xù)進行無功功率優(yōu)化。
[0031] 在其中一個實施例中，暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標包括各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指 標和電壓合格性指標，以及電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標。步驟S130 包括步驟132和步驟134。
[0032] 步驟132:根據(jù)節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格 性指標。根據(jù)節(jié)點電壓數(shù)據(jù)進行單一故障下節(jié)點電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標的 計算。
[0033] 具體地，電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定判據(jù)為，暫態(tài)和動態(tài)過程中系統(tǒng)樞點母線電壓暫降 持續(xù)低于暫態(tài)電壓閾值1(一般可取為〇.75pu，以平均額定電壓為基準）的時間不超過規(guī)定 值(一般取1秒），且動態(tài)過程結束后220kV及以上電壓等級中樞點母線電壓不低于穩(wěn)態(tài)電壓 閾值2(-般可取為0.9pu，以平均額定電壓為基準）。在其中一個實施例中，節(jié)點電壓數(shù)據(jù)包 括節(jié)點在發(fā)生不同類型的故障時的動態(tài)電壓。設定兩個對應的電壓閾值，分別命名為第一 電壓閾值和第二電壓閾值，用Vli和Vl 2表示，取值為0.9pu和0.75pu。步驟132具體包括：
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]其中，Vi, j(t)為當發(fā)生故障i時節(jié)點j的動態(tài)電壓的標么值，Sei,j表示節(jié)點的電壓 暫降嚴重性指標，F(xiàn)p^表示節(jié)點的電壓合格性指標。Vu和Vu分別表示第一電壓閾值和第二 電壓閾值，且Vl1大于V L2 為罰函數(shù)，p為罰函數(shù)Du對不滿足電壓穩(wěn)定判據(jù)的懲罰值，本 實施例中設定為10。Sv為節(jié)點電壓低于第二電壓閾值I2的持續(xù)時間限值，具體設定取值可 為1秒，to為故障開始的時間，△ ti、△ t2分別為故障i時節(jié)點j動態(tài)電壓低于第一電壓閾值 Vu、第二電壓閾值VL2的持續(xù)時間，Vi, j (00)為動態(tài)過程結束后的電壓。本實施例中根據(jù)電壓 穩(wěn)定判據(jù)來判斷故障條件下節(jié)點電壓是否合格，若電壓合格則取值為1，電壓不合格則取值 為0，判斷準確性高，操作簡便可靠。
[0038] 節(jié)點電壓動態(tài)ViAt)可通過時域仿真得到，因此，節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標 Sey的具體實現(xiàn)采用時域仿真得到的數(shù)據(jù)，其中積分計算也可改為求和公式，即對應計算 公式可等效為：
[0039]
[0040]
[0041]
[0042] 其中，△ t為時域仿真計算步長，ki,j(t)=0表示故障i條件下節(jié)點j在t時刻的電壓 大于第一電壓閾值，k^(t) = l表示電壓小于第一電壓閾值。通過對節(jié)點的電壓暫降嚴重性 指標的計算公式進行變形，可以提高數(shù)據(jù)計算簡便性。
[0043] 步驟134:根據(jù)各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標計算得到電力系 統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標和電壓合格性指標，并根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓合格性指標計算 得到電力系統(tǒng)的電壓合格率。
[0044] 電力系統(tǒng)的電壓合格性指標表示在所關注系統(tǒng)節(jié)點集中，電壓合格的總節(jié)點數(shù)。 電力系統(tǒng)的電壓合格率表示電壓合格的節(jié)點占所關注節(jié)點總數(shù)的百分比。系統(tǒng)電壓暫降嚴 重性指標需要綜合考慮系統(tǒng)中樞節(jié)點以及需要重點關注的節(jié)點。由于各節(jié)點重要程度不 同，可設置不同的權重。對于系統(tǒng)中的每一個節(jié)點，需要綜合考慮多個典型故障后節(jié)點電壓 恢復情況。在其中一個實施例中，步驟134具體包括：
[0045]
[0046]
[0047]
[0048] 其中，Se表示電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標，F(xiàn)p表示電力系統(tǒng)的電壓合格性指 標，Pr表示電力系統(tǒng)的電壓合格率;M是故障個數(shù)，N是節(jié)點個數(shù)，M個典型故障下的單個節(jié)點 電壓合格性指標Fpz,通所有故障形勢下節(jié)點j電壓合格性指標Fpu的連乘運算，其含義為 當且僅當節(jié)點j在所有典型故障下暫態(tài)電壓均合格時滿足Fpzd = I，只要在某故障下節(jié)點暫 態(tài)電壓不合格，則認為該節(jié)點暫態(tài)電壓不合格，此時Fp2J = Ot3wi為故障i的權重值，滿足式
爐/為節(jié)點j的權重值，權重取值主要考慮以下兩方面：（1)不同電壓等級變電站節(jié) 點的重要程度差異很大，將變電站重要性按電壓等級劃分；（2)同一電壓等級的變電站節(jié)點 之間按變電站容量大小衡量其重要性。
