厂厂协调技术在特高压近区自动电压控制中的应用

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1、第6期(总第183期)山西电力No．6(Ser．183)2013年12月SHANXIELECTRICPOWERDec．2013厂厂协调技术在特高压近区自动电压控制中的应用石新聪，王彬，陈佩琳(1．山西省电力公司，山西太原030001；2．清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京100084)摘要：提出了一种自动电压控制中的厂厂协调技术，从厂厂间机组不协调的本质出发，通过聚类算法与拓扑搜索生成厂厂协调组，采用协调组内各电厂无功裕度作为协调状态判定．利用“超前预防、滞后校正”控制来达到不同电厂间机组协调均衡控制，从而减少网损。保障系统电压稳定水平。通过特高压近区武乡与榆社电厂进行厂厂协调

2、实例分析．结果验证这2个电厂的无功不均衡现象得到了有效修正。消除了系统区域内的无功不合理流动，提高了系统的电压稳定裕度。关键词：电力系统；无功；电压；厂厂协调；特高压中图分类号：TM714．2文献标志码：A文章编号：1671—0320(2013)06—0001—050引言1厂厂协调技术自动电压控制AVC(AutomaticVoltageContro1)是调整电网电压的重要手段，山西电网南部特高压输电线路输送潮流大、电压波动剧烈，只有通过特高压近区500kV电厂机组提供的快速无功响应才能抑制电压波动，所以近区内的500kV电厂无功应具有较好的旋转备用，才能保留足够的裕度；而电厂之间一旦出

3、现无功出力不均衡导致的无功不合理流动，必然导致特高压近区内的无功旋转储备降低，电压控制能力下降，以及区域的电压稳定水平降低，网损增大【”。研究电厂之间的协调控制技术势在必行。收稿日期：2013—09—25，修回日期：2013—10—21作者简介：石新聪(1985一)，男，山西翼城人，2010年毕业于华北电力大学电力系统及其自动化专业，工程师，从事电力系统自动化工作；王彬(1984一)，男，河北邢台人，2011年毕业于清华大学电机系，讲师，主要研究方向为电力系统分析、运行、控制；陈佩琳(1960一)，女，湖南长沙人，1982年毕业于太原理工大学电力系统自动化专业，从事电力系统调度运行控制

4、工作。山曲电力2013牛弟6别压量测精度不同或采样点不同，导致电压上送值偏差较大，从而引发主站下发目标值后无功出力调节不均衡。b)不同的调节能力。某电厂无功出力到达限值，其他电厂辅助该电厂进行无功调整，从而导致无功在电厂间流动。C)不同的调节速率。参与AVC控制的电厂间由于不同的调节速率可能会导致机组无功出力逐步偏差过大，从而产生电厂间无功流动。山西省调特高压近区榆社与武乡电厂同时并入榆社开闭站500kV母线，2个电厂机组由于母线电压量测与调节速率的问题，导致榆社大量进相、武乡大量发无功。厂厂协调技术可以有效避免a)、b)、C)3种情况出现，尤其在特高压近区，通过厂厂协调来实现近区内电

5、厂间的精细化协调，是实现特高压近区电压智能控制的重要技术路线。1．2厂厂协调方法的实现厂厂协调实现方法将从厂厂间不协调的本质出发，通过聚类算法或拓扑搜索生成厂厂协调组，然后判定当前厂厂协调组内电厂机组无功的协调状图2生成厂厂协调组框图态，来执行相应控制，从而消除不协调现象。内的控制目标(即中枢母线电压)是否调节到位1．2．1厂厂协调组的生成(即是否追随三级优化设定值)，若没有调节到位，厂厂间不协调的本质原因是某电厂的AVC控则进入超前预防控制；若所有控制目标均已经调节制对其他相邻电厂有影响，因此，本方法选择相互到位，并且存在厂厂不协调的现象，则进入滞后校间影响较大的电厂进行组合，并认为

6、组合内电厂需正控制。要进行厂厂协调，组合间电厂由于影响较小而不需1．2．4超前预防控制要协调。选择机组无功对其他电厂高压母线电压的当本软分区电压尚未调节到位时，通过超前校灵敏度来描述厂厂间的相互影响力，图2通过聚类正协调控制，在各厂厂协调组保持“平衡”状态的算法或拓扑搜索即可生成厂厂协调组。基础上，使得中枢母线电压追随三级优化设定值。1．2．2厂厂协调状态的判定超前预防的实现方法是：对于参与AVC控制厂厂间不协调最终将导致厂厂间无功环流增的机组，当产生控制后无功均衡评价指标恶化的控加，厂间损耗增加，同时机组内无功裕度不平衡。制策略时，在确保电压调节目标的基础上，避免无因此可采用2个指标

7、来判断厂厂间协调状态：①厂功出力更加不均衡。为此构造二次规划数学模型[31，厂间无功环流量；②各电厂无功裕度。见式(1)。其中①指标的确定需要考虑厂厂间的拓扑结构，无法根据现有的量测数据直接确定；②指标可—nnaq以直接根据机组参数(容量、无功上限、无功下,{【『Ic。△+。△QslI+I0一0Il)J满足如下约束：限)以及机组当前无功出力来确定，并且该指标更直观。因此，采用②指标做为判断厂厂间协调状态()l·△QI≤△的依据。(c1)≤c·a