本發(fā)明涉及可再生能源匯集區(qū)域電壓控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種省地協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，受全球氣候變暖及能源危機(jī)的影響，清潔能源的重要性日益凸顯，其中風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電等可再生能源由于其巨大的開發(fā)潛力以及相對(duì)成熟的開發(fā)技術(shù)，受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，并以一種前所未有的速度迅猛發(fā)展起來(lái)。

我國(guó)對(duì)可再生能源采取的是大規(guī)模集中式的開發(fā)模式，在可再生能源并網(wǎng)區(qū)域，多座220kV可再生能源場(chǎng)站(例如風(fēng)電站)、110kV風(fēng)電站通過(guò)一個(gè)220kV變電站接入到電網(wǎng)中，此220kV變電站一般被稱為風(fēng)電匯集變電站，風(fēng)電匯集變電站及其所帶的全部風(fēng)電站稱為一個(gè)風(fēng)電匯集區(qū)域，典型的區(qū)域如圖1所示。如圖1所示，220kV匯集變電站高壓側(cè)的風(fēng)電站B和C由省調(diào)AVC(Automatic Voltage Control，自動(dòng)電壓控制)系統(tǒng)控制，220kV匯集變電站由地調(diào)AVC系統(tǒng)控制。

中國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)一體，傳統(tǒng)的AVC系統(tǒng)針對(duì)各級(jí)電網(wǎng)進(jìn)行獨(dú)立控制，其控制對(duì)象只是整個(gè)電力系統(tǒng)的局部，缺乏從全局電網(wǎng)的角度來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)。參見圖1，現(xiàn)有技術(shù)中省調(diào)AVC系統(tǒng)與地調(diào)AVC系統(tǒng)控制上是孤立的，沒(méi)有彼此之間的協(xié)調(diào)配合控制，任何局部的控制都會(huì)對(duì)全局電網(wǎng)狀態(tài)產(chǎn)生影響，尤其對(duì)一些關(guān)系相對(duì)緊密的電力系統(tǒng)，如果只進(jìn)行獨(dú)立控制，可能在雙方邊界上產(chǎn)生控制振蕩或者從全局電網(wǎng)的角度導(dǎo)致控制效果的下降，不利于電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定和質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種省地兩級(jí)協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法。本方法可以有效實(shí)現(xiàn)220kV可再生能源場(chǎng)站與220kV可再生能源匯集變電站的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制，當(dāng)可再生能源場(chǎng)站自身的無(wú)功調(diào)節(jié)能力充足時(shí)，優(yōu)先使用可再生能源場(chǎng)站自身無(wú)功來(lái)調(diào)節(jié)電壓，避免在220kV可再生能源匯集變電站內(nèi)要通過(guò)過(guò)多的電容器或電抗器的投切來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功調(diào)節(jié)；當(dāng)可再生能源場(chǎng)站自身的無(wú)功調(diào)節(jié)能力不足時(shí)，通過(guò)省地兩級(jí)AVC系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)交換信息，使地調(diào)AVC及時(shí)投入或切除220kV可再生能源匯集變電站內(nèi)無(wú)功設(shè)備(例如電容器或電抗器)，使得可再生能源匯集區(qū)域的母線電壓處于正常范圍內(nèi)，提高可再生能源匯集區(qū)域電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和電壓質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種省地協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法，在每個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域內(nèi)，多座220kV可再生能源場(chǎng)站通過(guò)一個(gè)220kV匯集變電站接入到電網(wǎng)中，所述220kV可再生能源場(chǎng)站均由省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)來(lái)控制，所述220kV匯集變電站由地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)來(lái)控制，在控制周期來(lái)到時(shí)，執(zhí)行如下步驟：步驟S1，在省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，獲取第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓調(diào)節(jié)需求量，j為自然數(shù)，1≤j≤預(yù)定區(qū)域內(nèi)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的總數(shù)；步驟S2，計(jì)算第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部的220kV可再生能源場(chǎng)站的總電壓調(diào)節(jié)能力；步驟S3，評(píng)估所述總電壓調(diào)節(jié)能力是否滿足所述電壓調(diào)節(jié)需求量；步驟S4，如果所述總電壓調(diào)節(jié)能力足夠用來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓，則利用220kV可再生能源場(chǎng)站的電壓調(diào)節(jié)能力來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓；步驟S5，如果所述總電壓調(diào)節(jié)能力不足以用來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓，則計(jì)算所述220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值范圍；步驟S6，省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)將所述限值范圍下發(fā)到地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)通過(guò)控制第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站內(nèi)的無(wú)功設(shè)備，使得除了利用步驟S2中的總電壓調(diào)節(jié)能力來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓之外，所述無(wú)功設(shè)備補(bǔ)充調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓；步驟S7，使j＝j(luò)+1，返回執(zhí)行步驟S1。