[0049] 步驟S140:在電壓合格率小于預設合格閾值時，獲取電壓不符合預設標準的節(jié)點 得到候選節(jié)點，并計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度。
[0050] 預設合格閾值的具體取值，以及預設標準均可根據(jù)實際情況調整。本實施例中預 設合格閾值為100 %，與步驟S130對應，預設標準為節(jié)點的電壓合格性指標為1，即獲取電壓 合格性指標為1的節(jié)點作為候選節(jié)點。在完成節(jié)點和電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標的計 算之后，計算電力系統(tǒng)的電壓合格率。若電壓合格率達到100%，則說明不需要進行無功補 償，可直接輸出電力系統(tǒng)的穩(wěn)定節(jié)點以便查看。
[0051] 若電壓合格率不能達到100%，則選取出現(xiàn)暫態(tài)電壓不合格情況的節(jié)點，作為需要 進行無功補償?shù)暮蜻x節(jié)點，寫入機電暫態(tài)仿真軟件的輸入文件中，再次進行故障掃描的時 域仿真分析，計算每個節(jié)點增加動態(tài)無功補償之后對電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標的無 功補償靈敏度，各節(jié)點的無功補償靈敏度構成無功補償靈敏度矩陣，用作后續(xù)選定節(jié)點的 動態(tài)無功容量大小。靈敏度大的節(jié)點需要增加的無功補償容量要大于靈敏度小的節(jié)點。
[0052] 在其中一個實施例中，步驟S140中計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度，包括步驟 142和步驟144。
[0053] 步驟142:依次對各候選節(jié)點增加相同容量的動態(tài)無功補償值，并再次計算電力系 統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標。動態(tài)無功補償值的具體取值并不唯一，分別對各候選節(jié)點增加 動態(tài)無功補償值，并重新計算對應候選節(jié)點增加動態(tài)無功補償值后電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴 重性指標。
[0054] 步驟144:根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標的變化量計算對應候選節(jié)點的無 功補償靈敏度。具體為：
[0055]
[0056] 其中，Ai表示候選節(jié)點i的無功補償靈敏度，Se(k-l)為增加動態(tài)無功補償值前電 力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標，Se(Ic) 1為節(jié)點i單獨增加 Acap的無功補償容量之后電力系 統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標，A cap表示增加的動態(tài)無功補償值，具體取值可以根據(jù)情況設定 為任意大于〇的數(shù)值，典型值為1-10之間的整數(shù)。
[0057]步驟S150:根據(jù)無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量，直至電 壓合格率為預設合格閾值。通過計算得到需要安裝無功補償設備的候選節(jié)點的無功補償靈 敏度矩陣后，進一步根據(jù)無功補償靈敏度的大小來進行無功優(yōu)化配置。在其中一個實施例 中，步驟Sl50包括步驟152和步驟154。
[0058] 步驟152:根據(jù)無功補償靈敏度的大小，以相同的間隔容量增加對應候選節(jié)點的動 態(tài)無功補償容量。具體地，根據(jù)無功補償靈敏度的計算結果，對候選節(jié)點按照靈敏度從小到 大進行排序，其中靈敏度最小的候選節(jié)點安裝的動態(tài)無功補償容量為△ cap Mvar，按照每 個節(jié)點間隔相同的容量（△ cap)來依次疊加每個節(jié)點的動態(tài)無功補償容量。
[0059] 步驟154:檢測增加動態(tài)無功補償容量后電力系統(tǒng)的電壓合格率是否小于預設合 格閾值;若是，則返回步驟S140,再次獲取電壓不符合預設標準的節(jié)點得到候選節(jié)點，并計 算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度。若否，則進行步驟S160。
[0060] 具體地，在根據(jù)無功補償靈敏度的大小增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量之 后，再次計算電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標，并重新將電力系統(tǒng)的電壓合格率與預 設合格閾值比較。同樣以預設合格閾值為100%為例，若電壓合格率達到1〇〇%，說明這種無 功容量的設置是合理的，可進行步驟S160。
[0061] 若電壓合格率仍達不到100%，則重新計算每個候選節(jié)點的無功補償靈敏度，對無 功補償靈敏度矩陣進行更新。利用更新后的無功補償靈敏度矩陣再次增加對應候選節(jié)點的 動態(tài)無功補償容量，又一次計算增加動態(tài)無功補償容量后電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估 指標，并計算電力系統(tǒng)的電壓合格率進行比較。如此循環(huán)直至電力系統(tǒng)的電壓合格率為 100%，使得系統(tǒng)電壓達到穩(wěn)定。
