專利名稱：一種區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)，特別涉及一種區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，實(shí)現(xiàn)區(qū)域無(wú)功的合理分配和電壓的穩(wěn)定運(yùn)行是各級(jí)電力管理部門(mén)，特別是各級(jí)電力調(diào)度中心的重要任務(wù)之一。目前，電力控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集比較繁瑣，數(shù)據(jù)管理能力較差；大多數(shù)電壓無(wú)功控制都是基于電網(wǎng)某一時(shí)刻的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行的，這樣有利于計(jì)算過(guò)程的簡(jiǎn)化與控制效率的提高，但由于負(fù)荷總是不斷變化的，所以針對(duì)單個(gè)時(shí)間斷面采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行的無(wú)功控制不能很好滿足實(shí)際運(yùn)行需要，主要體現(xiàn)在控制策略與負(fù)荷的變化規(guī)律不符導(dǎo)致策略的不合理，如網(wǎng)絡(luò)有功損耗的增加，以及電容器開(kāi)關(guān)和主變壓器分接頭的頻繁動(dòng)作；另一方面，電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行必須兼顧降低電網(wǎng)有功損耗， 提高電壓合格率指標(biāo)以及盡量減少設(shè)備動(dòng)作次數(shù)等多個(gè)目標(biāo)，這些負(fù)荷變化將大大增加無(wú)功控制的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種用于區(qū)域電網(wǎng)的增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法，以實(shí)現(xiàn)考慮負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化，并且兼顧降低電網(wǎng)有功損耗，提高電壓合格率指標(biāo)以及設(shè)備動(dòng)作次數(shù)約束的無(wú)功控制。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案一種區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法，包括以下步驟(1)、由區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制子系統(tǒng)的主控制入口根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的數(shù)據(jù)刷新機(jī)制，判斷區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)是否需要主動(dòng)與區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；如果需要主動(dòng)數(shù)據(jù)刷新，則通過(guò)無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊，利用數(shù)據(jù)接口從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)中采集所需數(shù)據(jù)；此外，區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)也可以主動(dòng)向無(wú)功無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊下發(fā)數(shù)據(jù)；如果不需要主動(dòng)數(shù)據(jù)刷新，則跳過(guò)數(shù)據(jù)更新程序，進(jìn)入緊急SOE 判斷程序；O)、系統(tǒng)對(duì)從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)中判斷是否存在緊急S0E，若存在則啟動(dòng)緊急響應(yīng)策略模塊，直接下發(fā)緊急響應(yīng)策略到策略命令下發(fā)控制接口，再通過(guò)數(shù)據(jù)接口將命令送到區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，由其實(shí)現(xiàn)對(duì)各無(wú)功控制設(shè)備的控制；若不存在緊急S0E，則啟動(dòng)考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊，數(shù)據(jù)在考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊中進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，一部分反映到當(dāng)前控制時(shí)刻為止的負(fù)荷變化情況，供第一層無(wú)功控制策略生成模塊計(jì)算使用；另一部分反映負(fù)荷可能的變化方向，獲得負(fù)荷增量；(3)、數(shù)據(jù)經(jīng)考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊分析預(yù)測(cè)后，輸送到多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊進(jìn)行運(yùn)算，在第一層無(wú)功控制策略生成模塊中生成次優(yōu)種子策略，并儲(chǔ)存在種子策略數(shù)據(jù)庫(kù)中；在第二層多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略生成模塊以次優(yōu)種子策略為基礎(chǔ)，將考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊中得到的負(fù)荷增量融合到?jīng)Q策變量中，獲得增量多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略，作為最終控制策略；(4)、將最終控制策略發(fā)到策略命令下發(fā)控制接口，再通過(guò)數(shù)據(jù)接口將命令送到區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，由其實(shí)現(xiàn)對(duì)各無(wú)功控制設(shè)備的控制完成一輪閉環(huán)控制。