優(yōu)選地，步驟S1包括：

在省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，獲取電網(wǎng)中第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓調(diào)節(jié)需求量，即：

其中：為在省級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中通過(guò)全局優(yōu)化計(jì)算給出的220kV匯集變電站高壓母線的控制目標(biāo)值，為母線電壓實(shí)際值，為母線電壓調(diào)節(jié)需求量。

優(yōu)選地，步驟S2包括：

步驟S21，實(shí)時(shí)接收第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中第i個(gè)220kV可再生能源場(chǎng)站上送的可增無(wú)功和可減無(wú)功，并根據(jù)第i個(gè)220kV可再生能源場(chǎng)站對(duì)220kV匯集變電站高壓母線的無(wú)功電壓靈敏度，計(jì)算第i個(gè)220kV可再生能源場(chǎng)站對(duì)220kV匯集變電站高壓母線的電壓增減調(diào)節(jié)能力：

其中為第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中第i個(gè)220kV可再生能源場(chǎng)站實(shí)時(shí)上送的可增無(wú)功和可減無(wú)功，i為自然數(shù)，1≤i≤第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中220kV可再生能源場(chǎng)站的總數(shù)；

步驟S22，使i＝i+1，返回執(zhí)行步驟S21；

步驟S23，將第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中的全部220kV可再生能源場(chǎng)站的電壓增減調(diào)節(jié)能力累加：

優(yōu)選地，步驟S3包括：

步驟S31，如果則檢查判斷：

如果式(4)成立，則判定第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部220kV可再生能源場(chǎng)站的總體電壓增加調(diào)節(jié)能力不足，其中，為電壓調(diào)節(jié)的門檻值，取0.5-1.0kV；R_p為可再生能源場(chǎng)站和變電站協(xié)調(diào)控制門檻值，取0.5-0.7；

步驟S32，如果則檢查判斷：

如果式(5)成立，則判定第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部220kV可再生能源場(chǎng)站的總體電壓減少調(diào)節(jié)能力不足，其中，為當(dāng)前協(xié)調(diào)變電站高壓母線電壓調(diào)節(jié)的門檻值，取0.5-1.0kV；R_p為可再生能源場(chǎng)站和變電站協(xié)調(diào)控制門檻值，取0.5-0.7。

優(yōu)選地，步驟S5包括：

步驟S51，初始化220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值范圍為：

其中：為省地協(xié)調(diào)關(guān)口當(dāng)前無(wú)功值，為省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功調(diào)節(jié)死區(qū)參數(shù)值，取20-30Mvar；

步驟S52，如果并且在步驟S301中判定第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部220kV可再生能源場(chǎng)站的總體電壓增加調(diào)節(jié)能力不足，計(jì)算220kV匯集變電站的無(wú)功協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)需求如下：

其中為第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中220kV匯集變電站高壓母線的無(wú)功注入電壓靈敏度；根據(jù)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的協(xié)調(diào)無(wú)功上限為：

其中，為地調(diào)AVC上送的220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的無(wú)功增加調(diào)節(jié)能力，更新220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值為：

步驟S53，如果并且在步驟S302中判定第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部220kV可再生能源場(chǎng)站的總體電壓減少調(diào)節(jié)能力不足，計(jì)算220kV匯集變電站的無(wú)功協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)需求如下：

其中為第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站電匯集區(qū)域中220kV匯集變電站高壓母線的無(wú)功注入電壓靈敏度；根據(jù)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的協(xié)調(diào)無(wú)功上限為：

其中，為地調(diào)AVC上送的220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的無(wú)功減少調(diào)節(jié)能力，更新220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值為：

省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)將上述修正后的限值范圍下發(fā)到地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)通過(guò)控制220kV匯集變電站內(nèi)的無(wú)功設(shè)備，使得所述無(wú)功設(shè)備的電壓調(diào)節(jié)能力加上步驟S2中的總電壓調(diào)節(jié)能力滿足所述電壓調(diào)節(jié)需求量。