[0062] 此外，對于每一次循壞完成時，可輸出計算結果以便查看，本實施例中計算結果包 括:暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標(包括系統(tǒng)電壓暫降嚴重性指標和電壓合格率)和當前的動態(tài) 無功補償方案。
[0063] 步驟S160:根據(jù)各候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功補償容 量方案并輸出。當電力系統(tǒng)的電壓合格率達到預設合格閾值后，對各候選節(jié)點的動態(tài)無功 補償容量進行統(tǒng)計整理得到最優(yōu)無功補償容量方案，用于標示對各候選節(jié)點的動態(tài)無功補 償容量，以供進行動態(tài)無功優(yōu)化配置。輸出優(yōu)無功補償容量方案具體可以是通過顯示屏顯 示以便工作人員觀看，也可以是輸出至存儲器進行存儲以供數(shù)據(jù)調用，具體形式不限。在輸 出最優(yōu)無功補償容量方案之后，同樣也可輸出輸出電力系統(tǒng)的穩(wěn)定節(jié)點以便查看。
[0064]上述電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，將靈敏度分析的概念引入電力系統(tǒng)的動態(tài) 無功優(yōu)化配置之中，通過靈敏度分析不同故障情況下系統(tǒng)的動態(tài)特性，根據(jù)合理的判據(jù)和 指標實現(xiàn)動態(tài)無功的優(yōu)化配置，可自動計算電力系統(tǒng)動態(tài)無功的安裝位置和容量大小，能 夠系統(tǒng)地指導電網(wǎng)復雜無功配置局面下的電壓協(xié)調控制，有效地提升受端電網(wǎng)應對各種潛 在擾動的能力，提高電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和管理水平。
[0065] 本發(fā)明還提供了一種電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置系統(tǒng)，如圖2所示，包括數(shù)據(jù)獲取 模塊11 〇、時域仿真模塊120、合格率計算模塊130、節(jié)點篩選模塊140、無功補償模塊150和優(yōu) 化輸出模塊160。
[0066] 數(shù)據(jù)獲取模塊110用于接收電力系統(tǒng)的電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)。電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)包括故障的 類型以及節(jié)點的參數(shù)。節(jié)點具體可以是變電站等，節(jié)點的參數(shù)可包括各節(jié)點的類型、個數(shù)和 名稱等。節(jié)點的選擇形式不定，具體可以是根據(jù)用戶需要選擇待觀察的關鍵節(jié)點，也可以是 獲取所有電力系統(tǒng)的節(jié)點。此外，電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)還可包括各類型故障的地點?？梢岳斫猓?據(jù)實際需求不同，電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)還可包括其他電網(wǎng)數(shù)據(jù)。收集和整理電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，明確需 要調整的輸入數(shù)據(jù)，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。
[0067] 時域仿真模塊120用于根據(jù)故障的類型和節(jié)點的參數(shù)，對各節(jié)點進行時域仿真分 析，得到對應節(jié)點的節(jié)點電壓數(shù)據(jù)。本實施例中可采用機電暫態(tài)仿真軟件對電力系統(tǒng)進行 故障掃描的時域仿真分析。結合電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，分析得出電網(wǎng)的典型故障，編寫故障集和輸 出集文件。其中，故障集包含電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的多個典型故障;輸出集是根據(jù)用戶需要 選擇待觀察的關鍵節(jié)點，這些節(jié)點具有能夠表征系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的特性。
[0068] 調用機電暫態(tài)仿真軟件對各節(jié)點進行時域仿真分析，簡化了電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化 配置分析，同時還保證了分析結果的可靠性。結合了編程軟件平臺增強了計算分析的覆蓋 面和精細度，使快速分析、發(fā)現(xiàn)、規(guī)劃電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)和安全穩(wěn)定漏洞成為可能，經(jīng)濟和社會 效益顯著。
[0069] 合格率計算模塊130用于根據(jù)節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性 評估指標，并根據(jù)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標計算得到電力系統(tǒng)的電壓合格率。