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，所述無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊利用數(shù)據(jù)接口從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)中采集所需數(shù)據(jù)的具體步驟包括(I)SCADA數(shù)據(jù)接口模塊與區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)中采集進(jìn)行無(wú)功控制所需的各種信息，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可用無(wú)功容量，遙信信號(hào)和保護(hù)信號(hào)數(shù)據(jù)；(2)通訊接口管理模塊對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以濾除噪聲和隨機(jī)分量，避免量測(cè)瞬間波動(dòng)引起誤動(dòng)或頻繁調(diào)節(jié)；并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行潮流驗(yàn)證，進(jìn)一步檢測(cè)數(shù)據(jù)的正確性；命令下發(fā)管理模塊將本系統(tǒng)計(jì)算得到的區(qū)域電網(wǎng)各無(wú)功控制設(shè)備調(diào)節(jié)策略，包括各發(fā)電機(jī)端電壓電壓幅值、各臺(tái)變壓器分接頭檔位以及并聯(lián)電容器投切組數(shù)，按照區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的命令接口形式進(jìn)行封裝，并通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的命令接口下發(fā)到電網(wǎng)的各相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；數(shù)據(jù)編輯模塊動(dòng)態(tài)編輯、更新各數(shù)據(jù)庫(kù)，以及各個(gè)鏡像數(shù)據(jù)池的信息；數(shù)據(jù)管理模塊管理各數(shù)據(jù)庫(kù)的信息，并在多臺(tái)服務(wù)器中生成鏡像數(shù)據(jù)池。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，所述數(shù)據(jù)在考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊中分析預(yù)測(cè)的具體步驟包括(1)歷史數(shù)據(jù)分析，對(duì)各關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給出負(fù)荷波動(dòng)增量的置信區(qū)間；(2)短期負(fù)荷估計(jì)，通過(guò)針對(duì)本系統(tǒng)所應(yīng)用區(qū)域電網(wǎng)的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)負(fù)荷的可能變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，本模塊的增量控制的預(yù)測(cè)分為兩部分，第一部分反映到當(dāng)前控制時(shí)刻為止的負(fù)荷變化情況，供第一層無(wú)功控制策略生成模塊計(jì)算使用；第二部分反映負(fù)荷可能的變化方向，獲得負(fù)荷增量；(3)將負(fù)荷增量信息融入到全天實(shí)時(shí)測(cè)量信息庫(kù)中，為無(wú)功控制策略生成模塊提供數(shù)據(jù)。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，所述在多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊中獲得增量多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略的具體步驟包括(1)對(duì)無(wú)功控制策略生成模塊進(jìn)行分層，將其分為初始策略生成機(jī)制及增量動(dòng)態(tài)策略生成機(jī)制，分層的時(shí)間點(diǎn)可以人工手動(dòng)選擇，也可以由系統(tǒng)自動(dòng)指定，考慮到一般區(qū)域電網(wǎng)的負(fù)荷波動(dòng)在凌晨時(shí)比較穩(wěn)定，因此，可選擇12:00為初始策略生成機(jī)制開(kāi)始時(shí)刻；(2)初始策略生成時(shí)，利用“基于ε -支配域的模糊多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化方法”(《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》，2009年33卷5期33-39頁(yè))，在第一層無(wú)功控制策略生成模塊中以發(fā)電機(jī)端電壓、變壓器分接頭位置、并聯(lián)電容器投切容量為變量，以降低電網(wǎng)有功損耗，提高電壓合格率指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)，獲得一批接近最優(yōu)的無(wú)功控制策略，作為第二層次的增量動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略的種子策略；
(3)在增量動(dòng)態(tài)策略生成機(jī)制階段，以在初始策略生成階段得到的種子策略為基礎(chǔ)，將考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊中得到的負(fù)荷增量融合到?jīng)Q策變量中，同時(shí)，在無(wú)功控制目標(biāo)中增加設(shè)備動(dòng)作次數(shù)最小化這一控制目標(biāo)，構(gòu)成考慮負(fù)荷變化的增量式動(dòng)態(tài)多目標(biāo)無(wú)功控制數(shù)學(xué)模型，利用“基于支配域的模糊多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化方法”(《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》，2009年33卷5期33-39頁(yè))求解該模型，得到區(qū)域電網(wǎng)中各發(fā)電機(jī)的端電壓、各臺(tái)變壓器分接頭檔位以及并聯(lián)電容器投切組數(shù)的控制策略。