一种变电站自动电压控制子站装置及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:14646363 阅读:94 留言:0更新日期:2017-02-16 03:08
本发明专利技术公开一种传统变电站自动电压控制子站装置及其控制方法,属于电力系统能量管理系统领域。该装置包括:规约库,数据采集模块,通信模块,策略计算模块,指令输出模块,以及与所述四个模块分别相连的实时数据库。数据采集模块从传统变电站监控系统采集变电站所有模拟量和数字量;通信模块接收调度主站下发的无功调节指令;策略计算模块计算控制策略达到站内电压合格、关口无功合理、响应调度无功调节指令的目标;指令输出模块根据得到的控制策略分解为对应指令,并下发到监控系统执行;实时数据库通过共享内存技术实现上述模块间的数据交互。本发明专利技术提高无功设备安全运行率和电压运行质量,杜绝调度主站误控现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统能量管理系统(EMS)
,特别涉及一种传统变电站自动电压控制子站装置及其控制方法
技术介绍
自动电压控制(以下简称AVC,AutomaticVoltageControl)系统是实现输电网安全(提高电压稳定裕度)、经济(降低网络损耗)、优质(提高电压合格率)运行的重要手段。AVC系统架构在电网能量管理系统(EMS)之上,能够利用输电网实时运行数据,从输电网全局优化的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案,自动下发给电厂、变电站以及下级电网调度机构执行。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能,同时,具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。传统变电站是利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术,对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计,建成了变电站综合自动化系统,实现对变电站设备运行情况进行监视、测量、控制和协调的功能。申请号为201610821934.0的专利专利技术“一种智能变电站自动电压控制子站装置及其控制方法”公开了一种应用于智能变电站的自动电压控制子站装置及其控制方法,该装置包括用于获取变电站所有模拟量和数字量的数据采集模块、用于与调度主站建立数据交互的通信模块、用于智能变电站自动电压控制的策略计算模块、用于智能变电站自动电压控制的指令输出模块。该装置控制方法主要为利用智能变内符合IEC61850标准的MMS通信采集站内模拟量和数字量、策略计算模块通过投切站内电容器或电抗器对应开关达到站内电压合格、关口无功合理、响应调度无功调节指令的三个目标。事实上,上述专利技术针对的采用符合IEC61850标准通信的智能变电站在国内属于新生事物,尚未大面积应用。目前全国电力系统中更大量的传统变电站,站内通信不采用符合IEC61850标准的通信,而是采用符合IEC870-5-101、102、104标准的通信,或者采用CDT、DNP等部颁标准的通信。如何在这些传统变电站实现自动电压控制在前述专利技术中没有解决,特别是如何使用一套变电站自动电压控制装置适应所有传统变电站涉及的各种通信规约是一个急需解决的问题,不解决这个问题就无法在传统变电站改造中推广变电站内的自动电压控制技术。另外变电站自动电压控制在投切站内电容器或电抗器无法达到目标时,有时可以通过调节主变分接头档位到达电压调节的目标,比如当站内母线电压高于电压上限时,若电容器已全部退出且电抗器已全部投入,此时可以通过降主变分接头档位实现降低母线电压的目标,但这一问题在前述专利技术中也没有解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处,提出一种传统变电站自动电压控制子站装置及其控制方法。本专利技术可以提高传统变电站无功设备安全运行率和电压运行质量,杜绝调度主站直控方式下电容器、电抗器、分接头误控现象的发生,适应于通信方式不尽相同的各类传统变电站进行自动电压控制技术的升级改造。