[發明專利]一種實時監測自動電壓控制系統

在審

• 申請號: 201711180884.3
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107910873A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 張自鋒;陶秀杰;李俊超;曹毅;韋嶸暉;王宏
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J3/16;H02J13/00
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司32280
• 代理人: 袁興隆

技術領域

本發明屬電力系統控制領域，更準確地說本發明涉及一種大規模電廠實時監測自動電壓控制系統。

背景技術

電力系統的負荷是經常變化的，有的是有規律性的，如隨著工廠的上班負荷會增加；有的是隨機的，如某條輸電線突然跳閘。負荷發生變化后，系統的頻率將隨之變化。為了維持系統的頻率，就需要進行調節，使頻率恢復到原先的水平，也就是期望的水平，當然允許一定的誤差。這個誤差隨系統規模的大小而變。一般來說，大系統允許的誤差要小些，如0.1Hz，小系統允許的誤差大些。嚴格地說，負荷發生變化后，不僅頻率受到影響，電壓也受到影響。

同時對于自動電壓控制系統，無論是采用了何種控制模式，都應當保證其控制策略不會給電網運行帶來安全問題。因此，可由自動電壓控制系統將其控制策略提交給電網實時安全預警系統進行分析，當校核通過后，再將控制策略下發執行，保證實時控制不會給電網運行帶來安全問題。

與此同時隨著區域電力系統互聯的發展，電力系統動態行為的監測和控制日益受到廣泛關注。該系統將成為電力系統調度中心的動態實時數據平臺的主要數據源，并逐步與EMS系統及安全自動控制系統相結合，以加強對電力系統動態安全穩定的監控。該技術規范強調了對電力系統動態過程的實時監測。

大量的應用實踐證明，電網實時動態監測系統能監測電網運行狀態、進行系統特性分析，準確捕捉電力系統在故障擾動、低頻振蕩和系統試驗等情況下的動態過程及行為特性，成為校核電力系統穩定計算模型的有效手段，取得了較好的社會效益和經濟效益。

電力系統動態過程的實時監測對電力系統的穩定分析、預警、調度、事故分析、參數辨識及在線穩定決策都大為有益，將給電力系統的運行及控制帶來巨大變革性影響，為解決復雜電力系統的系列難題提供了新的有效的手段。WAMS實時同步測量、快速傳輸的特點非常適合實現大范圍快速控制，是控制區間功率交換、限制事故區域擴展、提高主網架安全穩定水平的最具潛力的手段之一。因此大力發展電網實時動態監測系統是十分必要的。

發明內容

本發明克服了現有技術中自動電壓控制系統只能對電壓進行檢測的缺點，提供了一種實時監測自動電壓控制系統，可從AVC星型網子站的計算機控制系統中獲得AVC終端的遙測數據，并可將這些重要數據上送到AVC主站，同時接收AVC主站下發的控制命令，實現電廠的自動電壓控制功能，并且具有預警系統，保證實時控制信號的準確性，與此同時同步采集電網各關鍵節點的電壓、電流相量和溫度值并實時上送電力系統實時動態監測系統,可對電網的動態運行狀態進行實時精準的狀態預測。

本發明的技術方案是：一種實時監測自動電壓控制系統，包括AVC自動電壓控制模塊(Automatic Voltage Control)、AVR自動電壓調節模塊(Automatic

voltage regulator)和電網實時監測模塊。

其中AVC自動電壓控制模塊包括：AVC主站，AVC星型網子站、AVC中控單元、安全預警裝置和AVC終端；AVR自動電壓調節模塊包括：改變勵磁調節器，通過改變勵磁調節器電壓給定值實現勵磁電流的增減。

AVC中控單元是AVC系統的核心部件,AVC絕大部分功能都是由其實現的。包括接收處理調度中心AVC主站下發的調節指令；收集機組與高壓母線電壓等相關實時模擬量以及反映運行狀態的實時遙測信息。根據采集的信息按照制定的控制策略進行分析運算,預測無功總量，對無功合理地分配,并將分配結果傳至AVC終端還具備將AVC運行狀態向調度上傳，控制模式切換、參數整定、歷史數據保存/查詢等功能。AVC中控單元有主備之分，由兩臺高性能的工控機組成。如若AVC中控單元主機出現故障，備機將自動升為主機，擔負起所有工作,不會影響系統的正常運行。AVC中控單元主要功能：(1)實現與RTU通訊，獲取主站下發的控制信息，包括電廠主變高壓側母線(節點)電壓目標值(全廠模式)；單臺機組無功出力目標值(單機模式)；AVC子站遠方/就地控制切換命令。(2)實現與RTU通訊,通過RTU上傳子站運行狀態，包括投入/退出狀態信號，增/減磁閉鎖信號。(3)實現與RTU通訊，獲取RTU采集的遙測信息。