優(yōu)選地，可再生能源場(chǎng)站可以為風(fēng)力發(fā)電站或光伏發(fā)電站。

優(yōu)選地，每隔5分鐘為一個(gè)控制周期。

綜上所述，提供一種省地協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法，在每個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域內(nèi)，多座220kV可再生能源場(chǎng)站通過(guò)一個(gè)220kV匯集變電站接入到電網(wǎng)中，所述220kV可再生能源場(chǎng)站均由省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)來(lái)控制，所述220kV匯集變電站由地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)來(lái)控制，在控制周期來(lái)到時(shí)，執(zhí)行如下步驟：步驟S1，在省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，獲取第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓調(diào)節(jié)需求量，j為自然數(shù)，1≤j≤預(yù)定區(qū)域內(nèi)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的總數(shù)；步驟S2，計(jì)算第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部的220kV可再生能源場(chǎng)站的總電壓調(diào)節(jié)能力；步驟S3，評(píng)估所述總電壓調(diào)節(jié)能力是否滿足所述電壓調(diào)節(jié)需求量；步驟S4，如果所述總電壓調(diào)節(jié)能力足夠用來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓，則利用220kV可再生能源場(chǎng)站的電壓調(diào)節(jié)能力來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓；步驟S5，如果所述總電壓調(diào)節(jié)能力不足以用來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓，則計(jì)算所述220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值范圍；步驟S6，省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)將所述限值范圍下發(fā)到地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)通過(guò)控制第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站內(nèi)的無(wú)功設(shè)備，使得除了利用步驟S2中的總電壓調(diào)節(jié)能力來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓之外，所述無(wú)功設(shè)備補(bǔ)充調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓；步驟S7，使j＝j(luò)+1，返回執(zhí)行步驟S1。本方法可以有效實(shí)現(xiàn)220kV可再生能源場(chǎng)站與220kV可再生能源匯集變電站的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制，當(dāng)可再生能源場(chǎng)站自身的無(wú)功調(diào)節(jié)能力充足時(shí)，優(yōu)先使用可再生能源場(chǎng)站自身無(wú)功來(lái)調(diào)節(jié)電壓，避免220kV可再生能源匯集變電站內(nèi)要通過(guò)過(guò)多的電容器或電抗器的投切來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功調(diào)節(jié)；當(dāng)可再生能源場(chǎng)站自身的無(wú)功調(diào)節(jié)能力不足時(shí)，通過(guò)省地兩級(jí)AVC系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)交換信息，使地調(diào)AVC及時(shí)投入或切除220kV可再生能源匯集變電站內(nèi)無(wú)功設(shè)備，使得可再生能源匯集區(qū)域的母線電壓處于正常范圍內(nèi)，提高可再生能源匯集區(qū)域電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和電壓質(zhì)量。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說(shuō)明

此處的附圖被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為新能源匯集區(qū)域電網(wǎng)架構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的省地協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

通常，在每個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域內(nèi)，多座220kV可再生能源場(chǎng)站通過(guò)一個(gè)220kV匯集變電站接入到電網(wǎng)中，220kV可再生能源場(chǎng)站均由省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)來(lái)控制，220kV匯集變電站由地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)來(lái)控制。為了避免出現(xiàn)由于電壓造成的大規(guī)模連鎖脫網(wǎng)，在基態(tài)時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮可再生能源場(chǎng)站自身的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，以取代靜態(tài)電容器或電抗器發(fā)揮電壓支撐作用，避免在基態(tài)下過(guò)多投切電容器或電抗器導(dǎo)致在故障擾動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生大量過(guò)剩無(wú)功。

因此，可再生能源場(chǎng)站與220kV匯集變電站的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)原則如下：

1、在基態(tài)下優(yōu)先使用可再生能源場(chǎng)站的無(wú)功調(diào)節(jié)能力

當(dāng)可再生能源場(chǎng)站具有無(wú)功調(diào)節(jié)能力時(shí)，220kV匯集變電站內(nèi)低壓無(wú)功設(shè)備不參與可再生能源場(chǎng)站的電壓調(diào)節(jié)，通過(guò)各個(gè)可再生能源場(chǎng)站內(nèi)的可再生能源和SVC(Static Var Compensator，靜止無(wú)功補(bǔ)償器)的無(wú)功調(diào)節(jié)使得220kV匯集變電站的母線電壓處于風(fēng)電區(qū)域N-1安全的電壓靜態(tài)安全域內(nèi)。

