CN1140031C - 电力系统控制设备和电力系统控制方法 - Google Patents

Abstract

根据受控电力系统与邻接电力系统之间的无功潮流和有功潮流测量值以及受控电力系统与邻接电力系统的电压期望值，确定受控电力系统与邻接电力系统之间的无功潮流期望值。之后，根据该无功潮流期望值、无功潮流和有功潮流测量值、以及受控电力系统中的电压期望值和电压测量值，计算受控电力系统的无功功率规定值。然后，从设置在受控电力系统中的多个控制设备中选择具有最接近无功功率规定值电量的控制设备，以使所选控制设备调整受控电力系统的电压。

Description

电力系统控制设备和电力系统控制方法

技术领域

本发明步及一种电力系统控制设备和电力系统控制方法，其中通过操作电力系统的控制设备将电力系统中的电压和无功功率调整至期望值。

背景技术

如1987年举办的日本电工委员会全国会议的报告文集中第1200～1201页所公开的内容那样，在传统的电力系统控制方法中，测量变电站的电压，和通过机组的无功潮流，根据测量值控制在该变电站中的调相设备(如变压器抽头、电容器、电抗器等)。

因为传统的电力系统控制方法如上述那样构成，所以当变电站孤立于其他的变电站的情况下，通过控制变电站中的调相设备就可以抑制该变电站的电压波动。

但是，当该变电站和其他的变电站相连接的情况下，由于未考虑控制该调相设备引起的另一个变电站的电压波动，所以存在相互邻接的变电站的电压变得不稳定的问题。

而且，为了防止通过抑制相互邻接的变电站的电压波动，而在调相设备中反复执行控制动作的电压波动，在日本电工委员会报告文集B117卷第1115页～第1120页中公开了一种方法，这种方法通过一并收集电力系统所有的信息，控制电力系统所有的设备，但在这种方法中，所使用的数据量太大，同时由于需要对电力系统进行识别，因而存在难以提高控制精度，而且操纵控制时间间隔加长等的问题。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明的目的在于得到一种电力系统控制设备以及电力系统控制方法，其中通过只收集局部存在的信息实现和邻接电力系统的协调动作，可以立即抑制受控制电力系统的电压波动和无功功率波动。

本发明的一种电力系统控制设备，包括：潮流测量装置，用于测量与受控制电力系统相邻的一个或者多个邻接电力系统中每一个的无功潮流和有功潮流，这些潮流分别在受控制电力系统和与其相邻的邻接电力系统中流动；期望值确定装置，用于根据由上述潮流测量装置测量出的无功潮流和有功潮流以及在上述受控制电力系统和邻接电力系统中的期望电压值，确定流过上述受控制电力系统和各邻接电力系统之间的无功潮流的期望值或者无功潮流的总期望值；规定值计算装置，用于根据由上述潮流测量装置测量出的无功潮流以及有功潮流的测量值、由上述期望值确定装置确定的无功潮流的期望值或者无功潮流总期望值、受控制电力系统中的期望电压值和测定电压值，计算上述受控制电力系统的无功功率规定值；控制装置，用于按照由上述规定值计算装置计算出的无功功率规定值选择被设置在受控制电力系统中的受控制设备，并且控制该受控制设备的动作，以使受控制设备减小受控制电力系统中的无功功率规定值。

本发明的又一种电力系统控制设备，包括：功率潮流测量装置，用于测量构成受控制电力系统的多个部分电力系统的每个电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流，同时测量流过每对相邻的部分电力系统之间的无功潮流和有功潮流；期望值确定装置，用于根据由上述功率潮流测量装置测量出的在部分电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流以及在上述部分电力系统和邻接电力系统中的期望电压值，对每个部分电力系统确定在上述受控制电力系统和邻接电力系统之间流过的无功潮流的期望值；并且根据由上述潮流测量装置测量出的一对部分电力系统之间流过的无功潮流和有功潮流以及在上述一对部分电力系统中的期望电压值，对每一对部分电力系统确定流过该对部分电力系统的无功潮流的期望值；规定值计算装置，用于根据由上述功率潮流测量装置测量出的部分电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流的测量值、由上述功率潮流测量装置测量出的上述部分电力系统和与该部分电力系统相邻的另一个部分电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流的测量值、由上述期望值确定装置确定的上述受控制电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流的期望值、由上述期望值确定装置确定的上述受控制电力系统和与该部分电力系统相邻的另一个部分电力系统之间流动的无功潮流的期望值、以及上述部分电力系统中的期望电压值和测量电压值，计算上述每个部分电力系统的无功功率规定值；以及控制装置，用于按照由上述规定值计算装置计算出的无功功率规定值选择每一个部分电力系统配置的受控制设备，控制每个部分电力系统的受控制设备的动作，以便减小部分电力系统的无功功率规定值。

本发明的一种电力系统控制方法，包括以下步骤：测量受控制电力系统和与受控制电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流；根据无功潮流和有功潮流、上述受控制电力系统和邻接电力系统中的期望电压值，确定上述受控制电力系统和邻接电力系统之间流动的无功潮流的期望值；根据无功潮流和有功潮流的测量值、无功潮流的期望值、受控制电力系统中的期望电压值和测量电压值，计算上述受控制电力系统的无功功率规定值；根据无功功率规定值选择设置在受控制电力系统中的受控制设备，控制该受控制设备的动作，以使受控制设备减少受控制电力系统中的无功功率规定值。

本发明的又一种电力系统控制方法，包括以下步骤：测量组成受控制电力系统的多个部分电力系统的每个电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流；为每对相邻的部分电力系统测量它们之间流动的无功潮流和有功潮流；根据部分电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流、上述部分电力系统和邻接电力系统中的期望电压值，为每个部分电力系统确定上述受控制电力系统和邻接电力系统之间流动的无功潮流的期望值；根据由上述潮流测量装置测量出的一对部分电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流、上述一对部分电力系统中的期望电压值，为每对部分电力系统确定流过上述该对部分电力系统的无功潮流期望值；根据部分电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流的测量值、上述部分电力系统和与该部分电力系统相邻的另一个部分电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流的测量值、上述受控制电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流的期望值、由上述期望值确定装置确定的上述受控制电力系统和与该部分电力系统相邻的另一个部分电力系统之间流动的无功潮流期望值、上述部分电力系统中的期望电压值和测量电压值，为每个部分电力系统计算上述部分电力系统的无功功率规定值；根据无功功率规定值为每个部分电力系统选择设置在部分电力系统中的受控制设备；控制每个部分电力系统中选择出的受控制设备的动作，以使受控制设备减少部分电力系统的无功功率规定值。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的电力系统控制设备方框图；

