电力项目中电网自动化调控探究

前言：本站为你精心整理了电力项目中电网自动化调控探究范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

摘要:为了提高电力基建项目中电网自动化调控能力，提出基于有功无功协调调度的电力基建项目中电网自动化调控全过程控制模型，实现电力基建项目中电网自动化调控优化控制。仿真结果表明，采用该方法进行电力基建项目中电网自动化调控的稳定性较好，协同控制能力较强，提高了电网输出的均衡性和输出增益。

关键词:电力基建项目；电网；自动化；调控；全过程控制

1引言

随着电力基建项目规模的不断扩大，对电力基建项目中电网的调控可靠性提出了更高的要求，需要构建有效的电力基建项目中电网自动化调控模型，结合对电力基建项目中电网的输出参数辨识和自动化控制方法，进行电力基建项目中电网的输出增益调度和自适应调控，提高电力基建项目中电网的输出增益和可靠性，通过对电力基建项目中电网的自动化调控，建立电力基建项目中电网的输出区间解耦控制模型，结合分布式电力网络的优化调度和调节方案，进行电力基建项目中电网的调控和全过程控制，提高电力基建项目中电网调控和优化控制能力，相关的电力基建项目中电网调控和控制方法研究受到人们的极大关注[1-2]。郝广涛、韩学山、林振衡等学者在电网全景过程化量测条件下提出聚合电网调控方法，提出聚合电网、可观测点、可观测点的观测函数和调控函数的概念,在此基础上,给出聚合电网性能指标,提出可观测点、可观测点的观测函数和调控函数之间的互动关系,实现聚合电网渐进调控机制[3]。季学纯、徐春雷、杨志宏等学者针对电网调控模型中心体系架构与关键技术进行研究，设计了模型中心架构下的模型维护流程。在此基础上，研究了源端透明维护，维护权限控制，模型按需定制等关键技术，实现电网模型源端分责维护[4-5]。但是传统方法进行电力基建项目中电网调控的计算开销较大，输出稳定性不好。针对上述问题，本文提出基于有功无功协调调度的电力基建项目中电网自动化调控全过程控制模型，首先分析基建项目中电网相邻区域之间交换信息，然后采用有功无功协调调度的方法进行电力基建项目中电网自动化调控和电力资源的优化调度，最后进行仿真测试分析，得出有效性结论。

2电网自动化调控参数分析模型和自适应调节

为设计出电力基建项目中电网自动化调控全过程模型，首先必须对电网自动化调控参数分析模型和自适应调节进行分析，得到相关参数以及自适应调节结果，从而构建电网自动化调控全过程模型，完成本文电力基建项目中电网自动化调控全过程模型的建立，以更好地提高电力基建项目中电网自动化调控能力。

2.1电网自动化调控参数分析模型

为了实现电力基建项目中电网自动化调控全过程控制和电力网络资源的优化调度，建立电力基建项目中电网自动化调控参数分析模型，结合各个区域的子模型融合调度方法，进行电力基建项目中电网输出功率增益调节[6]，采用有功无功协调调度方法，构建电网的电压质量分析模型，得到电网的输出边界信息：(1)公式(1)中，Ak表示为电力基建项目中电网输出的边界信息幅值，Qk表示为过零点漂移向量，ψ表示为电流超前电压的角度，cosψ表示为功率因数，采用智能单粒子优化方法，得到全局优化参数模型为：(2)公式(2)中，加速系数c1和c2分别表示粒子向自身极值βk和全局极值αk推进的加速权值。wi表示为惯性权重。在得到全局优化参数模型后，再求得电力基建项目中电网调控的稳定解，分析并联电容器开关切换频率，得到分布式能源消纳水平表达式为：(3)公式(3)中，Di、Dj分别表示为用电效率所节约的电力和电量，t、fi分别表示为用电时间和频率。根据本地区域电网调控的维数wt，得到电网自动化调控参数分析模型的表达式为：(4)公式(4)中，Lt表示为本地区域电网调控的频率，Kp表示为比例系数。在得到电网自动化调控参数分析模型的表达式后，可以对电网自动化调控参数进行分析，得出各电网自动化调控参数的作用，并根据上述分析，结合各个区域的子模型融合调度方法[7]，进行电力基建项目中电网输出功率增益调节，从而实现电网输出稳定性调节。