2、當(dāng)可再生能源場(chǎng)站的無(wú)功調(diào)節(jié)能力不足時(shí)，使用220kV匯集變電站內(nèi)的低壓側(cè)無(wú)功設(shè)備進(jìn)行可再生能源區(qū)域電壓調(diào)節(jié)

當(dāng)可再生能源匯集區(qū)內(nèi)的在可再生能源場(chǎng)站無(wú)功調(diào)節(jié)能力不足時(shí)，即可再生能源場(chǎng)站內(nèi)的無(wú)功調(diào)節(jié)能力低于給定的限值時(shí)，通過(guò)投切220kV匯集變電站內(nèi)的低壓無(wú)功設(shè)備，使得220kV匯集變電站內(nèi)的母線電壓處于電壓安全限值內(nèi)。

為了實(shí)現(xiàn)上述可再生能源場(chǎng)站與220kV匯集變電站的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制原則，本發(fā)明提出并實(shí)現(xiàn)了一種省地兩級(jí)協(xié)調(diào)控制的方法。如圖2所示，省地協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法包括在控制周期(每隔5分鐘為一個(gè)控制周期)到來(lái)時(shí)執(zhí)行如下步驟：

步驟S1，在省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，獲取第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓調(diào)節(jié)需求量，j為自然數(shù)，1≤j≤預(yù)定地區(qū)內(nèi)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的總數(shù)。這里，預(yù)定地區(qū)可以是，例如，整個(gè)云南省或者云南省某個(gè)片區(qū)。

步驟S2，計(jì)算第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部的220kV可再生能源場(chǎng)站的總電壓調(diào)節(jié)能力。

步驟S3，評(píng)估所述總電壓調(diào)節(jié)能力是否滿足所述電壓調(diào)節(jié)需求量。

步驟S4，如果所述總電壓調(diào)節(jié)能力足夠用來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓，則利用220kV可再生能源場(chǎng)站的電壓調(diào)節(jié)能力來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓。

步驟S5，如果所述總電壓調(diào)節(jié)能力不足以用來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓，則計(jì)算所述220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值范圍。

步驟S6，省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)將所述限值范圍下發(fā)到地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)通過(guò)控制第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站內(nèi)的無(wú)功設(shè)備，使得除了利用步驟S2中的總電壓調(diào)節(jié)能力來(lái)調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓之外，所述無(wú)功設(shè)備補(bǔ)充調(diào)節(jié)第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓。

步驟S7，使j＝j(luò)+1，返回執(zhí)行步驟S1。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述步驟S1具體可以包括：

在省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，獲取電網(wǎng)中第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓調(diào)節(jié)需求量，即：

其中：為在省級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中通過(guò)全局優(yōu)化計(jì)算給出的220kV匯集變電站高壓母線的控制目標(biāo)值，為母線電壓實(shí)際值，為母線電壓調(diào)節(jié)需求量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述步驟S2具體可以包括：

步驟S21，實(shí)時(shí)接收第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中第i個(gè)220kV可再生能源場(chǎng)站上送的可增無(wú)功和可減無(wú)功，并根據(jù)第i個(gè)220kV可再生能源場(chǎng)站對(duì)220kV匯集變電站高壓母線的無(wú)功電壓靈敏度，計(jì)算第i個(gè)220kV可再生能源場(chǎng)站對(duì)220kV匯集變電站高壓母線的電壓增減調(diào)節(jié)能力：

其中為第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中第i個(gè)220kV可再生能源場(chǎng)站實(shí)時(shí)上送的可增無(wú)功和可減無(wú)功，i為自然數(shù)，1≤i≤第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中220kV可再生能源場(chǎng)站的總數(shù)；

步驟S22，使i＝i+1，返回執(zhí)行步驟S21；

步驟S23，將第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中的全部220kV可再生能源場(chǎng)站的電壓增減調(diào)節(jié)能力累加：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述步驟S3具體可以包括：