图2是示出要受图1所示电力系统控制设备控制的电力系统以及与该受控电力系统相邻的邻接电力系统的图；

图3是一流程图，它示出用于图1所示电力系统控制设备的一种电力系统控制方法；

图4是根据第一实施例变更方案的电力系统控制设备方框图；

图5是示出要由图4所示电力系统控制设备控制的电力系统和与受控电力系统相邻的两个邻接电力系统的图；

图6是示出根据第一实施例另一变更方案一受控电力系统和与该受控电力系统相邻的两个邻接电力系统的图；

图7是示出根据第一实施例又一变更方案一受控电力系统的图；

图8是根据第一实施例再一变更方案一受控电力系统的图；

图9是示出根据第一实施例另一变更方案一受控电力系统和与该受控电力系统相邻的多个邻接电力系统的图；

图10是示出根据第一实施例又一变更方案一受控电力系统和与该受控电力系统相邻的邻接电力系统的图；

图11是根据本发明第二实施例的电力系统控制设备的方框图；

图12是示出两个部分电力系统和两个邻接电力系统的图，这两个部分电力系统用图11所示的电力系统控制设备组成一个受控电力系统，两个邻接电力系统与该受控电力系统相邻；

图13是一流程图，它示出用于图11所示电力系统控制设备的一个电力系统控制方法；

图14是示出根据第二实施例的一个变更方案组成一个受控电力系统的三个部分电力系统方框图；

图15是示出根据第二实施例另一变更方案组成一个受控电力系统的多个部分电力系统方框图；

图16是根据本发明第三实施例的电力系统控制设备方框图；

图17是根据本发明第四实施例的电力系统控制设备方框图；

图18是根据本发明第五实施例的电力系统控制设备方框图；

图19是根据本发明第六实施例的电力系统控制设备方框图；

图20是根据本发明第七实施例的电力系统控制设备方框图；

图21是一流程图，它示出用于根据第七实施例的每个电力系统控制设备的一种电力系统控制方法；

具体实施方式

现在参照附图描述本发明。

实施例1

以下，说明本发明的一实施例。

图1是本发明的实施例1的电力系统控制设备的构成图，图2是本发明的实施例1的电力系统控制设备适用的电力系统的系统图。在图中，1是受控制的电力系统(受控制系统)，2是与受控制系统1相邻接的电力系统(邻接系统)，3是连接受控制系统1和邻接系统2的互连线，4是受控制系统1和邻接系统2的边界点，5是受控制系统1的母线，6是邻接系统2的母线。

11是潮流测量单元(潮流测量装置)，用来测量母线5中的从连接电力系统2流到受控制电力系统1的有功潮流P_ji以及无功潮流Q_ji；12是无功功率期望值确定单元(期望值确定装置)，用来确定由潮流测量单元11测量的有功潮流P_ji以及无功潮流Q_ji，和从母线5、6的电压期望值V_i0、V_j0流过互连线3的无功潮流的期望值Q^* _Mji；13是无功功率规定值计算单元(规定值计算装置)，用来根据由潮流测量单元11测量出的无功潮流的测量值Q_ji和由无功功率期望值确定单元12确定的有功潮流P_ji以及无功潮流的期望值Q^* _Mji、母线5的电压期望值V_i0，以及母线5的测定电压值V_i，计算受控制电力系统1的无功功率规定值Q_ARi；14是控制设备指令单元(控制装置)，用来对应由无功功率规定值计算单元13计算出的无功功率规定值Q_ARi选定受控制电力系统1的受控制设备，控制其受控制设备调整母线5的电压值使得无功功率规定值Q_ARi减少至零。

把从受控制电力系统1流入邻接电力系统2的无功潮流以及有功潮流作为潮流测量单元11中的负值进行测量。在无功功率期望值确定单元12中，把从邻接电力系统2流入受控制电力系统1的无功潮流的期望值Q^* _Mji设定为正值，把从受控制电力系统1流入邻接电力系统2的无功潮流的期望值Q^* _Mji设定为负值。

图3是本发明的实施例1的电力系统控制方法的流程图。

以下说明其动作。

首先，当潮流测量单元11测量从邻接电力系统2流入受控制电力系统1的母线5的有功潮流P_ji和无功潮流Q_ji时，无功功率期望值确定单元12，在输入母线5的有功潮流P_ji和无功潮流Q_ji的同时，输入母线5的电压测量值Vi以及电压期望值V_i0和母线6的电压期望值V_j0(步骤ST1、ST2)。

而后，无功功率期望值确定单元12，把由潮流测量单元11测量出的有效潮流P_ji、无功潮流Q_ji，以及电压期望值V_i0、V_j0带入下等式(1)，计算流过互连线3的无功潮流的期望值Q^* _Mji(步骤ST3)。

Q^* _Mji＝R/(R²+X²)*(RQ_ji-XP_ji)+X/{2(R²+X²)}*(V² _i0-V² _j0)    (1)

其中，

Q^* _Mji：是从系统的边界点上的邻接系统j流到控制系统i的无功潮流的期望值；

Z_ij＝R+jX：是连接受控制系统i和邻接系统j的互连线的接口；

P_ji+jQ_ji：是从邻接系统流入受控制系统的，受控制系统的母线中的潮流；

V_i0，V_j0：是受控制系统i以及邻接系统j的母线的电压值期望值；

而且，等式(1)是求下面这种无功潮流值的等式，即，当受控制系统1和邻接系统2的边界点4处于互连线3的中点的情况下，在邻接系统2中的母线6的电压测量值V_j和预先设定的电压期望值一致，并且流过互连线3的有功潮流是测量值时，求为了使受控制系统1中的母线5的电压测量值V_i和被预先设定的期望电压值V_i0一致所需要的边界点上的无功潮流。

因而，在本实施例1中，虽然把受控制系统1和邻接系统2的边界点4作为互连线3的中点，不过本发明中不必设置在中点。还有，虽然把潮流测量点设置在受控制系统1的母线5上，不过本发明不必设置在母线5上，在这些设定和上述的设定不同时应该适当修改等式(1)。

当无功功率期望值确定单元12计算流过互连线3的无功潮流的期望值Q^* _Mji时，无功功率规定值计算部分13在将由潮流测量单元11测量出的有效潮流P_ji、无功潮流Q_ji，和母线5的电压测量值Vi代入下等式(3)，计算流过互连线3的无功潮流值Q_Mji后，把该无功潮流值Q_Mji、流过互连线3的无功潮流的期望值Q^* _Mji、母线5的电压测量值V_i以及期望电压值V_io代入下等式(2)，计算受控制系统1的无功功率规定值Q_ARi(步骤ST4)。

Q_ARi＝Q_Mji-Q^* _Mji+K(Vi-Vio)               (2)

其中，

Q_ARi：受控制系统i的无功功率规定值

Q_Mji：从系统的边界点上的邻接系统j流入受控制系统i的无功潮流值

Q^* _Mji：从系统的边界点上的邻接系统j流到受控制系统i的无功潮流的期望值

K：功率·无功功率特性系数(控制系数)

V_i：受控制系统i的母线的电压测量值

V_i0：受控制系统i的母线的期望电压值

进而，Q_Mji使用受控制系统的母线中的潮流P_ij+j_Qji、互连线的电抗X如以下那样求得。

Q_Mji＝Q_ji+X(P² _ji+Q² _ji)/(2V² _i)    (3)

进而，等式(2)的第1项表示，在邻接电力系统2中的母线6的电压测量值V_j和期望值V_j0一致的情况下，对于为了将受控制电力系统1中的母线5的电压测量值V_i保持在期望电压值V_i0所需要的无功潮流，在边界点4上的无功潮流的过剩/不足部分，第2项表示，用控制常数K乘以母线5的电压测量值V_i和期望电压值V_io的偏差值得到的，由该偏差值引起的受控制电力系统1的无功功率的过剩/不足部分。