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，所述緊急響應(yīng)策略的具體步驟包括(1)緊急SOE接收機(jī)制，對(duì)從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)獲取的遙信信號(hào)進(jìn)行分類，規(guī)定系統(tǒng)優(yōu)先處理的緊急遙信信號(hào)庫(kù)(緊急S0E)，包括上一級(jí)調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的強(qiáng)制執(zhí)行命令、事故告警信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、閉鎖信號(hào)，這類信號(hào)將被置為最高級(jí)重要度，自動(dòng)排序到系統(tǒng)SOE庫(kù)的前端，優(yōu)先處理；(2)根據(jù)緊急SOE生成緊急響應(yīng)策略，緊急響應(yīng)策略可閉鎖普通策略的執(zhí)行，即緊急響應(yīng)策略生成后，所有未執(zhí)行的普通控制策略全部取消，轉(zhuǎn)而執(zhí)行緊急響應(yīng)策略。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，為了實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法，需利用區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)，所述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)包括區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制子系統(tǒng)、策略命令下發(fā)控制接口，區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)還包括無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊、考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊、多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊、緊急響應(yīng)策略模塊，其中無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊通過(guò)以太網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)連接，其余模塊間則通過(guò)共享內(nèi)存數(shù)據(jù)池實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步交互。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，所述無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊包括數(shù)據(jù)通訊功能模塊和數(shù)據(jù)管理功能模塊。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，所述數(shù)據(jù)通訊功能模塊包括SCADA數(shù)據(jù)接口模塊、通訊接口管理模塊和命令下發(fā)管理模塊。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，數(shù)據(jù)管理功能模塊包括數(shù)據(jù)編輯模塊和數(shù)據(jù)管理模塊。上述區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法中，多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊包括第一層無(wú)功控制策略生成模塊、第二層多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略生成模塊以及種子策略庫(kù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明面向電力系統(tǒng)無(wú)功控制的實(shí)際需求出發(fā)，利用區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集及管理能力，直接用無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)讀取所需數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)有系統(tǒng)節(jié)省了硬件投資，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)接口管理工作；考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊，可以有效的適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的實(shí)際變化情況， 為實(shí)現(xiàn)在線多目標(biāo)分層無(wú)功控制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；利用多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊的的分層策略生成機(jī)制，可以有效的簡(jiǎn)化計(jì)算復(fù)雜度，提高系統(tǒng)計(jì)算效率，適應(yīng)無(wú)功控制的具體需求。


圖1為本發(fā)明區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)流程圖。圖2為本發(fā)明無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊結(jié)構(gòu)圖。圖3為考慮負(fù)荷波動(dòng)增量控制模塊中未采用負(fù)荷波動(dòng)增量融合技術(shù)的原理圖。圖4為考慮考慮負(fù)荷波動(dòng)增量控制模塊中采用負(fù)荷波動(dòng)增量融合技術(shù)后的原理圖。附圖標(biāo)記1-區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制子系統(tǒng)，2-數(shù)據(jù)刷新，3-無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊，4-數(shù)據(jù)接口，5-區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(EMS/SCADA系統(tǒng))，6_是否收到緊急S0E，7-緊急響應(yīng)策略模塊，8-考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊，9-第一層無(wú)功控制策略生成，10-種子策略庫(kù)，11-融合后的決策變量，12-第二層多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略生成，13-策略命令下發(fā)控制接口，14-多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊，15-負(fù)荷增量， 311-SCADA數(shù)據(jù)接口模塊，312通訊接口管理模塊，313-命令下發(fā)管理模塊，321-數(shù)據(jù)編輯模塊，322-數(shù)據(jù)管理模塊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。