2.2电网输出功率增益调节

为了提高供电电压合格率，结合输出功率增益调节的方法，得到电力基建项目中电网输出的阻尼项为：(5)公式(5)中，K为阻尼系数，V表示为指数速率。在得到电力基建项目中电网输出的阻尼项后，通过对多类型分布式电源、储能分析，采用集中式控制方法，进行电力基建项目中电网输出稳定性调节，实施集中式控制，通过归一化的目标函数寻优[8]，得到电力基建项目中电网调度的稳定方程，以确定实现电网调度稳定的因素，电力基建项目中电网调度的稳定方程为：(6)公式(6)中，λ表示为总负荷需求数，Py表示为功率平衡约束，Fz表示为频率偏移量。对含分布式电网的辐射型方程，以及电力基建项目中电网调度的稳定方程代入，得到支路潮流约束方程式，求出支路潮流约束因素，支路潮流约束方程式为：(7)公式(7)中，Y表示为导钠矩阵，PV表示为平衡节点，δ表示为节点之间电压的相位差。在等式潮流约束方程约束下，得到特征根记作θ：(8)采用有功无功协调调度的方法进行电力基建项目中电网自动化调控和电力资源的优化调度[9-11]，当本地区域电网调控的常量μt=0时，电力基建项目中电网输出的偏差向量转化为：(9)公式(9)中，Ff表示为负荷功率。有功损耗和电压偏差最小时，得到电网合理分区模型，由此实现对电网输出功率的增益调节，根据增益调节结果进行全过程调节和优化控制。在此基础上，建立电网自动化调控全过程模型，其过程如下。

3电网自动化调控全过程模型

3.1有功无功协调调度

分析基建项目中电网相邻区域之间交换信息，结合主动配电网运行经济性分析方法进行电网自动化调控全过程模拟和自动化控制[12]，电网自动化调控全过程分布的状态参数q1(x)和q2(x)合并成一个状态项q(x)，得到基建项目中电网有功无功耦合性状态方程为：(10)公式(10)中，Rs表示为电网输出的负序分量，表示为控制器输出的调制信号，Ah表示为输出无功电流互感值。利用有功无功出力约束稳定性条件，得到基建项目中电网输出调控结构如图1所示。图1基建项目中电网输出调控结构上述控制结构中，Ra(q)是基建项目中电网输出调控的被控对象，Rc(q)是有功功率控制参数，Hm(Q)与Hy(Q)是有功功率上下限值和时延，电压幅值和参考电压值，Ra(q)=Hm(Q)，得到有功功率和无功功率的调度函数为：(11)公式(11)中，U(Q)表示为电网有功无功协调函数，Y(s)表示为系统状态函数。结合主动配电网运行经济性分析方法，进行电网自动化调控全过程模拟和自动化控制，通过对电网的有功无功协调，进行输出稳定性调节，完成有功无功协调调度。在此基础上，可以对电网自动化调控进行优化控制。

3.2电网自动化调控优化控制

在满足节点电压的安全稳定条件下，进行电力基建项目中电网自动化调控和电力资源的优化调度，得到二阶锥松弛形式：(12)公式(12)中，Lm表示为m空间中的二阶锥，b表示为平移，Ax表示为旋转倒影。结合Lyapunov稳定性收敛条件，根据分解协调原理，取基建项目中电网输出极小值的控制系数O，存在下列等式成立：(13)利用加速梯度方法，求解电网自动化调控的积向量，其为：(14)公式(14)中，prox(·)表示为近端操作，zq表示为步长，f(x)表示为凸函数。得到电网自动化调控的积向量后，再通过对全局协调器进行稳定性控制，对其进行运算，可以得到基建项目中电网调控的优化模型为：(15)公式(15)中，F表示为电网调控节点，wji表示为电网调控控制全局边界值。通过得到的基建项目中电网调控的优化模型以及上述其他步骤，利用加速梯度方法，得到电网自动化调控的积向量，构建基建项目中电网调控的优化模型，凭借基建项目中电网调控的优化模型以及多元参数寻优方法，实现电力基建项目中电网自动化调控优化控制，以提高电力基建项目中电网自动化调控全过程模拟中的应用性能。

4仿真实验与结果分析

为了验证本文方法在实现电力基建项目中电网自动化调控全过程模拟中的应用性能，结合VisualC++仿真工具进行仿真实验，设定基建项目中电网输出电压幅值为1200V，输出功率的最大增益为200dB，干扰强度为-12dB，线路全长延时为1.68ms，根据上述参数设定，进行电力基建项目中电网自动化调控，得到电网功率增益输出如图2所示。根据图2得知结果表明，采用该方法进行电网功率增益输出调节，输出的稳定性较好，增益较高，测试输出误差，得到对比结果如图3所示。分析图3得知，本文方法进行电力基建项目中电网自动化调控的输出误差较小，协同控制能力较强，提高了电网输出的均衡性和输出增益。

5结束语

通过对电力基建项目中电网的自动化调控，建立电力基建项目中电网的输出区间解耦控制模型，提高电力基建项目中电网调控和优化控制能力，本文提出基于有功无功协调调度的电力基建项目中电网自动化调控全过程控制模型，采用有功无功协调调度的方法进行电力基建项目中电网自动化调控和电力资源的优化调度，结合主动配电网运行经济性分析方法进行电网自动化调控全过程模拟和自动化控制，研究得知，本文方法进行电力基建项目中电网自动化调控的输出误差较小，输出增益较大。

作者:周鹏 万华 周斌 王虹 单位:国网宁夏电力建设分公司