因而，第1项和第2项相加的等式(2)成为求受控制电力系统1应该承担的无功功率的过剩/不足部分的等式。

在此，等式(2)的第2项中的控制系数K，虽然可以在设定了该电压测量点上的电压波动和无功功率波动的关系时确定，但要考察和该电压测量点上的短路容量、邻接电力系统2的关系及对于电压维持的重要度等设定适当的值。

此后，当在无功功率规定值计算单元13中计算无功功率规定值Q_ARi时，在控制设备控制单元14中根据无功功率规定值Q_ARi，从存在于受控电力系统1中的所有电压/无功功率控制设备中选择一个或多个欲操作的控制设备(步骤ST5)，根据无功功率规定值Q_ARi确定每个所选控制设备的操作条件(例如操作时间周期和操作程度)(步骤ST6)，并且把表示操作条件的一个操作指令输出给每个所选的控制设备以控制所选控制设备的操作(步骤ST7)。因此，用所选控制设备调整待受控系统1母线5的电压，以使无功功率规定值Q_ARi适合于零值。

例如，在电容器和电抗器作为多个电压/无功功率控制设备存在于受控电力系统1中的情况下，从这些电压/无功功率控制设备中选择一个具有距受控电力系统1无功功率规定值Q_ARi最近的无功功率容量的控制设备，把一个操作指令或者一个操作停止指令发送给所选的控制设备，并且根据该操作指令或操作停止指令使所选控制设备开始操作或停止操作，以在规定允许的范围内，设定受控电力系统1母线5的电压与受控电力系统1的期望电压V_i0之间的差，以及设定流入受控电力系统1的无功潮流Q_Mji与受控电力系统1的期望无功潮流值Q^* _Mji之间的差。具体地说，在用所选控制设备增大母线5电压的情况下，减小互连线3边界点4上的无功潮流值Q_Mji，以减小无功功率规定值Q_ARi，而增大母线5上的电压测量值以增大无功功率规定值Q_ARi。相反，在用所选控制设备减小母线5电压的情况下，增大互连线3边界点4上的无功潮流值Q_Mji，以增大无功功率规定值Q_ARi，而减小母线5上的电压测量值以减小无功功率规定值Q_ARi。

之后，重复步骤ST2至ST7，直至受控电力系统1中无需电压控制或无功功率控制为止(步骤ST8)。

因此，由于根据潮流测量单元11中测量的有功潮流P_ji和无功潮流Q_ji以及无功功率期望值确定单元12中确定的无功潮流期望值Q^* _Mji，计算受控电力系统1的无功功率规定值Q_ARi，所以可以通过收集局部存在的信息(例如有功潮流的测量值P_ji、无功潮流的测量值Q_ji、母线5的电压测量值V_i、局部存在的于受控电力系统1中母线5的期望值V_i0和局部存在的于邻接电力系统2中母线6的电压期望值V_j0)来执行受控电力系统1与邻接电力系统2的协同操作，并且可以立即抑制受控电力系统1中的电压波动和无功功率波动。

在本实施例中，把存在于受控电力系统1中的电容器和电抗器用作多个电压/无功功率控制设备。不过，也适用的是，电压控制设备采用变压器抽头或电力电子设备，发电机的升压变压器和发电机的端电压控制设备用作多个电压/无功功率控制设备。也就是说，任何用来控制电压或无功功率的控制设备都可用作一个电压/无功功率控制设备。

还有，在本实施例中，选择一个具有最接近受控电力系统1无功功率规定值Q_ARi的无功功率容量的控制设备。不过，本发明并不限于这种选择方法。例如，可用的是，选择多个控制设备。

下面，参照图4和图5描述第一实施例的变更方案。

图4是根据第一实施例变更方案的电力系统控制设备方框图，图5是示出要由图4所示电力系统控制设备控制的电力系统和与受控电力系统相邻的两个邻接电力系统的图。

如图5所示，用两个邻接电力系统2a和2b代表的多个邻接电力系统2通过两个边界点4a和4b所代表的多个边界点4与受控电力系统1相邻，且邻接电力系统2通过两条互连线3a和3b所代表的多条互连线3与受控电力系统1相连。用邻接电力系统2a电压监测母线6a上设定的电压期望值V_k0和邻接电力系统2b电压监测母线6b上设定的电压期望值V_j0代表邻接电力系统2电压监测母线6上设定的多个电压期望值V_j0(j＝1，2，-，n)。

如图4中所示，一个电力系统控制设备包括：

多个潮流测量单元11，它们分别对应于一条互连线3，用来测量电压监测母线5上的(从邻接电力系统2a流入受控电力系统1的有功潮流P_ki和无功潮流Q_ki以及从邻接电力系统2b流入受控电力系统1的有功潮流P_ji和无功潮流Q_ji所代表的)有功潮流和无功潮流，这些潮流从邻接电力系统2流入受控电力系统1中；

无功功率期望值确定单元12，它用来根据母线5的电压期望值V_i0、母线6的电压期望值(由V_j0和V_k0代表)以及流入受控电力系统1母线5中的有功潮流(由P_ji和P_ki代表)和无功潮流(由Q_ji和Q_ki代表)，确定互连线3的边界点4上所期望的无功潮流总值Q^* _Mni；

无功功率规定值计算单元13，它用来根据无功功率期望值确定单元12中所确定的无功潮流期望值Q^* _Mni、潮流测量单元11中所测量的有功潮流和无功潮流、受控电力系统1母线5的电压测量值V_i和受控电力系统1母线5的电压期望值V_i0，计算受控电力系统1中的无功功率规定值Q_AR；和控制设备控制单元14。

在该变更方案中，根据等式(4a)确定互连线3边界点4上的无功潮流期望总值Q^* _Mni： ${Q^{*}}_{\mathrm{Mni}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\{R_{\mathrm{ij}}/({R^2}_{\mathrm{ij}}+{X^2}_{\mathrm{ij}})*(R_{\mathrm{ij}}{Q}_{\mathrm{ji}}-X_{\mathrm{ij}}{P}_{\mathrm{ji}})+X_{\mathrm{ij}}/\left(2({R^2}_{\mathrm{ij}}+{X^2}_{\mathrm{ij}})\right)*({V^2}_{i0}-{V^2}_{j0})\}---\left(4a\right)$ 这里，Z_ij＝R_ij+jX_ij(j＝1，2，-，n)表示连接受控电力系统i和每个邻接电力系统j的互连线3的阻抗。

根据无功功率规定值计算单元13中的等式(4b)计算互连线3边界点4上的无功潮流总值Q_Mni。 $Q_{\mathrm{Mni}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\{Q_{\mathrm{ji}}+X_{\mathrm{ij}}({P^2}_{\mathrm{ji}}+{Q^2}_{\mathrm{ji}})/\left(2{V^2}_i\right)\}---\left(4b\right)$ 根据等式(4c)得到受控电力系统1的无功功率规定值Q_ARi。

Q_ARi＝Q_Mni-Q^* _Mni+K(V_i-V_i0)                -(4c)

还有，如图6所示，在第一实施例的另一个变更方案中，可用的是，把两条母线5a和5b所代表的多条电压监测母线5设置在受控电力系统1中。

再有，如图7所示，在第一实施例的另一个变更方案中，可用的是，串联设置多条电压监测母线5。而且，如图8所示，可用的是，多条电压监测母线设置成环形或网格形。

还有，如图9所示，在第一实施例的另一个变更方案中，可用的是，受控电力系统1成放射状与多个邻接电力系统2相连。而且，如图10所示，可用的是，受控电力系统1与多个邻接电力系统2以环形或网格形相连。

