[發明專利]配網電壓無功自動優化閉環控制系統

無效

• 申請號: 200710047256.8
• 申請日: 2007-10-19
• 公開（公告）號: CN101414752A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 譚小駿
• 申請（專利權）人: 上海潤育電氣安裝有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/18;G05F1/70
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所
• 代理人: 沈美英

技術領域

本發明涉及自動控制技術領域，特別是一種便于對電網內所有無功裝置進行分層分區進行協調和優化控制的配網電壓無功自動優化閉環控制系統。

背景技術

電力系統及電力企業管理運行的基本目標是安全、優質、經濟地向用戶提供電能，而電壓是電能質量的重要指標之一。電壓質量對電力系統穩定運行、降低線路損耗和保證工農業生產安全、提高產品質量、降低用電單耗等都有直接影響。

目前在地區電網無功電壓的控制方面主要采用基于人工方式的時鐘繼電器調節和基于自動控制方式的變電站電壓無功控制軟件/裝置(VQC)。隨著電網規模的不斷擴大、變電站數量的大量增多，操作人員的作業強度也日趨增加，基于人工方式的時鐘繼電器調節費時費力，已難以滿足實用需求，而基于自動控制方式的變電站電壓無功控制軟件/裝置(VQC)僅能根據預定的區域原則，利用計算機硬件和軟件對本站內的無功資源和電壓調節設備實施控制，例如對并聯電容器的投切或者有載調壓變壓器的分接頭等的調節控制，這種辦法雖然簡單易行，可以保證一定的電壓合格率和功率因數，但因僅適用于單個電站內部，不能勝任由若干個變電站構成的地區供電網范圍內的無功電壓的最優控制，如果強行使用于二級有載調壓電網中，往往會出現電壓頻繁調整和造成電壓調節不合理的情況，所以必須對網內所有的變電站配置相應的站內計算機控制系統才能起到較佳的最優控制，因而總體投資成本較高，從經濟性和實用性角度考慮均欠理想。

目前市場迫切需要能夠從全電網角度分層分區地進行網內電壓無功協調優化控制，能對電網內所有無功裝置實行自動調節、閉環運行，以確保電力系統電壓穩定、提高供電質量和減少有功損耗的自動電壓控制(AVC——Automatic?Voltage?Control)系統。

發明內容

本發明的目的是要克服現有技術的不足，提供一種便于對電網內所有各站的無功裝置實行分層分區自動調節、閉環運行，有利于確保電力供電系統電壓穩定、減少有功損耗的配網電壓無功自動優化閉環控制系統。

本發明的配網電壓無功自動優化閉環控制系統基于SD6000?SCADA/EMS一體化平臺、對實時采集數據進行在線分析和計算，對電網內各變電所的有載調壓裝置和無功補償設備進行集中監視、集中管理和集中控制，實現全網無功電壓優化運行閉環控制，以實現全網網損盡量小、各節點電壓合格率盡量高、調壓裝置和無功補償設備動作次數盡量合理的地區電網無功電壓優化控制。主要任務是提高電壓質量、改善系統功率因數，并盡可能降低系統因不必要的無功潮流引起的有功損耗。

本發明的網電壓無功自動優化閉環控制系統主要由自動電壓調整程序模塊(AVC_MAIN)、遙控程序模塊(DO_CTLS)和報警程序模塊(AVC_ALM)構成，在系統技術參數的保證和不同時段的電壓設置規則的規范下協調工作，所述的自動電壓調整程序模塊(AVC_MAIN)通常只運行在PAS節點上，它從SCADA獲得電網的實時運行狀態信息，根據分區調壓原則，對電網電壓進行監視，發現電壓異常時提出相應的調節措施。當系統處于自動控制狀態時，該調節措施由SCADA的遙控程序模塊(DO-CTLS)控制執行變壓器的升降和電容器的投切。報警程序模塊(AVC_ALM)負責顯示自動調壓程序提出的調壓建議和遙控程序所實施的自動調壓措施的實時效果情況。

在本發明的配網電壓無功自動優化閉環控制系統中，遙控環節是電壓無功自動控制系統的關鍵環節，系統的電壓無功自動控制運行是否成功將在很大程度上決定于電網的基礎自動化狀況。

系統的技術參數應該達到：軟件的計算周期不大于5分鐘，每次計算時間不大于10秒，可用率大于90％，平均無故障時間(MTBF)>100,000小時；遙控遙調正確率為100％；CPU負荷率在正常狀態下<25％，在故障狀態下<50％；網絡負荷率為25％；電容器投切的最小時間間隔為300s，電抗器投切的最小時間間隔為300s，主變分接頭調整的最小時間間隔為120s。

不同時段的電壓設置規則10kV通常為：

10kV高峰電壓上限：一般設置為10.6kV，在負荷高峰時段，10kV母線運行電壓高于此限時將自動或提示下調電壓；

10kV高峰電壓下限：一般設置為10.2kV，在負荷高峰時段，10kV母線運行電壓低于此限時將自動或提示上調電壓；

10kV低谷電壓上限：一般設置為10.5kV，在負荷低谷時段，10kV母線運行電壓高于此限時將自動或提示下調電壓；