[發明專利]實現變電站電壓及無功功率實時自動補償的方法及系統

有效

• 申請號: 201210156184.1
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102646984A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 李歷波;席世友;任江波;康鴻飛
• 申請（專利權）人: 重慶市電力公司綦南供電局
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/18
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

技術領域

本發明涉及一種實現變電站電壓及無功功率實時自動補償的方法，同時還涉及一種系統。

背景技術

電壓是電網電能質量的重要指標之一，電壓質量對電網穩定及電力設備安全運行、線路損失、工農業安全生產、產品質量、用電單耗和人民生活用電都有直接影響。而在高壓輸電中電壓與無功有著直接聯系，無功的大小決定著電壓的高低。而變電站內電壓及無功的控制是一個多目標、多約束的最優化問題，不能完全靠解析的方法來描述，解決的途徑是采用工程實用算法做出控制決策，而在這個過程中，首先從調度控制中心的自動化系統中采集數據，并將其送入電壓分析模塊和無功分析模塊進行綜合分析，形成變電站主變分接頭調節指令、變電站電容器投切指令，選擇投切電容器組的對應開關遮斷容量及分合次數滿足要求，所有的操作指令最終送至調度控制中心控制系統并執行相關操作，循環往復，自動的監視系統的無功和電壓并進行調節。

根據上述的控制流程，傳統的調節方式是采用電壓無功限值區間的劃分(動態9區圖)來進行的，見圖4所示，根據該圖在各區內，以最優的控制順序和電壓無功設備組合使運行點進入無功、電壓均滿足要求的第9區，本著電壓越限調分接頭、無功越限投切電容，兩者均越限先投切電容，仍不合格再調分接頭的原則進行控制是基本的電壓無功分區控制策略。由于這種劃分過于簡單，沒有全面考慮電壓無功調節的綜合作用效果，容易引起往復動作現象，一旦出現這種情況，系統只能根據圖3所示的流程圖走循環，不會自動的截止程序，所以必須加以避免。

9區域法是根據最基本原理來實現變電站電壓無功自動控制的，該方法存在一些不足。由于這種劃分過于簡單，沒有考慮電壓無功調節間的相互影響。如圖4，如果運行點在8區的點A，根據調節原則，應先降檔位升壓。但是，因為A的無功功率與無功上限比較接近，降檔位后，由于分接頭的線圈匝數減少，變壓器消耗的無功減少，導致系統的無功增加，所以降檔后，電壓和無功都會有所增加，這樣運行點極有可能進入6區。在運行點進入6區后，如沒有電容器可切，只能升檔位。運行點又可能回到8區中原運行點附近，這樣實現變電站電壓及無功功率實時自動補償的方法就會反復的發出降檔位→升檔位→降檔位→升檔位…的操作指令，使運行點不停地在8區和6區之間振蕩。此外，在2、4、6區中同樣存在著類似的運行點。以上的這種情況，增加了分接頭的調節次數，對于變壓器的安全運行十分不利。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一是提供一種實現變電站電壓及無功功率實時自動補償的方法，該方法通過采用模糊邊界算法，可以實現變壓器有載調壓的實時調壓、無功補償，減少操作次數，避免反復換擋的不足，保證系統的電壓質量；本發明的目的之二是提供一種實現變電站電壓及無功功率實時自動補償的系統。

本發明的目的之一是通過以下技術方案實現的：

該種實現變電站電壓及無功功率實時自動補償的方法，包括以下步驟：

步驟一：從調度控制中心采集相關數據；

步驟二：進行電壓分析和無功分析；

步驟三：由前述分析結果，確定實時所處區域，根據各區的調節策略，發出變壓器分接頭調節指令和電容器投切指令；

步驟四：由調度控制中心進行執行，進行自動補償，將實時狀態調整至電壓和無功均合格；

在步驟二中，所述電壓分析和無功分析包括將電壓無功限值區間劃分為動態九區圖，各區的定義如下：

1區：電壓超下限，無功超下限；

2區：電壓合格，無功超下限；

3區：電壓超上限，無功超下限；

4區：電壓超上限，無功合格；

5區：電壓超上限，無功超上限；

6區：電壓合格，無功超上限；

7區：電壓超下限，無功超上限；

8區：電壓超下限，無功合格；

9區：電壓、無功均合格；

在步驟三中，各區域的調節策略如下：

區域9：無功與電壓均合格，不必調節；

區域1：無功越下限，電壓越下限，投電容器組；當電容器組全部投入時，發升壓指令；當有載分接開關處于上限位置時，發強投電容器組指令；

區域2：無功越下限，電壓合格，投電容器組；

區域3：無功越下限，電壓越上限，發降壓指令；當有載開關已調至下限位置時，發強切電容器組指令；

區域4：無功合格，電壓越上限，發降壓指令；當有載開關處于下限位置時，發強切電容器組指令；

區域5：無功越上限，電壓越上限，發切電容器組指令；當電容器組全部切除時，發降壓指令；

區域6：無功越上限，電壓合格，發切電容器組指令；