实施例2

图11是根据本发明第二实施例的电力系统控制设备的方框图，图12是示出两个部分电力系统和两个邻接电力系统的图，这两个部分电力系统用图11所示的电力系统控制设备组成一个受控电力系统，两个邻接电力系统与该受控电力系统相邻。

如图12所示，受控电力系统1包括通过一条互连线3c相连的第一部分电力系统1a和第二部分电力系统1b。第一部分电力系统1a通过一条互连线3a与第一邻接电力系统2a相邻，第二部分电力系统1b通过一条互连线3b与第二邻接电力系统2b相邻。

如图11所示，一个电力系统控制设备包括：

第一潮流测量单元11a，它起一潮流测量装置作用，用来测量第一部分电力系统1a母线5a上的有功潮流P_ki和无功潮流Q_ki，这两个潮流从邻接电力系统2a流入第一部分电力系统1a中；

第二潮流测量单元11b，它起一潮流测量装置作用，用来测量第二部分电力系统1b母线5b上的有功潮流P_ji和无功潮流Q_ji，这两个潮流从邻接电力系统2b流入第二部分电力系统1b中；

第一部分系统间潮流测量单元21a，它起潮流测量装置作用，用来测量母线5a上的有功潮流P_i21和无功潮流Q_i21，这两个潮流从第二部分电力系统1b流入第一部分电力系统1a中；

第二部分系统间潮流测量单元21b，它起潮流测量装置作用，用来测量母线5b上的有功潮流P_i12和无功潮流Q_i12，这两个潮流从第一部分电力系统1a流入第二部分电力系统1b中；

无功功率期望值确定单元22，它起一期望值确定装置作用，用来根据母线6a和5a的电压期望值V_k0和V_i10以及在第一潮流测量单元11a中测量的有功潮流P_ki和无功潮流Q_ki，确定互连线3a的边界点4a上所期望的无功潮流值Q^* _Mki；根据母线6b和5b的电压期望值V_j0和V_i20以及在第二潮流测量单元11b中测量的有功潮流P_ji和无功潮流Q_ji，确定互连线3b的边界点4b上所期望的无功潮流值Q^* _Mji；根据母线5a和5b的电压期望值V_i10和V_i20以及在第一部分系统间潮流测量单元21a(或第二部分系统间潮流测量单元21b)中测量的有功潮流P_i21(或P_i12)和无功潮流Q_i21(或Q_i12)，确定互连线3c的边界点4c上所期望的无功潮流值Q^* _Mi；

无功功率规定值计算单元23，它起一规定值计算装置作用，用来根据无功功率期望值确定单元22中所确定的无功潮流期望值Q^* _Mki、Q^* _Mji和Q^* _Mi、潮流测量单元11a和11b以及部分系统间潮流测量单元21a和21b中所测量的有功潮流P_ki、P_ji、P_i21和P_i12以及无功潮流Q_ki、Q_ji、Q_i21和Q_i12、部分电力系统1a和1b的母线5a和5b的电压测量值V_i1和V_i1以及电力系统2a、2b、1a和1b的母线6a、6b、5a和5b的电压期望值V_k0、V_j0、V_i10和V_i20，计算第一部分电力系统1a的无功功率规定值Q_ARi1和第二部分电力系统1b的无功功率规定值Q_ARi2；和

控制设备控制单元24，它起一控制装置作用，用来根据无功功率规定值计算单元23中计算的第一部分电力系统1a的无功功率规定值Q_ARi1，从存在于第一部分电力系统1a中的所有电压/无功功率控制设备中选择一个或多个受控的控制设备；根据无功功率规定值计算单元23中计算的第二部分电力系统1b的无功功率规定值Q_ARi2，从存在于第二部分电力系统1b中的所有电压/无功功率控制设备中选择一个或多个受控的控制设备；控制第一部分电力系统1a的所选控制设备，从而把边界点4a和4b上从邻接电力系统2a和第二部分电力系统1b流至第一部分电力系统1a的无功潮流值Q_Mki和Q_Mi调整到无功功率期望值确定单元22中确定的无功潮流期望值Q^* _Mki和Q^* _Mi，还根据无功功率规定值计算单元23中计算的无功功率规定值Q_ARi1把母线5a的电压测量值V_i1调整到电压期望值V_i10；并且，控制第二部分电力系统1b的所选控制设备，从而把边界点4b和4c上从邻接电力系统2b和第一部分电力系统1a流至第二部分电力系统1b的无功潮流值Q_Mji和Q_Mi调整到无功功率期望值确定单元22中确定的无功潮流期望值Q^* _Mji和Q^* _Mi，还根据无功功率规定值计算单元23中计算的无功功率规定值Q_ARi2把母线5a的电压测量值V_i2调整到电压期望值V_i20。

在以上结构中，参照图13描述该电力系统控制设备的操作。在该操作的描述中，用邻接电力系统2a和2b代表多个邻接电力系统2。

图13是一流程图，它示出用于图11所示电力系统控制设备的电力系统控制方法。

在第一潮流测量单元11a中把第一部分电力系统1a母线5a上的有功潮流P_ki和无功潮流Q_ki作为从邻接电力系统2a通过互连线3a流入第一部分电力系统1a的潮流进行测量，在第二潮流测量单元11b中把第二部分电力系统1b母线5b上的有功潮流P_ji和无功潮流Q_ji作为从邻接电力系统2b通过互连线3b流入第二部分电力系统1b的潮流进行测量，在第一部分系统间潮流测量单元21a中把第一部分电力系统1a母线5a上的有功潮流P_i21和无功潮流Q_i21作为从第二部分电力系统1b通过互连线3c流入第一部分电力系统1a的潮流进行测量，并且在第二部分系统间潮流测量单元21b中把第二部分电力系统1b母线5b上的有功潮流P_i12和无功潮流Q_i12作为从第一部分电力系统1a通过互连线3c流入第二部分电力系统1b的潮流进行测量。

此后，把预先设定的母线5a和5b的电压期望值V_i10和V_i20输入给无功功率期望值确定单元22和无功功率规定值计算单元23，而把预先设定的母线6a和6b的电压期望值V_k0和V_j0输入给无功功率期望值确定单元22(步骤ST11)。还有，把潮流测量单元11a、11b和部分系统间潮流测量单元21a和21b中测量的母线6a、6b、5a和5b的有功潮流P_ki、P_ji、P_i21和P_i12以及无功潮流Q_ki、Q_ji、Q_i21和Q_i12输入给无功功率期望值确定单元22和无功功率规定值计算单元23，而把部分电力系统1a和1b母线5a和5b的电压测量值V_i1和V_i2输入给无功功率规定值计算单元23(步骤ST12)。