圖1為本實(shí)施例的區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)流程圖，其主要控制流程為由區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制子系統(tǒng)(1)的主控制入口根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的數(shù)據(jù)刷新機(jī)制O)，判斷系統(tǒng)是否需要主動(dòng)與區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(5)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；如果需要主動(dòng)數(shù)據(jù)刷新，則通過(guò)無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊(3)，利用數(shù)據(jù)接口(4)從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(5)中采集所需數(shù)據(jù)；如果不需要主動(dòng)數(shù)據(jù)刷新，則跳過(guò)數(shù)據(jù)更新程序， 進(jìn)入緊急SOE判斷程序；區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)對(duì)從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(5)獲取的數(shù)據(jù)中判斷是否存在緊急S0E(6)，若存在則啟動(dòng)緊急響應(yīng)策略模塊 (7)，直接下發(fā)緊急響應(yīng)策略到策略命令下發(fā)控制接口(13)，再通過(guò)數(shù)據(jù)接口(4)將命令送到區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(5)，由其實(shí)現(xiàn)對(duì)各無(wú)功控制設(shè)備的控制；若不存在緊急SOE(6)，則啟動(dòng)考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊(8)，數(shù)據(jù)在考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊(8)中進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，一部分反映到當(dāng)前控制時(shí)刻為止的負(fù)荷變化情況，供第一層無(wú)功控制策略生成模塊(9)計(jì)算使用；另一部分反映負(fù)荷可能的變化方向， 獲得負(fù)荷增量(15)；數(shù)據(jù)經(jīng)考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊(8)分析預(yù)測(cè)后，輸送到多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊(14)進(jìn)行運(yùn)算，在第一層無(wú)功控制策略生成模塊(9)中生成次優(yōu)種子策略，并儲(chǔ)存在種子策略數(shù)據(jù)庫(kù)中(10)；在第二層多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略生成模塊(1 以次優(yōu)種子策略為基礎(chǔ)，將考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊(8)中得到的負(fù)荷增量 (15)融合到?jīng)Q策變數(shù)中，獲得增量多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略，作為最終控制策略；將最終控制策略發(fā)到策略命令下發(fā)控制接口(1 ，再通過(guò)數(shù)據(jù)接口(4)將命令送到區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)( ，由其實(shí)現(xiàn)對(duì)各無(wú)功控制設(shè)備的控制完成一輪閉環(huán)控制。所述系統(tǒng)包括包括區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制子系統(tǒng)(1)、策略命令下發(fā)控制接口(1 ，區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)還包括無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊(3)、考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊(8)、多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊(14)、緊急響應(yīng)策略模塊(7)，模塊間則通過(guò)共享內(nèi)存數(shù)據(jù)池實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步交互，其中無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊C3)通過(guò)以太網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)( 連接。圖2是本實(shí)施例的無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊結(jié)構(gòu)圖。該無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊(3) 主要包括兩個(gè)功能，分別為數(shù)據(jù)通訊功能和數(shù)據(jù)管理功能。