[發明專利]一種變電主站與從站之間的預警與控制系統

有效

• 申請號: 201610054560.4
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105515203B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 朱國強;王沖;劉杰;張金濤;張健;孟維玉;陳杰;劉魁;張洪濱
• 申請（專利權）人: 國網山東無棣縣供電公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J9/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 張亮

技術領域

本發明涉及備自投領域，尤其涉及一種變電主站與從站之間的預警與控制系統。

背景技術

經濟的發展對電力需求越來越旺盛，電網規模不斷的擴大，電網結構日趨復雜，供電可靠性的要求也越來越高，目前在國內廣泛應用的備用電源自動投入裝置在電力系統故障或其他原因使電網主供電源斷開時，能夠迅速斷開原工作電源，將備用電源自動投入工作，及時恢復對用戶的供電，提高供電可靠性，減少供電損失，保證電網安全穩定運行。

目前國內備自投系統使用110kV變電站串供結構是電網比較普遍的接線方式，當串供線路上設備發生故障時，可能會造成母線失壓或部分廠站失電，造成較大的經濟損失，

但是110kV站點及線路有限，受制于電網建設現狀及電網運行方式，有限的110kV站點及線路無法形成強大的備自投裝置覆蓋網，110kV供電片區因線路故障失電時，易形成孤島電網，無法保證片區電網的電壓及功角穩定，導致線路的安全穩定性問題。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明的目的在于，提供一種變電主站與從站之間的預警與控制系統，包括：變電主站以及多個子變電站；

所述變電主站分別與所述多個變電站通信連接，所述變電主站用于獲取多個子變電站上傳的信息，實時形成當前電網的潮流斷面數據，識別電網的運行方式，對數據的可靠性和電網狀態以及電網安全穩定性進行在線評估；通過EMS、現場PMU裝置獲取多個子變電站電網實時數據實現電網安全穩定的預警與控制，實時監測多個子變電站的母線電壓，對多個子變電站電網運行信息進行采集和處理，根據既定的控制策略，對電網的負荷，潮流進行在線決策、在線控制和離線分析的計算統一協調控制，并對子變電站下發控制命令，完成整個電網的控制功能；

所述子變電站包括：線路保護裝置、母差保護裝置、繼電保護裝置；所述子變電站通過線路保護裝置、母差保護裝置、繼電保護裝置的動作行為進行故障判別實現備自投；

所述子變電站還包括采集裝置、控制裝置、通信裝置、定位裝置；

采集裝置采集子變電站內的設備電流量、電壓量、有功功率量、無功功率量；

控制裝置用于對子變電站范圍內的所有設備控制，通過通信裝置與變電主站數據通信，發送子變電站的運行信息、故障信息，并接收變電主站的控制命令，對子變電站內的設備實施控制；當子變電站發生故障時，子變電站備自投根據定位裝置對故障點的定位情況，控制裝置判斷是否需要動作，如果需要動作則先下發命令隔離故障，判斷備用電源是否過載需要采取切負荷控制措施，合上解環點斷路器恢復供電，在預設時間內檢測各線路的過載情況，保持電網的穩定運行。

優選地，所述變電主站包括：斷面潮流監測模塊；

所述斷面潮流監測模塊用于建立斷面運行方式，通過采集各子變電站的電壓相角、有功功率、無功功率、電壓幅值、電網頻率對斷面潮流進行計算、優化，使電網的動態地響應提高，并對線路和斷面運行狀況監測，潮流超限斷面語音報警和超限記錄統計分析。

優選地，所述斷面潮流監測模塊使用電網狀態估計結果和PQ分解算法確定計算初始值，通過判斷收斂率a得到對斷面潮流的監測；其中，

P_i＝P₀[1-k_p(f-f₀)]

Q_i＝Q₀[1-k_Q(U-U₀)]

計算的到，Pi節點的有功功率，節點Qi節點的無功功率；

k_p為有功功率調節系數；

K_q為無功功率調節系統；

P₀為額定有功功率；

Q₀為額定無功功率；

f為采集的頻率；

f_o為額定的頻率；

U為采集的電壓；

U₀為額定電壓；

ΔQ無功功率的導數值；

ΔU電壓幅值的導數；

θ電壓相角；

A_ij恒定流負載百分比系數；

B_ij恒定功率負載百分比系數；

G_ij頻率負載百分比系數；

C_i為修訂量