之后，在无功功率期望值确定单元22中，根据等式(1)，利用母线6a和5a的电压期望值V_k0和V_i10以及母线5a的有功潮流P_ki和无功潮流Q_ki，确定从邻接电力系统2a通过互连线3a流入第一部分电力系统1a的无功潮流期望值Q^* _Mki；根据等式(1)，利用母线6b和5b的电压期望值V_j0和V_i20以及母线5b的有功潮流P_ji和无功潮流Q_ji，确定从邻接电力系统2b通过互连线3b流入第二部分电力系统1b的无功潮流期望值Q^* _Mji；并且根据等式(1)，利用母线5b和5a的电压期望值V_i20和V_i10以及母线5a(或母线5b)的有功潮流P_i21(或P_i12)和无功潮流Q_i21(或Q_i12)，确定通过互连线3c从第二部分电力系统1b流入第一部分电力系统1a(或从第一部分电力系统1a流入第二部分电力系统1b)的无功潮流期望值Q^* _Mi(步骤ST13)。在对期望值Q^* _Mki的计算中，把第一部分电力系统1a视为等式(1)中的受控电力系统。在对期望值Q^* _Mji的计算中，把第二部分电力系统1b视为等式(1)中的受控电力系统。在对期望值Q^* _Mi的计算中，把第二部分电力系统1b(或第一部分电力系统1a)视为邻接电力系统，而把第一部分电力系统1a(或第二部分电力系统1b)视为等式(1)中的受控电力系统。

此后，当在无功功率期望值确定单元22中确定互连线3a、3b和3c边界点4a、4b和4c上的无功潮流期望值Q^* _Mki、Q^* _Mji和Q^* _Mi时，根据等式(5a)、(5c)和(6a)，利用无功功率期望值确定单元22中确定的无功潮流期望值Q^* _Mji和Q^* _Mi、第一部分电力系统1a母线5a的电压测量值V_i1和第一部分电力系统1a母线5a的电压期望值V_i10，在无功功率规定值计算单元23中计算第一部分电力系统1a的无功功率规定值Q_ARi1；根据等式(5b)、(5c)和(6b)，利用无功功率期望值确定单元22中确定的无功潮流期望值Q^* _Mji和Q^* _Mi、第二部分电力系统1b母线5b的电压测量值V_i2和第一部分电力系统1b母线5b的电压期望值V_i20，在无功功率规定值计算单元23中计算第二部分电力系统1b的无功功率规定值Q_ARi2(步骤ST14)：

Q_Mki＝Q_ki+X_ik(P² _ki+Q² _ki)/(2V² _i1)           -(5a)

Q_Mji＝Q_ji+X_ij(P² _ji+Q² _ji)/(2V² _i2)           -(5b)

Q_Mi＝Q_i21+X_i12(P² _i21+Q² _i21)/(2V² _i1)        -(5c)

Q_ARi1＝Q_Mki+Q_Mi-(Q^* _Mki+Q^* _Mi)+K(V_i1-V_i10)   -(6a)

Q_ARi2＝Q_Mji-Q_Mi-(Q^* _Mji-Q^* _Mi)+K(V_i2-V_i20)   -(6b)这里，符号X_ik表示互连线3a的电抗，符号X_i12表示互连线3c的电抗，符号X_ij表示互连线3b的电抗，符号Q_Mki表示边界点4a上从邻接电力系统2a流至第一部分电力系统1a的无功潮流值，符号Q_Mji表示边界点4b上从邻接电力系统2b流至第二部分电力系统1b的无功潮流值，符号Q_Mi表示边界点4c上从第二部分电力系统2b流至第一部分电力系统1a的无功潮流值。

此后，当在无功功率规定值计算单元23中计算无功功率规定值Q_ARi1和Q_ARi2时，根据无功功率规定值Q_ARi1，在控制设备控制单元24中从存在于第一部分电力系统1a中的所有电压/无功功率控制设备中选择一个或多个第一控制设备(步骤ST15)；根据无功功率规定值Q_ARi2，在控制设备控制单元24中从存在于第二部分电力系统1b中选择一个或多个第二控制设备(步骤ST15)；根据无功功率规定值Q_ARi1计算每一个第一控制设备的操作条件(例如操作时间周期和操作程度)(步骤ST16)；根据无功功率规定值Q_ARi2计算每一个第二控制设备的操作条件(步骤ST16)；把表示第一控制设备操作条件的操作指令输出给第一控制设备(步骤ST17)，而把表示第二控制设备操作条件的操作指令输出给第二控制设备(步骤ST17)。

因此，用第一控制设备调整第一部分系统1a母线5a的电压，以使无功功率规定值Q_ARi1适合于零值；用第二控制设备调整第二部分系统1b母线5b的电压，以使无功功率规定值Q_ARi2适合于零值。例如，在用第一控制设备增大母线5a电压的情况下，减小互连线3a和3c边界点4a和4c上的无功潮流值Q_Mki和Q_Mi以减小无功功率规定值Q_ARi1，而增大电压测量值V_i1以增大无功功率规定值Q_ARi1。相反，在用第一控制设备减小母线5a电压的情况下，增大互连线3a和3c边界点4a和4c上的无功潮流值Q_Mki和Q_Mi以增大无功功率规定值Q_ARi1，而减小电压测量值V_i1以增大无功功率规定值Q_ARi1。

此后，重复步骤ST12至ST17，直至无需对部分电力系统1a和1b进行电压控制或无功功率控制为止(步骤ST18)。

因此，由于根据潮流测量单元21中所测量的有功潮流和无功潮流以及无功功率期望值确定单元22中所确定的无功潮流期望值来计算部分电力系统1a和1b的无功功率规定值Q_ARi1和Q_ARi2，所以即使把一个受控电力系统1分成多个部分电力系统，也能够通过收集局部存在的信息(例如有功潮流的测量值P_ki、P_ji和P_i21(或P_i12)、无功潮流的测量值Q_ki、Q_ji和Q_i21(或Q_i12)、局部存在的于部分电力系统1a和1b中母线5a和5b上的电压测量值V_i1和V_i2以及电压期望值V_i10和V_i20和局部存在的于部分电力系统电力2a和2b中母线6a和6b上的电压期望值V_j0和V_k0)来进行部分电力系统1a和1b与邻接电力系统2a和2b的协同操作，并且可以立即抑制部分电力系统1a和1b上的的电压波动和无功功率波动。

在本实施例中，把受控电力系统1分成第一部分电力系统1a和第二部分电力系统1b。不过，本发明并不限于对受控电力系统1的这种分割，可用的是，将受控电力系统1分三部分电力系统或更多。这种情况下，如图14所示，可用的是，把与多个邻接电力系统2a、2b和2c相邻的三个或更多部分电力系统1a、1b和1c串联设置。还有，如图15所示，可用的是，三个或更多部分电力系统1a至1e成环形或网格形设置。

另外，在本实施例中，对于通过分割受控电力系统1得到的所有部分电力系统来说，分别设置无功功率规定值计算单元23和控制设备控制单元24。不过，本发明并不限于这种设置。例如，可用的是，为每个部分电力系统或为每两个或更多的部分电力系统分别设置无功功率规定值计算单元23和控制设备控制单元24。因此，无功功率规定值计算单元23的数目或者控制设备控制单元24的数目不受限制。

而且，可用的是，利用一个计算机系统来执行无功功率规定值计算单元23和控制设备控制单元24的操作，或者可用的是，并行执行与一个部分电力系统分别对应的多个计算机系统。

还有，在本实施例中，公式(1)可以用于每个边界点4设于相应互连线3中间位置的情况。不过，本发明并不限于这些边界点。也就是说，可以根据每个边界点4在互连线3中的位置来修改公式(1)。