[0070] 在通過時域仿真分析得到節(jié)點電壓數(shù)據(jù)后進行暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估，具體可通過 處理每個節(jié)點電壓數(shù)據(jù)，得到每個節(jié)點和系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標。在進行無功配置前 對網(wǎng)絡進行分析，在給定的運行方式和故障集下計算系統(tǒng)和節(jié)點電壓暫降嚴重性指標，找 出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，以便于后續(xù)進行無功功率優(yōu)化。
[0071] 在其中一個實施例中，暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標包括各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指 標和電壓合格性指標，以及電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標。合格率計 算模塊130包括節(jié)點指標計算單元和系統(tǒng)指標計算單元。
[0072] 節(jié)點指標計算單元用于根據(jù)節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指 標和電壓合格性指標。根據(jù)節(jié)點電壓數(shù)據(jù)進行單一故障下節(jié)點電壓暫降嚴重性指標和電壓 合格性指標的計算。在其中一個實施例中，節(jié)點電壓數(shù)據(jù)包括節(jié)點在發(fā)生不同類型的故障 時的動態(tài)電壓。設定兩個對應的電壓閾值，分別命名為第一電壓閾值和第二電壓閾值，用Vu 和VL2表示，取值為0.9pu和0.75pu。節(jié)點指標計算單元根據(jù)節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到各節(jié)點的 電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標具體包括：
[0073]
[0074]
[0075]
[0076]其中，Vi, j(t)為當發(fā)生故障i時節(jié)點j的動態(tài)電壓的標么值，Sei, j表示節(jié)點的電壓 暫降嚴重性指標，F(xiàn)p^表示節(jié)點的電壓合格性指標。Vu和Vu分別表示第一電壓閾值和第二 電壓閾值，且Vl1大于V L2 為罰函數(shù)，p為罰函數(shù)Du對不滿足電壓穩(wěn)定判據(jù)的懲罰值，本 實施例中設定為10。Sv為節(jié)點電壓低于第二電壓閾值I2的持續(xù)時間限值，具體設定取值可 為1秒，to為故障開始的時間，△ ti、△ t2分別為故障i時節(jié)點j動態(tài)電壓低于第一電壓閾值 Vu、第二電壓閾值VL2的持續(xù)時間，Vi, j (00)為動態(tài)過程結束后的電壓。本實施例中根據(jù)電壓 穩(wěn)定判據(jù)來判斷故障條件下節(jié)點電壓是否合格，若電壓合格則取值為1，電壓不合格則取值 為0，判斷準確性高，操作簡便可靠。
[0077] 節(jié)點電壓動態(tài)ViAt)可通過時域仿真得到，因此，節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標 Sey的具體實現(xiàn)采用時域仿真得到的數(shù)據(jù)，其中積分計算也可改為求和公式，即對應計算 公式可等效為：
[0078]
[0079]
[0080]
[0081] 其中，△ t為時域仿真計算步長，ki,j(t)=0表示故障i條件下節(jié)點j在t時刻的電壓 大于第一電壓閾值，k^(t) = l表示電壓小于第一電壓閾值。通過對節(jié)點的電壓暫降嚴重性 指標的計算公式進行變形，可以提高數(shù)據(jù)計算簡便性。
[0082] 系統(tǒng)指標計算單元用于根據(jù)各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標計 算得到電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標和電壓合格性指標，并根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓合 格性指標計算得到電力系統(tǒng)的電壓合格率。
[0083] 電力系統(tǒng)的電壓合格性指標表示在所關注系統(tǒng)節(jié)點集中，電壓合格的總節(jié)點數(shù)。 電力系統(tǒng)的電壓合格率表示電壓合格的節(jié)點占所關注節(jié)點總數(shù)的百分比。系統(tǒng)電壓暫降嚴 重性指標需要綜合考慮系統(tǒng)中樞節(jié)點以及需要重點關注的節(jié)點。由于各節(jié)點重要程度不 同，可設置不同的權重。對于系統(tǒng)中的每一個節(jié)點，需要綜合考慮多個典型故障后節(jié)點電壓 恢復情況。在其中一個實施例中，系統(tǒng)指標計算單元根據(jù)各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和 電壓合格性指標計算得到電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標和電壓合格性指標，并根據(jù) 電力系統(tǒng)的電壓合格性指標計算得到電力系統(tǒng)的電壓合格率具體包括：
[0084]
[0085]
[0086]