步驟S31，如果則檢查判斷：

如果式(4)成立，則判定第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部220kV可再生能源場(chǎng)站的總體電壓增加調(diào)節(jié)能力不足，其中，為當(dāng)前協(xié)調(diào)變電站高壓母線電壓調(diào)節(jié)的門檻值，取0.5-1.0kV；R_p為可再生能源場(chǎng)站和變電站協(xié)調(diào)控制門檻值，取0.5-0.7；

步驟S32，如果則檢查判斷：

如果式(5)成立，則判定第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部220kV可再生能源場(chǎng)站的總體電壓減少調(diào)節(jié)能力不足，其中，為當(dāng)前協(xié)調(diào)變電站高壓母線電壓調(diào)節(jié)的門檻值，取0.5-1.0kV；R_p為可再生能源場(chǎng)站和變電站協(xié)調(diào)控制門檻值，取0.5-0.7。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述步驟S5具體可以包括：

步驟S51，初始化220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值范圍為：

其中：為省地協(xié)調(diào)關(guān)口當(dāng)前無(wú)功值，為省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功調(diào)節(jié)死區(qū)參數(shù)值，取20-30Mvar；

步驟S52，如果并且在步驟S31中判定第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部220kV可再生能源場(chǎng)站的總體電壓增加調(diào)節(jié)能力不足，則計(jì)算220kV匯集變電站的無(wú)功協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)需求如下：

其中為第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中220kV匯集變電站高壓母線的無(wú)功注入電壓靈敏度；根據(jù)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的協(xié)調(diào)無(wú)功上限為：

其中，為地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)上送的220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的無(wú)功增加調(diào)節(jié)能力，更新220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值為：

步驟S53，如果并且在步驟S32中判定第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站匯集區(qū)域中全部220kV可再生能源場(chǎng)站的總體電壓減少調(diào)節(jié)能力不足，則計(jì)算220kV匯集變電站的無(wú)功協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)需求如下：

其中為第j個(gè)可再生能源場(chǎng)站電匯集區(qū)域中220kV匯集變電站高壓母線的無(wú)功注入電壓靈敏度；根據(jù)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的協(xié)調(diào)無(wú)功上限為：

其中，為地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)上送的220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的無(wú)功減少調(diào)節(jié)能力，更新220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值為：

省調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)將上述修正后的限值范圍下發(fā)到地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中，地調(diào)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)通過(guò)控制220kV匯集變電站內(nèi)的無(wú)功設(shè)備，使得所述無(wú)功設(shè)備的電壓調(diào)節(jié)能力加上步驟S2中的總電壓調(diào)節(jié)能力滿足所述電壓調(diào)節(jié)需求量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可再生能源場(chǎng)站為風(fēng)力發(fā)電站或光伏發(fā)電站。

下面結(jié)合圖1來(lái)舉例描述本發(fā)明的省地協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法。圖1為地區(qū)電網(wǎng)的新能源匯集區(qū)域電網(wǎng)架構(gòu)示意圖。如圖1所示，省調(diào)AVC系統(tǒng)直接控制220kV風(fēng)電場(chǎng)B和220kV風(fēng)電場(chǎng)C；地調(diào)AVC系統(tǒng)直接控制220kV風(fēng)電匯集變電站A。其中，220kV風(fēng)電匯集變電站高壓母線(220kV母線)的當(dāng)前電壓為229.06kV、設(shè)定電壓為230.50kV。各個(gè)可再生能源場(chǎng)站內(nèi)設(shè)有SVC(Static Var Compensator，靜止無(wú)功補(bǔ)償器)。

對(duì)于圖1所示的地區(qū)電網(wǎng)，本發(fā)明的省地協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法，在控制周期(每隔5分鐘為一個(gè)控制周期)來(lái)到時(shí)，執(zhí)行如下步驟：

1)在省調(diào)AVC中，獲取電網(wǎng)中第j個(gè)風(fēng)電匯區(qū)域的220kV匯集變電站高壓母線的電壓調(diào)節(jié)需求量，即：

其中：為在省級(jí)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中通過(guò)全局優(yōu)化計(jì)算給出的220kV匯集變電站高壓母線的控制目標(biāo)值，為母線電壓實(shí)際值，為母線電壓調(diào)節(jié)需求量；

2)省調(diào)AVC系統(tǒng)中，對(duì)第j個(gè)風(fēng)電匯集區(qū)域中的各座220kV風(fēng)電場(chǎng)執(zhí)行如下計(jì)算：