实施例3

图16是根据本发明第三实施例的电力系统控制设备方框图。在此省略对与图1中用相同参考数字表示的组成部件的描述，因为图16中的这些组成部件与图1中用相同参考数字表示的那些部件等同。

如图16所示，一种电力系统控制设备包括：

分别与一条互连线3相对应的潮流测量单元11；无功功率期望值确定单元12；

系统配置管理单元31，它起一常数改变装置的作用，用来管理当前操作的电力系统的系统配置以检测系统配置的变化；

控制常数改变单元32，它起一常数改变装置的作用，用来在检测到系统配置管理单元31中所管理的电力系统的系统配置变为一个新的系统配置的情况下，把控制常数K变为与该新系统相匹配的新值；

无功功率规定值计算单元13，它用来根据具有控制常数改变单元32中改变的新值的控制常数K，计算受控电力系统1的无功功率规定值Q_ARi；和

控制设备控制单元14。

在以上结构中，总是在系统配置管理单元31中管理当前操作电力系统的系统配置。当由于把一个电力系统的操作转换到另一个电力系统的操作而把系统配置转换为一个新的系统配置时，使一个电力系统的发电机开始操作，或者使一个电力系统的操作停止，在系统配置管理单元31中检测系统配置的变化，把计划用于无功功率规定值计算单元13中进行的无功功率期定值Q_ARi计算的控制常数K值变为与控制常数改变单元32中新系统配置相匹配的新值。

此后，在无功功率规定值计算单元13中利用具有新值的控制常数K计算无功功率规定值Q_ARi。

因此，即使当前操作电力系统的系统配置改变了，可是由于用与新系统配置相匹配的新值控制常数K计算无功功率规定值Q_ARi，也可以可靠地抑制发生在受控电力系统1中的电压波动和无功功率波动。

在本实施例中，把控制常数K的值变为与新系统配置相匹配的新值。不过，本发明并不限于改变控制常数K的值。例如，可用的是，改变受控电力系统1的电压期望值V_i0以改变无功潮流期望值Q^* _Mji。而且，可用的是，改变控制常数和受控电力系统1的电压期望值V_i0。

还有，在本实施例中，控制常数的改变适用于第一实施例。不过，可用的是，根据电力系统的系统配置变化而对控制常数的改变适用于第二实施例。实施例4

图17是根据本发明第四实施例的电力系统控制设备方框图。在此省略对与图1中用相同参考数字表示的组成部件的描述，因为图17中的这些组成部件与图1中用相同参考数字表示的那些部件等同。

如图17所示，一种电力系统控制设备包括：

分别与一条互连线3相对应的潮流测量单元11；

电压期望值复位单元33，它起一常数改变装置作用，用来根据操作员输入的电压期望值改变信号，对受控电力系统1的电压期望值V_i0和预先设定的邻接电力系统2的电压期望值V_j0进行复位；

控制常数改变单元34，它起常数改变装置作用，用来根据预先设定的一组电压期望值V_i0和V_j0与在电压期望值复位单元33中复位的一组电压期望值V_i0和V_j0之间的差，把控制常数K的值变为一个新值；

无功功率期望值确定单元12，它用来根据电压期望值复位单元33中复位的电压期望值V_i0和V_j0，确定无功潮流的值Q^* _Mji；

无功功率规定值计算单元13，它用来根据控制常数改变单元34中改变的新值控制常数K和无功功率期望值确定单元12中确定的无功潮流值Q^* _Mji，计算受控电力系统1的无功功率规定值Q_ARi；和

控制设备控制单元14。

在以上结构中，当例如根据每个星期的操作时间、操作季节或操作日减小(或增大)每个电力系统的负载时，通过一个操作员把预先设定表示电压期望值V_i0和V_j0降低的电压期望值变化信号输入给电压期望值复位单元33，从而把电压期望值V_i0和V_j0复位至较低值(或较高值)，并且在控制常数改变单元34中根据预先设定的电压期望值V_i0和V_j0与电压期望值复位单元33中复位的电压期望值V_i0和V_j0之间的差，把控制常数K的值变为一个新值。

此后，在无功功率期望值确定单元12中根据电压期望值复位单元33中复位的电压期望值V_i0和V_j0，确定无功潮流的值Q^* _Mji；并且在无功功率规定值计算单元13中根据新值控制常数K和无功潮流的值Q^* _Mji，计算受控电力系统1的无功功率规定值Q_ARi。

因此，即使电力系统1和2的操作条件改变了，可是由于随着操作条件改变无功潮流的值Q^* _Mji，所以也可以随着操作条件改变受控电力系统1的无功功率规定值Q_ARi。因此，可以可靠地抑制受控电力系统1中发生的电压波动和无功功率波动。

在本实施例中，通过操作员借助输入电压期望值改变信号来手动复位预先设定的电压期望值V_i0和V_j0。不过，本发明并不限于这种手动操作。例如，可用的是，根据预先确定的电压复位进度表自动复位预先设定的电压期望值V_i0和V_j0；或者可用的是，根据电压测量值V_i和潮流P_ji+jQ_ji或者一个稳定装置的指令值自动复位预先设定的电压期望值V_i0和V_j0。

还有，在本实施例中，控制常数的改变适用于第一实施例。不过，可用的是，根据对电压期望值V_i0和V_j0的改变而改变控制常数适用于第二实施例。

实施例5

图18是根据本发明第五实施例的电力系统控制设备方框图。

如图18所示，一种电力系统控制设备包括：

系统预测单元41，它起一系统预测装置作用，用来通过根据对电力系统1和2的负载预测进行潮流计算，预测诸如受控电力系统1的电压V_i和受控电力系统1中传输线的潮流之类的电信息，以及诸如受控电力系统1与每个邻接电力系统2之间的潮流P_ji+jQ_ji之类的电信息；

设备指令预测计算单元42，它起一操作预测装置作用，由无功功率期望值确定单元12和无功功率规定值计算单元13制成，用来根据系统预测单元41中预测的电信息和预先设定的电压期望值V_i0和V_j0，预测存在于受控电力系统1中电压/无功功率控制设备的操作；和

进度表设定单元43，它起一进度表设定装置作用，用来根据设备指令预测计算单元42中得到的预测结果设定电压/无功功率控制设备的操作进度表(例如，操作时间周期和操作程度)。

在以上结构中，当把对电力系统1和2的负载预测值(例如，从电力公司拥有的电力系统负载结果中得到的每个电力系统负载波动的预测值)输入给系统预测单元41时，从该负载预测值中计算出发电机的发电值，进行潮流计算。因此，预测受控电力系统1的电信息(例如，传输线的电压V_i和潮流)和受控电力系统1与一组邻接电力系统2之间的电信息(例如，潮流P_ji+jQ_ji)。

此后，在设备指令预测计算单元42中根据这些电信息，预测存在于受控电力系统1中电压/无功功率控制设备的操作，并且把对这些电压/无功功率控制设备操作的预测结果从设备指令预测计算单元42中输出给进度表设定单元43。在该预测结果中，对于每个电压/无功功率控制设备来说包括标识码、操作时间周期、操作类型等等。