[0087]其中，Se表示電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標，F(xiàn)p表示電力系統(tǒng)的電壓合格性指 標，Pr表示電力系統(tǒng)的電壓合格率;M是故障個數(shù)，N是節(jié)點個數(shù)，M個典型故障下的單個節(jié)點 電壓合格性指標Fpz,通所有故障形勢下節(jié)點j電壓合格性指標Fpu的連乘運算，其含義為 當且僅當節(jié)點j在所有典型故障下暫態(tài)電壓均合格時滿足Fpj^ = I，只要在某故障下節(jié)點暫 態(tài)電壓不合格，則認為該節(jié)點暫態(tài)電壓不合格，此時Fpu = Ot3W1為故障i的權重值，滿足式
,朽為節(jié)點j的權重值，權重取值主要考慮以下兩方面：（1)不同電壓等級變電站節(jié) 點的重要程度差異很大，將變電站重要性按電壓等級劃分；（2)同一電壓等級的變電站節(jié)點 之間按變電站容量大小衡量其重要性。
[0088] 節(jié)點篩選模塊140用于在電壓合格率小于預設合格閾值時，獲取電壓不符合預設 標準的節(jié)點得到候選節(jié)點，并計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度。
[0089] 預設合格閾值的具體取值，以及預設標準均可根據(jù)實際情況調整。本實施例中預 設合格閾值為1〇〇%，對應地，預設標準為節(jié)點的電壓合格性指標為1，即獲取電壓合格性指 標為1的節(jié)點作為候選節(jié)點。在完成節(jié)點和電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標的計算之后，計 算電力系統(tǒng)的電壓合格率。若電壓合格率達到100%，則說明不需要進行無功補償，可直接 輸出電力系統(tǒng)的穩(wěn)定節(jié)點以便查看。
[0090] 若電壓合格率不能達到100%，則選取出現(xiàn)暫態(tài)電壓不合格情況的節(jié)點，作為需要 進行無功補償?shù)暮蜻x節(jié)點，寫入機電暫態(tài)仿真軟件的輸入文件中，再次進行故障掃描的時 域仿真分析，計算每個節(jié)點增加動態(tài)無功補償之后對電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標的無 功補償靈敏度，各節(jié)點的無功補償靈敏度構成無功補償靈敏度矩陣，用作后續(xù)選定節(jié)點的 動態(tài)無功容量大小。靈敏度大的節(jié)點需要增加的無功補償容量要大于靈敏度小的節(jié)點。
[0091] 在其中一個實施例中，節(jié)點篩選模塊140包括節(jié)點篩選單元、節(jié)點處理單元和靈敏 度計算單元。
[0092] 節(jié)點篩選單元用于在電壓合格率小于預設合格閾值時，獲取電壓不符合預設標準 的節(jié)點得到候選節(jié)點。若電壓合格率不能達到1〇〇%，則選取出現(xiàn)暫態(tài)電壓不合格情況的節(jié) 點，作為需要進行無功補償?shù)暮蜻x節(jié)點。
[0093] 節(jié)點處理單元用于依次對各候選節(jié)點增加相同容量的動態(tài)無功補償值，并再次計 算電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標。動態(tài)無功補償值的具體取值并不唯一，分別對各候選 節(jié)點增加動態(tài)無功補償值，并重新計算對應候選節(jié)點增加動態(tài)無功補償值后電力系統(tǒng)的電 壓暫降嚴重性指標。
[0094] 靈敏度計算單元用于根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標的變化量計算對應候 選節(jié)點的無功補償靈敏度。具體為：
[0095]
[0096] 其中，Ai表不候選節(jié)點i的尤功補償靈敏度，Se (k-Ι)為增加動態(tài)無功補償值前電 力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標，Se(Ic)1為節(jié)點i單獨增加 Acap的無功補償容量之后電力系 統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標，A cap表示增加的動態(tài)無功補償值，具體取值可以根據(jù)情況設定 為任意大于〇的數(shù)值，典型值為1-10之間的整數(shù)。
[0097] 無功補償模塊150用于根據(jù)無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容 量，直至電壓合格率為預設合格閾值。通過計算得到需要安裝無功補償設備的候選節(jié)點的 無功補償靈敏度矩陣后，進一步根據(jù)無功補償靈敏度的大小來進行無功優(yōu)化配置。在其中 一個實施例中，無功補償模塊150包括無功補償單元和合格率檢測單元。
[0098] 無功補償單元用于根據(jù)無功補償靈敏度的大小，以相同的間隔容量增加對應候選 節(jié)點的動態(tài)無功補償容量。具體地，根據(jù)無功補償靈敏度的計算結果，對候選節(jié)點按照靈敏 度從小到大進行排序，其中靈敏度最小的候選節(jié)點安裝的動態(tài)無功補償容量為A cap Mvar，按照每個節(jié)點間隔相同的容量（△ cap)來依次疊加每個節(jié)點的動態(tài)無功補償容量。
[0099] 合格率檢測單元用于檢測增加動態(tài)無功補償容量后電力系統(tǒng)的電壓合格率是否 小于預設合格閾值;若是，則控制節(jié)點篩選模塊140再次獲取電壓不符合預設標準的節(jié)點得 到候選節(jié)點，并計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度;若否，則控制優(yōu)化輸出模塊160根據(jù)各 候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功補償容量方案并輸出。