數(shù)據(jù)通訊功能主要由以下模塊支持=SCADA數(shù)據(jù)接口模塊(311)、通訊接口管理模塊(312)、命令下發(fā)管理模塊(313)，所述 SCADA數(shù)據(jù)接口模塊(311)負(fù)責(zé)采集區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)遙信、遙測(cè)、遙調(diào)數(shù)據(jù)，通過(guò)UDP 協(xié)議與系統(tǒng)通訊；通訊接口管理模塊(31 專門(mén)管理、維護(hù)數(shù)據(jù)接口，保證與區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)連接接口的穩(wěn)定；命令下發(fā)管理模塊(31 負(fù)責(zé)記錄，管理策略遙控命令，保證每條遙控命令都能正確的被區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)接收，并記錄整個(gè)執(zhí)行過(guò)程的情況。數(shù)據(jù)管理功能主要由以下模塊支持?jǐn)?shù)據(jù)編輯模塊(321)、數(shù)據(jù)管理模塊(322)，所述數(shù)據(jù)編輯模塊(321)負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)的編輯、更新各數(shù)據(jù)庫(kù)，以及各個(gè)鏡像數(shù)據(jù)池的信息；數(shù)據(jù)管理模塊 (322)負(fù)責(zé)管理各數(shù)據(jù)庫(kù)的信息，實(shí)現(xiàn)各個(gè)鏡像數(shù)據(jù)池的數(shù)據(jù)同步，保證全系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同時(shí)性和安全性。圖3、圖4是本實(shí)施例的考慮負(fù)荷波動(dòng)增量控制模塊中負(fù)荷波動(dòng)增量融合技術(shù)的原理圖。圖3表示系統(tǒng)在時(shí)刻t時(shí)進(jìn)行多目標(biāo)無(wú)功控制，負(fù)荷可能增量為圖中陰影部分所示，通常的無(wú)功控制策略生成機(jī)制所用決策變量不包括該部分的負(fù)荷變化，因而得到的控制策略往往不能適應(yīng)負(fù)荷的實(shí)際變化。本發(fā)明通過(guò)增量融合技術(shù)，可以將該部分增量融合到?jīng)Q策變量當(dāng)中，如圖4所示。這樣，由融合后的決策變量得到的多目標(biāo)無(wú)功控制策略就能較好的適應(yīng)負(fù)荷變化的影響，使控制策略的優(yōu)化效果更加符合實(shí)際情況。
權(quán)利要求
1.一種區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法，其特征在于包括以下步驟 (1)、由區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制子系統(tǒng)的主控制入口根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的數(shù)據(jù)刷新機(jī)制，判斷區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制系統(tǒng)是否需要主動(dòng)與區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；如果需要主動(dòng)數(shù)據(jù)刷新，則通過(guò)無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊，利用數(shù)據(jù)接口從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)中采集所需數(shù)據(jù)；如果不需要主動(dòng)數(shù)據(jù)刷新，則跳過(guò)數(shù)據(jù)更新程序，進(jìn)入緊急SOE判斷程序； O)、系統(tǒng)對(duì)從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)中判斷是否存在緊急S0E，若存在則啟動(dòng)緊急響應(yīng)策略模塊，直接下發(fā)緊急響應(yīng)策略到策略命令下發(fā)控制接口，再通過(guò)數(shù)據(jù)接口將命令送到區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，由其實(shí)現(xiàn)對(duì)各無(wú)功控制設(shè)備的控制；若不存在緊急S0E，則啟動(dòng)考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊，數(shù)據(jù)在考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊中進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，一部分反映到當(dāng)前控制時(shí)刻為止的負(fù)荷變化情況，供第一層無(wú)功控制策略生成模塊計(jì)算使用；另一部分反映負(fù)荷可能的變化方向，獲得負(fù)荷增量；(3)、數(shù)據(jù)經(jīng)考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊分析預(yù)測(cè)后，輸送到多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊進(jìn)行運(yùn)算，在第一層無(wú)功控制策略生成模塊中生成次優(yōu)種子策略，并儲(chǔ)存在種子策略數(shù)據(jù)庫(kù)中；在第二層多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略生成模塊以次優(yōu)種子策略為基礎(chǔ)，將考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊中得到的負(fù)荷增量融合到?jīng)Q策變量中，獲得增量多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略，作為最終控制策略；G)、將最終控制策略發(fā)到策略命令下發(fā)控制接口，再通過(guò)數(shù)據(jù)接口將命令送到區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，由其實(shí)現(xiàn)對(duì)各無(wú)功控制設(shè)備的控制完成一輪閉環(huán)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法，其特征在于無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊利用數(shù)據(jù)接口從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