之后，根据进度表设定单元43中的预测结果设定电压/无功功率控制设备的操作进度表，以便根据操作进度表中设定的期作条件操作这些电压/无功功率控制设备。

因此，可以可靠地抑制受控电力系统1中发生的电压波动和无功功率波动。

实施例6

图19是根据本发明第六实施例的电力系统控制设备方框图。在此省略对与图1中用相同参考数字表示的组成部件的描述，因为图19中的这些组成部件与图1中用相同参考数字表示的那些部件等同。

如图19所示，一种电力系统控制设备包括：

分别与一条互连线3相对应的潮流测量单元11；无功功率期望值确定单元12；无功功率期望值计算单元13；控制设备控制单元14；系统预测单元41；设备指令预测计算单元42；进度表设定单元43；和

进度表修改单元44，它起一进度表修改装置作用，用来在设备指令预测计算单元42中设定的操作进度表与所选控制设备的操作条件不匹配的情况下，根据设备控制单元14中设定的所选控制设备操作条件，把进度表设定单元43中设定的操作进度表变为一个修改的工具进度表并且把修改的操作进度表所表示的操作指令指示操作输出给控制设备。

在以上的结构中，当在进度表设定单元43中以与第五实施例中同样的方式设定操作进度表时，并且当在设备控制单元14中以与第五实施例中同样的方式设定所选控制设备的操作条件时，对操作进度表与进度表修改单元44中所设定的所选控制设备的操作条件进行比较。

在操作进度表与所选控制设备的操作条件相匹配的情况下，根据该操作进度表中设定的操作条件使所选控制设备操作。

相反，在操作进度表与所选控制设备的操作条件不匹配的情况下，把该操作进度表变为与所选控制设备的操作条件相匹配的修改的操作进度表。这种情况下，修改需要改变的每个所选控制设备的操作时间周期和/或操作程度。此后，根据修改的操作进度表中设定的操作条件使所选控制设备操作。

因此，即使负载预测不同于受控电力系统1和邻接电力系统2需要的实际负载，可是由于通过考虑根据实际负载设定的所选控制设备的操作条件，把操作进度表修改为一个修改的操作进度表，所以也可以用根据修改的操作进度表中设定的操作条件操作的所选控制设备自动控制受控电力系统和邻接电力系统，可以可靠地抑制受控电力系统1中发生的电压波动和无功功率波动。

在本实施例中，根据操作进度表或修改的操作进度表的控制设备的操作用于第一实施例。不过，可用的是，根据操作进度表或修改的操作进度表的控制设备的操作用于第二实施例。

实施例7

图20是根据本发明第七实施例的为每个电力系统设置的电力系统控制设备方框图。

如图20所示，为每个电力系统设置电力系统控制设备51或52。代表受控电力系统1和邻接电力系统2的特定电力系统的电力系统控制设备51或52包括：

电信息测量与存储单元53，它起一电信息预测装置作用，用来测量该特定电力系统电压监测点上诸如电压值、有功潮流和无功潮流之类的电信息并且存储这些电信息；

预测电信息计算单元54，它起电信息预测装置作用，用来根据电信息测量与存储单元53中存储的测量电信息，计算该特定电力系统电压监测点上的预测电信息(例如，电压预测值V_predict、预测有功潮流和预测无功潮流)；

信息通信单元55，它起一通信装置作用，用来通过一条通信线，从与该特定电力系统相邻的另一个或其他电力系统中接收电信息测量与存储单元53中测量的该特定电力系统的电信息以及预测电信息计算单元54中计算的该特定电力系统的预测电信息，和向该另一个或其他电力系统传输这些信息；

控制设备操作预测单元56，它起一操作预测装置作用，用来根据预测电信息计算单元54中计算的该特定电力系统的预测电信息和电信息测量与存储单元53中测量的该特定电力系统的测量电信息，预测该特定电力系统的多个控制设备中每一个所需的操作条件(例如，控制类型、操作时间周期和操作程度)；并且根据在信息通信单元55中从该电力系统中对与该特定电力系统相邻的每一个电力系统所接收的预测电信息和测量电信息，预测与该特定电力系统相邻的电力系统的多个控制设备中每一个所需的操作条件(例如，控制类型、操作时间周期和操作程度)；和

控制设备发指令单元57，它起一控制装置作用，用来对与该特定电力系统相邻的每个电力系统估算在该特定电力系统监测点上操作条件对电功率(或电压)的第一影响，该操作条件是与该特定电力系统相邻的一个电力系统的每一个控制设备所需的，而且在控制设备操作预测单元56中预测该操作条件；对与该特定电力系统相邻的一个电力系统估算在该特定电力系统相邻的一个电力系统的监测点上操作条件对电功率(或电压)的第二影响，该操作条件是与该特定电力系统的每一个控制设备所需的，而且在控制设备操作预测单元56中预测该操作条件；根据第一影响、第二影响和该电力系统的预测电信息计算单元54中计算的预测电信息，从该特定电力系统的所有电压/无功功率控制设备中选择一个或多个受控的控制设备；以及根据第一影响、第二影响和预测电信息，控制所选的控制设备，以调整该特定电力系统监测点上的电压，从而抑制该特定电力系统监测点上的电压波动和、或无功功率波动。

在以上的结构中，参照图21描述受控电力系统1的电力系统控制设备51的操作。

图21是一流程图，它示出用于根据第七实施例的每个电力系统控制设备的电力系统控制方法。

当在时间t测量电压监测点上设置的电信息如电压值V(t)、有功潮流P(t)和无功潮流Q(t)且将它们存入电信息测量与存储单元53中(步骤ST21)时，在预测电信息计算单元54中根据测量点信息计算电压监测点上的预测电信息如电压预测值V_predict、预测有功潮流和预测无功潮流(步骤ST22)。

例如，利用等式(7)根据自回归移动平均(ARMA)模型计算电压预测值V_predict： $V_{\mathrm{predict}}=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{a}_{i}V(t-i)+\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{b}_{j}Q(t-i)---\left(7\right)$ 这里，符号a_i和b_i代表ARMA系数，符号V(t-i)代表时间(t-i)时监测点的电压测量值，而符号Q(t-i)代表时间(t-i)时监测点的无功潮流测量值。

此后，在控制设备操作预测单元56中，根据受控电力系统的预测电信息计算单元54中计算的预测电信息和受控电力系统的电信息测量与存储单元53中测量的测量电信息，预测受控电力系统所有电压/无功功率控制设备所需的操作条件(例如，控制类型、操作时间周期和操作程度)(步骤ST23)。

而且，当在信息通信单元55中，通过一条通信线对每个邻接电力系统2接收一个邻接电力系统2的电信息测量与存储单元53中测量的电信息和邻接电力系统2的预测电信息计算单元54中计算的预测电信息(步骤ST24)；在控制设备操作预测单元56中，根据从邻接电力系统2中接收到的每个邻接电力系统2的预测电信息和测量电信息，预测邻接电力系统2的所有电压/无功功率控制设备所需的操作条件(例如控制类型、操作时间周期和操作程度)(步骤ST25)。

此后，在控制设备发指令单元57中，对每个邻接电力系统2估算一个邻接电力系统2的每个电压/无功控制设备的操作对受控电力系统1监测点上电功率操作的第一影响(步骤ST26)，在控制设备操作预测单元56中预测该条件。例如，利用其中预测操作条件被代入的指定变换函数来计算第一影响。