[0100]具體地，在根據(jù)無功補償靈敏度的大小增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量之 后，再次計算電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標，并重新將電力系統(tǒng)的電壓合格率與預 設合格閾值比較。同樣以預設合格閾值為100%為例，若電壓合格率達到1〇〇%，說明這種無 功容量的設置是合理的，可輸出電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功補償容量方案。
[0101]若電壓合格率仍達不到100%，則重新計算每個候選節(jié)點的無功補償靈敏度，對無 功補償靈敏度矩陣進行更新。利用更新后的無功補償靈敏度矩陣再次增加對應候選節(jié)點的 動態(tài)無功補償容量，又一次計算增加動態(tài)無功補償容量后電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估 指標，并計算電力系統(tǒng)的電壓合格率進行比較。如此循環(huán)直至電力系統(tǒng)的電壓合格率為 100%，使得系統(tǒng)電壓達到穩(wěn)定。
[0102] 此外，對于每一次循壞完成時，可輸出計算結果以便查看，本實施例中計算結果包 括:暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標(包括系統(tǒng)電壓暫降嚴重性指標和電壓合格率)和當前的動態(tài) 無功補償方案。
[0103] 優(yōu)化輸出模塊160用于根據(jù)各候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到電力系統(tǒng)的最優(yōu) 無功補償容量方案并輸出。當電力系統(tǒng)的電壓合格率達到預設合格閾值后，對各候選節(jié)點 的動態(tài)無功補償容量進行統(tǒng)計整理得到最優(yōu)無功補償容量方案，用于標示對各候選節(jié)點的 動態(tài)無功補償容量，以供進行動態(tài)無功優(yōu)化配置。輸出優(yōu)無功補償容量方案具體可以是通 過顯示屏顯示以便工作人員觀看，也可以是輸出至存儲器進行存儲以供數(shù)據(jù)調用，具體形 式不限。在輸出最優(yōu)無功補償容量方案之后，同樣也可輸出輸出電力系統(tǒng)的穩(wěn)定節(jié)點以便 查看。
[0104] 上述電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置系統(tǒng)，將靈敏度分析的概念引入電力系統(tǒng)的動態(tài) 無功優(yōu)化配置之中，通過靈敏度分析不同故障情況下系統(tǒng)的動態(tài)特性，根據(jù)合理的判據(jù)和 指標實現(xiàn)動態(tài)無功的優(yōu)化配置，可自動計算電力系統(tǒng)動態(tài)無功的安裝位置和容量大小，能 夠系統(tǒng)地指導電網(wǎng)復雜無功配置局面下的電壓協(xié)調控制，有效地提升受端電網(wǎng)應對各種潛 在擾動的能力，提高電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和管理水平。
[0105] 以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來 說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，其特征在于，包括W下步驟： 接收電力系統(tǒng)的電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，所述電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)包括故障的類型W及節(jié)點的參數(shù)； 根據(jù)所述故障的類型和所述節(jié)點的參數(shù)對各節(jié)點進行時域仿真分析，得到對應節(jié)點的 節(jié)點電壓數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到所述電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標，并根據(jù)所 述暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標計算得到所述電力系統(tǒng)的電壓合格率； 在所述電壓合格率小于預設合格闊值時，獲取電壓不符合預設標準的節(jié)點得到候選節(jié) 點，并計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度； 根據(jù)所述無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量，直至所述電壓合格 率為所述預設合格闊值； 根據(jù)各候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到所述電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功補償容量方案并 輸出。2. 