)中采集所需數(shù)據(jù)的具體步驟包括(1)SCADA數(shù)據(jù)接口模塊與區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)中采集進(jìn)行無(wú)功控制所需的各種信息；(2)通訊接口管理模塊對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行潮流驗(yàn)證，進(jìn)一步檢測(cè)數(shù)據(jù)的正確性；命令下發(fā)管理模塊將本系統(tǒng)計(jì)算得到的區(qū)域電網(wǎng)各無(wú)功控制設(shè)備調(diào)節(jié)策略，按照區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的命令接口形式進(jìn)行封裝，并通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的命令接口下發(fā)到電網(wǎng)的各相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；數(shù)據(jù)編輯模塊動(dòng)態(tài)編輯、更新各數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)管理模塊管理各數(shù)據(jù)庫(kù)的信息，并在多臺(tái)服務(wù)器中生成鏡像內(nèi)存數(shù)據(jù)池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法，其特征在于數(shù)據(jù)在考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊中分析預(yù)測(cè)的具體步驟包括(1)對(duì)各關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給出負(fù)荷波動(dòng)增量的置信區(qū)間；(2)對(duì)負(fù)荷的可能變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，給出負(fù)荷的可能變化方向；(3)將負(fù)荷增量信息融入到全天實(shí)時(shí)測(cè)量信息庫(kù)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法，其特征在于在多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊中獲得增量多目標(biāo)動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略的具體步驟包括(1)對(duì)無(wú)功控制策略生成模式進(jìn)行分層，將其分為初始策略生成機(jī)制及增量動(dòng)態(tài)策略生成機(jī)制；(2)初始策略生成時(shí)，利用“基于ε-支配域的模糊多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化方法”以發(fā)電機(jī)端電壓、變壓器分接頭位置、并聯(lián)電容器投切容量為變量，以降低電網(wǎng)有功損耗，提高電壓合格率指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)，獲得一批接近最優(yōu)的無(wú)功控制策略，作為第二層次的增量動(dòng)態(tài)無(wú)功控制策略的種子策；(3)在增量動(dòng)態(tài)策略生成機(jī)制階段，以在初始策略生成階段得到的種子策略為基礎(chǔ)，將考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊中得到的負(fù)荷增量融合到?jīng)Q策變量中，同時(shí)，在無(wú)功控制目標(biāo)中增加設(shè)備動(dòng)作次數(shù)最小化這一控制目標(biāo)，構(gòu)成考慮負(fù)荷變化的增量式動(dòng)態(tài)多目標(biāo)無(wú)功控制數(shù)學(xué)模型，利用“基于ε -支配域的模糊多目標(biāo)無(wú)功優(yōu)化方法”求解該模型，得到區(qū)域電網(wǎng)中各發(fā)電機(jī)的端電壓、各臺(tái)變壓器分接頭檔位以及并聯(lián)電容器投切組數(shù)的控制策略。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法，其特征在于緊急響應(yīng)策略的具體步驟包括(1)緊急SOE接收機(jī)制，對(duì)從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)獲取的遙信信號(hào)進(jìn)行分類，規(guī)定系統(tǒng)優(yōu)先處理的緊急遙信信號(hào)庫(kù)；(2)根據(jù)緊急SOE生成緊急響應(yīng)策略，緊急響應(yīng)策略可閉鎖普通策略的執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)，特別涉及一種區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法。本發(fā)明的區(qū)域電網(wǎng)增量式多目標(biāo)分層動(dòng)態(tài)無(wú)功控制方法利用無(wú)功控制數(shù)據(jù)交互模塊、考慮負(fù)荷波動(dòng)的增量控制模塊、多目標(biāo)分層無(wú)功控制策略生成模塊及緊急響應(yīng)策略模塊來(lái)完成數(shù)據(jù)的采集、分析、計(jì)算及控制。本發(fā)明利用電力系統(tǒng)區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集及管理能力，直接從區(qū)域電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)讀取所需數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)有系統(tǒng)節(jié)省了硬件投資；增量式無(wú)功控制方案，可以有效的適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的實(shí)際變化情況；分層策略生成機(jī)制，可以有效的簡(jiǎn)化計(jì)算復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H02J3/18GK102280895SQ20111025619
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者張?jiān)倭? 張安安, 方瑋, 朱健, 李紅偉, 楊淼, 盛茹杰, 趙澤茂, 陳貴 申請(qǐng)人:中國(guó)石油工程建設(shè)公司, 西南石油大學(xué)