而且，在控制设备发指令单元57中，对每个邻接电力系统2估算受控电力系统1每个电压/无功控制设备的操作对一个邻接电力系统监测点上电功率操作的第二影响(步骤ST27)，在控制设备操作预测单元56中预测该条件。

此后，在控制设备发指令单元57中，根据第一影响、第二影响和受控电力系统1的预测电信息计算单元54中计算的预测电信息，从受控电力系统1的电压/无功功率控制设备中选择一个或多个受控的控制设备，把根据第一影响、第二影响和预测电信息所确定的操作指令输出给每个所选控制设备，并且控制所选控制设备的的操作，以把受控电力系统1监测点上的电信息调整到预测电信息(步骤ST28)。

例如，在邻接电力系统2的第一影响总量表示受控电力系统1监测点的无功功率增大50MVA的情况下，并且在受控电力系统1的预测无功功率比受控电力系统1的测量无功功率高80MVA的情况下，控制所选控制设备的操作，以使受控电力系统1监测点上的无功功率增大30MVA(80MVA-50MVA)。

此后，重复步骤ST21至ST28，直至无需所选控制设备的操作为止(步骤ST29)。

因此，由于根据受控电力系统1的预测电信息计算单元54中计算的预测电信息和受控电力系统1的电信息测量与存储单元53中测量的测量电信息，预测受控电力系统1每一个电压/无功控制设备所需的操作条件，并且由于根据信息通信单元55中从邻接电力系统2接收到的预测电信息和测量电信息，预测每一个邻接电力系统2控制设备所需的操作条件，所以可以根据局部存在的信息(例如，在受控电力系统1中得到的预测电信息和测量电信息以及传输给受控电力系统1的邻接电力系统2的预测电信息和测量电信息)，从受控电力系统1的电压/无功功率控制设备中选择一个或多个受控的控制设备。因此，可以通过收集局部存在的于电力系统1和2中的测量电信息和预测电信息，来进行受控电力系统1与邻接电力系统2的协同操作，并且可以立刻抑制受控电力系统1中的电压波动和无功功率波动。

Claims (8)

1.一种电力系统控制设备，包括：

潮流测量装置，用于测量与受控制电力系统相邻的一个或者多个邻接电力系统中每一个的无功潮流和有功潮流，这些潮流分别在受控制电力系统和与其相邻的邻接电力系统中流动；

期望值确定装置，用于根据由上述潮流测量装置测量出的无功潮流和有功潮流以及在上述受控制电力系统和邻接电力系统中的期望电压值，确定流过上述受控制电力系统和各邻接电力系统之间的无功潮流的期望值或者无功潮流的总期望值；

规定值计算装置，用于根据由上述潮流测量装置测量出的无功潮流以及有功潮流的测量值、由上述期望值确定装置确定的无功潮流的期望值或者无功潮流总期望值、受控制电力系统中的期望电压值和测定电压值，计算上述受控制电力系统的无功功率规定值；

控制装置，用于按照由上述规定值计算装置计算出的无功功率规定值选择被设置在受控制电力系统中的受控制设备，并且控制该受控制设备的动作，以使受控制设备减小受控制电力系统中的无功功率规定值。

2.根据权利要求1的电力系统控制设备，其特征在于：其中用规定值计算装置计算的无功功率规定值是受控制电力系统的测量电压值偏离期望电压值的差的线性函数。

3.一种电力系统控制设备，包括：

功率潮流测量装置，用于测量构成受控制电力系统的多个部分电力系统的每个电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流，同时测量流过每对相邻的部分电力系统之间的无功潮流和有功潮流；

期望值确定装置，用于根据由上述功率潮流测量装置测量出的在部分电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流以及在上述部分电力系统和邻接电力系统中的期望电压值，对每个部分电力系统确定在上述受控制电力系统和邻接电力系统之间流过的无功潮流的期望值；并且根据由上述潮流测量装置测量出的一对部分电力系统之间流过的无功潮流和有功潮流以及在上述一对部分电力系统中的期望电压值，对每一对部分电力系统确定流过该对部分电力系统的无功潮流的期望值；

规定值计算装置，用于根据由上述功率潮流测量装置测量出的部分电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流的测量值、由上述功率潮流测量装置测量出的上述部分电力系统和与该部分电力系统相邻的另一个部分电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流的测量值、由上述期望值确定装置确定的上述受控制电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流的期望值、由上述期望值确定装置确定的上述受控制电力系统和与该部分电力系统相邻的另一个部分电力系统之间流动的无功潮流的期望值、以及上述部分电力系统中的期望电压值和测量电压值，计算上述每个部分电力系统的无功功率规定值；以及

控制装置，用于按照由上述规定值计算装置计算出的无功功率规定值选择每一个部分电力系统配置的受控制设备，控制每个部分电力系统的受控制设备的动作，以便减小部分电力系统的无功功率规定值。

4.根据权利要求3的电力系统控制设备，其特征在于：由规定值计算装置计算出的无功功率规定值是受控制电力系统的测量电压值偏离目标电压值的差的线性函数。

5.根据权利要求2或4的电力系统控制设备，其特征在于还包括：常数改变装置，用于在电力系统的系统构成变化时，改变电力系统中的期望电压值或者控制常数。

6.根据权利要求2或者4的电力系统控制设备，其特征在于还包括：常数改变装置，用于在电力系统的期望电压值变化时改变控制常数。

7.一种电力系统控制方法，包括以下步骤：

测量受控制电力系统和与受控制电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流；

根据无功潮流和有功潮流、上述受控制电力系统和邻接电力系统中的期望电压值，确定上述受控制电力系统和邻接电力系统之间流动的无功潮流的期望值；

根据无功潮流和有功潮流的测量值、无功潮流的期望值、受控制电力系统中的期望电压值和测量电压值，计算上述受控制电力系统的无功功率规定值；

根据无功功率规定值选择设置在受控制电力系统中的受控制设备，控制该受控制设备的动作，以使受控制设备减少受控制电力系统中的无功功率规定值。

8.一种电力系统控制方法，包括以下步骤：

测量组成受控制电力系统的多个部分电力系统的每个电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流；

为每对相邻的部分电力系统测量它们之间流动的无功潮流和有功潮流；

根据部分电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流、上述部分电力系统和邻接电力系统中的期望电压值，为每个部分电力系统确定上述受控制电力系统和邻接电力系统之间流动的无功潮流的期望值；

根据由上述潮流测量装置测量出的一对部分电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流、上述一对部分电力系统中的期望电压值，为每对部分电力系统确定流过上述该对部分电力系统的无功潮流期望值；

根据部分电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流的测量值、上述部分电力系统和与该部分电力系统相邻的另一个部分电力系统之间流动的无功潮流和有功潮流的测量值、上述受控制电力系统和与该部分电力系统相邻的邻接电力系统之间流动的无功潮流的期望值、由上述期望值确定装置确定的上述受控制电力系统和与该部分电力系统相邻的另一个部分电力系统之间流动的无功潮流期望值、上述部分电力系统中的期望电压值和测量电压值，为每个部分电力系统计算上述部分电力系统的无功功率规定值；

根据无功功率规定值为每个部分电力系统选择设置在部分电力系统中的受控制设备；

控制每个部分电力系统中选择出的受控制设备的动作，以使受控制设备减少部分电力系统的无功功率规定值。

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