電網廣域電壓控制方法、系統及設備的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電力系統技術領域，特別是涉及一種電網廣域電壓控制方法、系統及設備。
【背景技術】
[0002]電網為電力系統中各種電壓的變電所及輸電線路組成的整體。電網中高壓直流輸電線路逐漸增多，各直流落點的電氣距離較近，相互間呈現出較強的耦合作用。因此，在電力系統發生故障以后，可能造成多個直流換流器同時或相繼換相失敗，如果受端交流系統提供的無功儲備不足，則有可能引起嚴重的電壓穩定性問題。而目前電網中同步發電機是主要的動態無功源，充分利用發電機的無功儲備容量，為系統提供動態無功支撐，對于保障電網的安全穩定運行具有非常重要的作用。
[0003]傳統的控制暫態電壓穩定的方法是根據電網的廣域信息進行切機切負荷、投切電容器等操作，但是這些控制均屬于非連續控制，導致電網暫態電壓的穩定性低。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種暫態電壓穩定性較高的電網廣域電壓控制方法、系統及設備。
[0005]一種電網廣域電壓控制方法，包括如下步驟:
[0006]獲取多條母線的同步電壓值，所述同步電壓值為多條母線對應同一時刻的電壓值；
[0007]選取出多個同步電壓值中的最小電壓值，并計算預設閾值與所述最小電壓值的差值；
[0008]根據所述預設閾值與所述最小電壓值的差值獲取附加電壓值，所述附加電壓值用于調整發電機的勵磁系統的電壓參考值；
[0009]根據所述附加電壓值和發電機的原電壓參考值獲取調整后的電壓參考值，并發送至發電機的勵磁系統，以調整發電機的機端電壓和輸出無功。
[0010]一種電網廣域電壓控制系統，包括:
[0011]同步電壓獲取模塊，用于獲取多條母線的同步電壓值，所述同步電壓值為多條母線對應同一時刻的電壓值；
[0012]電壓差值獲取模塊，用于選取出多個同步電壓值中的最小電壓值，并計算預設閾值與所述最小電壓值的差值；
[0013]附加電壓獲取模塊，用于根據所述預設閾值與所述最小電壓值的差值獲取附加電壓值，所述附加電壓值用于調整發電機的勵磁系統的電壓參考值；
[0014]電壓參考調整模塊，用于根據所述附加電壓值和發電機的原電壓參考值獲取調整后的電壓參考值，并發送至發電機的勵磁系統，以調整發電機的機端電壓和輸出無功。
[0015]一種電網廣域電壓控制設備，包括授時裝置和控制器，所述授時裝置通信連接所述控制器和配置于多條母線上的PMU，所述控制器還通信連接所述PMU和發電機；
[0016]所述授時裝置用于給所述PMU和控制器授時；
[0017]所述控制器用于接收所述PMU發送的所在母線的電壓值并獲取多條母線的同步電壓值，選取出多個同步電壓值中的最小電壓值，并計算預設閾值與所述最小電壓值的差值；根據所述預設閾值與所述最小電壓值的差值獲取附加電壓值，以及根據所述附加電壓值和發電機的原電壓參考值獲取調整后的電壓參考值，并發送至發電機的勵磁系統，以調整發電機的機端電壓和輸出無功；所述同步電壓值為多條母線對應同一時刻的電壓值。
[0018]上述的一種電網廣域電壓控制方法、系統及設備，通過將附加電壓值作為反饋對發電機的勵磁系統的電壓參考值進行調整，得到調整后的電壓參考值并發送到發電機的勵磁系統，發電機可以實時感受母線的電壓并在電壓較低時增大輸出無功，實現電網廣域電壓的連續控制，從而提高電網的暫態電壓穩定性。
【附圖說明】
[0019]圖1為一實施例中本發明電網廣域電壓控制方法的流程圖；
[0020]圖2為一實施例中根據預設閾值與最小電壓值的差值獲取附加電壓值的步驟的流程圖；
[0021]圖3為一實施例中本發明電網廣域電壓控制系統的模塊圖；
[0022]圖4為一實施例中同步電壓獲取模塊的具體單元圖；
[0023]圖5為一實施例中附加電壓獲取模塊的具體單元圖；
[0024]圖6為另一實施例中電網廣域電壓控制系統的模塊圖；
