[01089186]东北电网无功电压多层多区协调控制系统

为了提高东北电网电压/无功控制的自动化水平，并改善东北电网运行的安全性和经济性，东北电网有限公司和清华大学合作于2003年12月开展了自动电压控制系统的研制，提出了混成自动电压控制(HAVC)理论解决了离散与连续动态交互的、大规模系统多目标优化的难题，并设计了实现方案，所研制的HAVC系统于2006年7月12日投入试运行。HAVC系统对电网运行的电压品质、安全性和经济性起到了明显的改善作用，降低了运行人员的工作强度。该系统是国内首套运行于500kV电网上的混成自动电压控制系统，它在理论和实践两个方面都对大区域电网的电压优化控制问题做出了重大贡献，同时也标志着东北电网的电压/无功自动控制在理论高度和工程实践两个方面均超过了欧洲发达国家提出的二级或三级电压控制的水平。AVC系统自二级电压控制开始，都依赖于无功分区之间的耦合相对比较弱这个假设。然而随着电力系统的发展，分区之间的耦合日益紧密，原有的弱耦合假设难以保证。当各分区的二级电压控制在时间和空间解耦的假设不满足时，可能发生控制振荡，甚至不稳定的情况。为此，2009年12月开始东北电网有限公司和清华大学在混成自动电压控制理论的基础上，进一步提出了多层多区系统的无功电压协调控制理论。在该理论指导下，东北电网无功电压多层多区协调控制系统于2010年1月投入试运行。该系统中采用了电压区域控制偏差(VACE)作为多层多区电网无功电压控制的协调变量。通过VACE可以判断无功扰动是否发生在本区域内。每个控制区只负责控制本区内的无功扰动的解耦控制方式，避免了单独以电压或无功作为协调变量时，负荷扰动及其他无功设备动作等多种因素共同作用导致的责任混淆以及控制振荡。该系统还提出了基于不确定度的状态估计新算法。该算法改变了传统上以真值为中心建立的基于测量误差(测量值和真值之差)概念建立起来的状态估计思路，建立了以测量值的置信区间和置信概率为基础的合格率最大的状态估计模型，并给出了求解方法。该方法抗差性好、估计精度高、维护简单。该项目的成果大幅降低由于电网的耦合性以及各自动电压控制系统设计思路、性能方面的差异等因素对无功电压协调优化产生的不利影响，最大程度地发挥各自动电压控制系统的作用，协调全网无功设备实现安全、优质、经济运行，取得了显著的经济和社会效益。