根據(jù)權利要求1所述的電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，其特征在于，所述暫態(tài)電壓 穩(wěn)定性評估指標包括各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標，W及所述電力系統(tǒng) 的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標;所述根據(jù)所述節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到所述電力 系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標，并根據(jù)所述暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標計算得到所述電力 系統(tǒng)的電壓合格率的步驟，包括W下步驟： 根據(jù)所述節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到各所述節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指 標； 根據(jù)各所述節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標計算得到所述電力系統(tǒng)的 暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標和電壓合格性指標，并根據(jù)所述電力系統(tǒng)的電壓合格性指標計算 得到所述電力系統(tǒng)的電壓合格率。3. 根據(jù)權利要求2所述的電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，其特征在于，所述節(jié)點電壓 數(shù)據(jù)包括節(jié)點在發(fā)生不同類型的故障時的動態(tài)電壓;根據(jù)所述節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到各所 述節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標，包括：其中，Vi, j (X；分3化生映辟1 口'J -p W、J的公刀化電化tfJM、Zn 1且，sei, j巧小下-點的電壓暫降 嚴重性指標，F(xiàn)pi J表示節(jié)點的電壓合格性指標;化1和化2分別表示第一電壓闊值和第二電壓 闊值，且化1大于化2;Dij為罰函數(shù)，P為罰函數(shù)DiJ對不滿足電壓穩(wěn)定判據(jù)的懲罰值，Sv為節(jié)點 電壓低于第二電壓闊值化2的持續(xù)時間限值，to為故障開始的時間，A ti、A t2分別為故障i時 節(jié)點j動態(tài)電壓低于第一電壓闊值化1、第二電壓闊值化2的持續(xù)時間，ViJ(W)為動態(tài)過程結 束后的電壓。4. 根據(jù)權利要求3所述的電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，其特征在于，所述根據(jù)各所 述節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標計算得到所述電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定 性評估指標和電壓合格性指標，并根據(jù)所述電力系統(tǒng)的電壓合格性指標計算得到所述電力 系統(tǒng)的電壓合格率，包括：其中，Se表示電刀糸統(tǒng)的電比智降r重性指頓，化巧不電刀糸統(tǒng)的電壓合格性指標，Pr 表示電力系統(tǒng)的電壓合格率;M是故障個數(shù)，N是節(jié)點個數(shù)，Wi為故障i的權重值，滿足式玲為節(jié)點j的權重值。5. 根據(jù)權利要求2所述的電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，其特征在于，所述計算得到 各候選節(jié)點的無功補償靈敏度的步驟，包括W下步驟： 依次對各候選節(jié)點增加相同容量的動態(tài)無功補償值，并再次計算所述電力系統(tǒng)的電壓 暫降嚴重性指標； 根據(jù)所述電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標的變化量計算對應候選節(jié)點的無功補償靈 敏度，具體為：其中，、表示候選節(jié)點i的無功補償靈敏度，Se化-1)為增加動態(tài)無功補償值前電力系統(tǒng) 的電壓暫降嚴重性指標，Se化)1為節(jié)點i單獨增加A cap的無功補償容量之后電力系統(tǒng)的電 壓暫降嚴重性指標，A cap表示增加的動態(tài)無功補償值。6. 根據(jù)權利要求1所述的電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置方法，其特征在于，所述根據(jù)所述 無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量，直至所述電壓合格率為所述預設 合格闊值的步驟，包括W下步驟： 根據(jù)所述無功補償靈敏度的大小，W相同的間隔容量增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補 償容量； 檢測增加動態(tài)無功補償容量后電力系統(tǒng)的電壓合格率是否小于預設合格闊值； 若是，則返回所述獲取電壓不符合預設標準的節(jié)點得到候選節(jié)點，并計算各候選節(jié)點 的無功補償靈敏度的步驟； 若否，則進行所述根據(jù)各候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到所述電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功 補償容量方案并輸出的步驟。