[0025]圖7為一實施例中本發明電網廣域電壓控制設備的布局示意圖；
[0026]圖8為控制器獲取附加電壓值的流程示意圖；
[0027]圖9為發電機獲取調整后的電壓參考值的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028]參考圖1，本發明一實施例中的一種電網廣域電壓控制方法，包括步驟SllO至步驟 S170。
[0029]SllO:獲取多條母線的同步電壓值。同步電壓值為多條母線對應同一時刻的電壓值。
[0030]多條母線可以包括電網中需要檢測電壓值的所有母線，從而實現電網的廣域電壓檢測。母線的電壓可以通過在母線上配置PMU(Phasor Measurement Unit同步相量測量單元)進行檢測。
[0031]接收多條母線對應同一時刻的電壓值時，系統接收到的各個電壓值數據可能具有不同的延時。經過實驗證明，獲取多條母線電壓值的時延τ滿足正態分布，S卩τ?Ν(μ, ο2)。在其中一實施例中，步驟SllO包括步驟112和步驟114。
[0032]步驟112:根據當前時刻計算得到數據采集時刻。具體為:
[0033]t2= t ( y +2 σ )；
[0034]其中，h為當前時刻，t2表示數據采集時刻，μ為獲取多條母線電壓值的時延滿足的正態分布的期望，σ為獲取多條母線電壓值的時延滿足的正態分布的標準差。本實施例中，U 取 80ms，σ 取 20ms。
[0035]步驟114:獲取數據采集時刻時所采集的母線電壓值作為同步電壓值。根據當前時刻計算得到數據采集時刻，通過采用多條母線的同步電壓值，可以保證采用同一時刻的電壓值進行處理，提高對電網的廣域電壓控制的準確性。
[0036]在其中一實施例中，根據當前時刻計算得到數據采集時刻的步驟，可以包括判斷在當前時刻是否獲取到多條母線中所有母線對應數據采集時刻的同步電壓值，若否，則在當前時刻獲取同步電壓值時不考慮沒有獲取到對應數據采集時刻的同步電壓值的母線。在當前時刻沒有接收到數據采集時刻的同步電壓值，可以認為數據出現丟包或傳輸出現故障，不考慮該條母線的數據，對其他獲取到的多個同步電壓值進行后續步驟的處理，避免因數據丟失或傳輸故障而無操作的情況。
[0037]S130:選取出多個同步電壓值中的最小電壓值，并計算預設閾值與最小電壓值的差值。
[0038]預設閾值用于表示電網的暫態電壓穩定性的判據值。本實施例中，預設閾值根據電力行業標準設置。例如，電力行業標準DL/T1234-2013《電力系統安全穩定計算技術規范》規定“暫態電壓穩定性判據是在電力系統受到擾動后的暫態過程中，負荷母線電壓能夠在1s以內恢復到0.8p.u.以上”，故本實施例中預設閾值取值為0.8p.u.。可以理解，在其他實施例中，預設閾值也可以設置為其他數值，能體現暫態電壓穩定性的失穩性判斷即可。
[0039]S150:根據預設閾值與最小電壓值的差值獲取附加電壓值。
[0040]附加電壓值用于調整發電機的勵磁系統的電壓參考值。
[0041]根據電力行業標準DL/T1234-2013《電力系統安全穩定計算技術規范》規定“暫態電壓穩定性判據是在電力系統受到擾動后的暫態過程中，負荷母線電壓能夠在1s以內恢復到0.8p.u.以上”，本實施例中，預設閾值的取值設為0.8p.u.。
[0042]在其中一實施例中，參考圖2，步驟S150包括步驟S151至步驟S155。
[0043]S151:判斷預設閾值與最小電壓值的差值是否大于零。本實施例中，具體為判斷預設閾值減去最小電壓值的差值是否大于零。若是，則執行步驟S153，否則執行步驟S155。
[0044]S153:選取預設閾值與最小電壓值的差值作為附加電壓值。
[0045]S155:選取零值作為附加電壓值。
[0046]通過判斷預設閾值減去最小電壓值所得差值是否大于零，可以判斷最小電壓值對應的母線是否出現暫態電壓失穩現象。若差值大于零，最小電壓值低于預設閾值，表示最小電壓值對應的母線存在暫態電壓