2-1)實(shí)時(shí)接收匯集區(qū)域中風(fēng)電場(chǎng)B、C上送的可增無(wú)功和可減無(wú)功并根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)220kV風(fēng)電匯集變電站高壓母線的無(wú)功電壓靈敏度，計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)對(duì)220kV風(fēng)電匯集變電站高壓母線的電壓增減調(diào)節(jié)能力：

B風(fēng)電場(chǎng)：靈敏度為0.2，計(jì)算得到向上可調(diào)電壓2.0*0.2＝0.4kV和向下可調(diào)電壓3.0*0.2＝0.6kV；

C風(fēng)電場(chǎng)：靈敏度為0.2，計(jì)算得到向上可調(diào)電壓2.0*0.2＝0.4kV和向下可調(diào)電壓2.5*0.2＝0.5kV；

2-2)將該風(fēng)場(chǎng)B、C對(duì)風(fēng)電匯集變電站主變高壓側(cè)母線的調(diào)節(jié)能力累計(jì)到風(fēng)電匯集區(qū)的總的母線電壓調(diào)節(jié)能力中：

3)評(píng)估風(fēng)電匯集區(qū)域中的全部風(fēng)電場(chǎng)電壓調(diào)節(jié)能力，方法如下：

取R_p＝0.6，當(dāng)前(1.44>1.0)，則判斷下式是否成立：(0.8<1.44*0.6)；該式成立，判定區(qū)域內(nèi)風(fēng)電電壓增加調(diào)節(jié)能力不足；

4)根據(jù)步驟3)對(duì)參與風(fēng)電匯集區(qū)域中的的風(fēng)電場(chǎng)電壓調(diào)節(jié)能力的評(píng)估結(jié)果，計(jì)算220kV風(fēng)電匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值范圍，方法如下：

4-1)初始化220kV匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功需求限值范圍，

其中：

4-2)由于在步驟3)中已經(jīng)判定當(dāng)前風(fēng)電匯集區(qū)域中的全部風(fēng)電場(chǎng)的總體電壓增加調(diào)節(jié)能力不足，需要風(fēng)電匯集變電站協(xié)調(diào)升壓，

4-2-1)根據(jù)前面的公式(7)計(jì)算風(fēng)電匯集變電站的無(wú)功協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)需求如下：

取

4-2-2)根據(jù)前面的公式(8)調(diào)整220kV風(fēng)電匯集變電站對(duì)應(yīng)的省地協(xié)調(diào)關(guān)口的協(xié)調(diào)無(wú)功上限：

5)省調(diào)AVC將上述修正后的限值范圍折算為功率因數(shù)[0.97，1.0]后，下發(fā)至地調(diào)AVC系統(tǒng)，地調(diào)AVC系統(tǒng)通過(guò)控制220kV風(fēng)電匯集變電站內(nèi)的無(wú)功設(shè)備(例如，電容/抗器組中的電容器或電抗器)，使得省地協(xié)調(diào)關(guān)口無(wú)功滿足省調(diào)AVC的要求。

6)返回步驟1)，繼續(xù)處理下一個(gè)風(fēng)電匯集區(qū)域的220kV匯集變電站，直至電網(wǎng)中全部風(fēng)電匯區(qū)域的220kV匯集變電站處理完成。

綜上所述，本發(fā)明提供一種省地協(xié)調(diào)控制220kV匯集變電站高壓母線電壓的方法，采用本方法可以有效實(shí)現(xiàn)220kV可再生能源場(chǎng)站與220kV可再生能源匯集變電站的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制，當(dāng)可再生能源場(chǎng)站自身的無(wú)功調(diào)節(jié)能力充足時(shí)，優(yōu)先使用可再生能源場(chǎng)站自身無(wú)功來(lái)調(diào)節(jié)電壓，避免過(guò)多投入220kV可再生能源匯集變電站內(nèi)的電容器；當(dāng)可再生能源場(chǎng)站自身的無(wú)功調(diào)節(jié)能力不足時(shí)，通過(guò)省地兩級(jí)AVC系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)交換信息，使地調(diào)AVC及時(shí)投入220kV可再生能源匯集變電站內(nèi)無(wú)功設(shè)備，使得可再生能源匯集區(qū)域的母線電壓處于正常范圍內(nèi)，提高可再生能源匯集區(qū)域電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和電壓質(zhì)量。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書及實(shí)踐這里發(fā)明的公開后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。