7. -種電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置系統(tǒng)，其特征在于，包括： 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于接收電力系統(tǒng)的電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，所述電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)包括故障的類 型W及節(jié)點的參數(shù)； 時域仿真模塊，用于根據(jù)所述故障的類型和所述節(jié)點的參數(shù)，對各節(jié)點進行時域仿真 分析，得到對應節(jié)點的節(jié)點電壓數(shù)據(jù)； 合格率計算模塊，用于根據(jù)所述節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到所述電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定 性評估指標，并根據(jù)所述暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標計算得到所述電力系統(tǒng)的電壓合格率； 節(jié)點篩選模塊，用于在所述電壓合格率小于預設合格闊值時，獲取電壓不符合預設標 準的節(jié)點得到候選節(jié)點，并計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度； 無功補償模塊，用于根據(jù)所述無功補償靈敏度增加對應候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容 量，直至所述電壓合格率為所述預設合格闊值； 優(yōu)化輸出模塊，用于根據(jù)各候選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到所述電力系統(tǒng)的最優(yōu)無 功補償容量方案并輸出。8. 根據(jù)權利要求7所述的電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置系統(tǒng)，其特征在于，所述暫態(tài)電壓 穩(wěn)定性評估指標包括各節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標，W及所述電力系統(tǒng) 的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標;所述合格率計算模塊包括： 節(jié)點指標計算單元，用于根據(jù)所述節(jié)點電壓數(shù)據(jù)計算得到各所述節(jié)點的電壓暫降嚴重 性指標和電壓合格性指標； 系統(tǒng)指標計算單元，用于根據(jù)各所述節(jié)點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標計 算得到所述電力系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性評估指標和電壓合格性指標，并根據(jù)所述電力系統(tǒng) 的電壓合格性指標計算得到所述電力系統(tǒng)的電壓合格率。9. 根據(jù)權利要求8所述的電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點篩選 模塊包括： 節(jié)點篩選單元，用于在所述電壓合格率小于預設合格闊值時，獲取電壓不符合預設標 準的節(jié)點得到候選節(jié)點； 節(jié)點處理單元，用于依次對各候選節(jié)點增加相同容量的動態(tài)無功補償值，并再次計算 所述電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標； 靈敏度計算單元，用于根據(jù)所述電力系統(tǒng)的電壓暫降嚴重性指標的變化量計算對應候 選節(jié)點的無功補償靈敏度，具體為：其中，、表示候選節(jié)點i的無功補償靈敏度，Se化-1)為增加動態(tài)無功補償值前電力系統(tǒng) 的電壓暫降嚴重性指標，Se化)1為節(jié)點i單獨增加A cap的無功補償容量之后電力系統(tǒng)的電 壓暫降嚴重性指標，A cap表示增加的動態(tài)無功補償值。10. 根據(jù)權利要求7所述的電力系統(tǒng)動態(tài)無功優(yōu)化配置系統(tǒng)，其特征在于，所述無功補 償模塊包括： 無功補償單元，用于根據(jù)所述無功補償靈敏度的大小，W相同的間隔容量增加對應候 選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量； 合格率檢測單元，用于檢測增加動態(tài)無功補償容量后電力系統(tǒng)的電壓合格率是否小于 預設合格闊值;若是，則控制所述節(jié)點篩選模塊再次獲取電壓不符合預設標準的節(jié)點得到 候選節(jié)點，并計算各候選節(jié)點的無功補償靈敏度;若否，則控制所述優(yōu)化輸出模塊根據(jù)各候 選節(jié)點的動態(tài)無功補償容量得到所述電力系統(tǒng)的最優(yōu)無功補償容量方案并輸出。
【文檔編號】H02J3/18GK105914755SQ201610257935
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】王珂, 葉萌, 熊文, 王斐, 趙宏偉
【申請人】廣州供電局有限公司