[00382120]广东电网无功电压调控适配分析与安全评价研究

项目属于电力系统及其自动化领域。围绕大型复杂电网的电压安全和稳定运行这一重大需求，针对省/地无功电压调控相互作用机理与博弈、适配评估与对策、AVC对电压安全性的影响评价等方面开展理论和工程应用研究，整体达到国内领先水平，并在几个重大关键技术问题，如省/地无功电压调控的博弈机理分析、省/地控制适配性增强策略和AVC运行安全性评价等方面，取得了突破，达到国际领先水平。该项目所取得的研究成果对于电网的安全、可靠和优化运行，推进AVC技术工程应用具有重要的参考价值和指导作用。主要科技内容如下：首次深入系统地分析了大型复杂电网省地无功电压调控间相互影响机理、本质和途径，提出了无功电压调控配合与适配的定义、三维分析方法、博弈量化分析模型、评估指标体系，采用合作博弈方法提出了无功电压调控适配途径与策略。结合对现有AVC两维控制策略中非合作博弈的本质分析，发明了21区图三维控制策略，提出了广东电网主网主变压器档位优化整定、关口功率因数的优化整定、调控手段序位的安排的策略和方法，给出了无功补偿配置中变电站低压侧和中压侧感性无功补偿以及静态/动态组合无功补偿的优化配置方法。提出完整的广东电网电压调控效果评估指标体系，首次建立了考虑二级电压控制作用和变电站电压无功控制作用的电网连续潮流计算模型和最优潮流模型，在全过程动态仿真软件PSAT中实现了二级电压控制优化模型的模拟，从电网电压质量、运行经济性、静态电压稳定性、暂态电压稳定性、暂态电压恢复以及长期电压稳定性等方面，对广东电网电压调控效果进行了全面的分析与评估。开发了一个多平台、多任务、分布式电网数据的广东电网无功电压调控组合分析与安全评价系统，并实现了该系统与广东电网调度自动化系统实时运行数据的对接，可在线评估AVC和VQC调控对广东电网电压质量、网损、静态电压稳定、暂态电压稳定和长期电压稳定的影响和失配度指标，由此给出各种提高稳定性和去失配的改进控制策略。在技术经济指标方面，通过该研究提出的无功配置方法与调控配合分析方法，可优化电网的无功配置情况，在提高电压优质率的同时，降低年平均配置率约5%，可预估实现两年节支额3450万元，提升电网日常运行电压水平约1kV，估算减少两年网损费用3000万元，节约能耗效果显著。省地无功电压调控的博弈分析理论和考虑AVC作用下的电压安全性评价研究在国内外相关研究领域均处于领先水平，开创了一条解决省地电压调控失配的新途径，为合理高效地解决失配问题提供了重要指引与方向。该项目开发的无功电压调控组合分析与安全评价系统，显著提高了各级电网的电压合格率，特别是含水电丰富的山区电网如梅州、韶关的电压合格率，提升了电网公司的服务质量，带来显著的社会效益，通过对全网日常运行方式的安全评价，全面评估了全网在AVC调控下的安全性与经济性。