本专利技术提出的一种传统变电站自动电压控制子站装置,该装置包括:规约库,数据采集模块,通信模块,策略计算模块,指令输出模块,以及与所述四个模块分别相连的实时数据库;所述规约库通过集成规则和报文解析用于传统变电站的站内通信,所述数据采集模块用于从传统变电站监控系统获取变电站所有模拟量和数字量,所述通信模块用于与调度主站建立数据交互,所述策略计算模块用于计算传统变电站自动电压控制策略,所述指令输出模块用于通过传统变电站监控系统下发传统变电站自动电压控制指令,所述实时数据库用于支持数据采集模块、通信模块、策略计算模块和指令输出模块之间的数据交互。本专利技术提出的一种采用上述传统变电站自动电压控制子站装置的控制方法,包括以下步骤:1)传统变电站自动电压控制子站装置的数据采集模块、指令输出模块以传统变电站监控系统支持的通信方式接入监控系统;数据采集模块、指令输出模块与传统变电站监控系统之间的通信报文按照规约库集成的规则进行报文解析;数据采集模块从监控系统采集变电站所有模拟量和数字量,包括所有设备包含各线路、主变、母线、电容电抗的电流、电压、有功、无功数据以及各设备故障、告警信号、保护信号;指令输出模块向监控系统下发站内电容器或电抗器对应开关的跳合闸命令以及主变分接头档位升降命令;2)通信模块以传统变电站远动装置支持的通信方式接入远动装置;通信模块与远动装置之间的通信报文按照规约库集成的规则进行报文解析;通信模块向远动装置发送子站远方本地信号、本站无功可减和可增量,再由远动装置通过调度数据网转发给调度主站;调度主站将本站无功调节指令下发到远动装置,再由远动装置下发给通信模块;3)策略计算模块通过计算得到投切站内电容电抗器或升降主变分接头的控制策略,实现站内电压合格、关口无功合理、响应调度无功调节指令的三个目标,三个目标优先级从高到低、依次进行;具体包括以下步骤:3.1)实时监视各级母线电压值,计算各级母线电压越限的紧急情况控制策略,以保证母线电压当前量测值在给定的电压上限和下限范围内,当母线电压高于电压上限时退出电容器或投入电抗器,当母线电压低于电压下限时退出电抗器或投入电容器;当母线电压高于电压上限时,若电容器已全部退出且电抗器已全部投入,则降主变分接头档位;当母线电压低于电压下限时,若电抗器已全部退出且电容器已全部投入,则升主变分接头档位;3.2)在3.1)所有母线电压合格的基础上,计算220kV关口出现无功倒送情况,当无功倒送时退出电容器或投入电抗器,以保证220kV主变关口的无功合理性;3.3)在3.1)和3.2)的条件都能满足的情况下,计算电压优化控制策略,根据步骤2)中调度主站下发的无功调节指令投切电容器或电抗器;当无功调节指令为升无功时退出电抗器或投入电容器;当无功调节指令为降无功时退出电容器或投入电抗器,以保证响应调度无功调节指令;4)指令输出模块根据步骤3)策略计算模块的控制策略分解为对应电容器电抗器开关的跳合闸命令或主变分接头档位升降指令,并下发到传统变电站监控系统执行;5)实时数据库采用共享内存技术提供一套数据读写的函数;数据采集模块、指令输出模块、通信模块、策略计算模块使用所述函数进行模块间的数据交互。本专利技术的特点及有益效果:本专利技术提出的一种传统变电站自动电压控制子站装置,采集和监测站内所有模拟量和数字量,达到了站内设备全息监测的目的;子站装置实时监测本站各级母线电压,一旦母线电压发生越限的紧急情况则优先处理,提高了紧急情况处理的速度;调度主站只下发无功调节指令,子站装置根据调度无功调节指令进行控制策略计算并分解为具体的电容器或电抗器开关的跳合闸命令、或主变分接头档位升降指令,主站侧不再需要维护电容器、电抗器开关的遥控点号和分接头档位升降的遥控点号,杜绝了调度主站对电容器、电抗器开关或分接头档位误控现象的发生。本专利技术可以提高无功设备安全运行率和电压运行质量,适应于通信方式不尽相同的各类传统变电站进行自动电压控制技术的升级改造。附图说明图1为本专利技术装置的信息交互结构示意图。具体实施方式本专利技术提出的一种传统变电站自动电压控制子站装置及其控制方法,下面通过附图及具体实施例进一步详细说明如下:本文档来自技高网
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一种变电站自动电压控制子站装置及其控制方法

【技术保护点】
一种传统变电站自动电压控制子站装置,其特征在于,该装置包括:规约库,数据采集模块,通信模块,策略计算模块,指令输出模块,以及与所述四个模块分别相连的实时数据库;所述规约库通过集成规则和报文解析用于传统变电站的站内通信,所述数据采集模块用于从传统变电站监控系统获取变电站所有模拟量和数字量,所述通信模块用于与调度主站建立数据交互,所述策略计算模块用于计算传统变电站自动电压控制策略,所述指令输出模块用于通过传统变电站监控系统下发传统变电站自动电压控制指令,所述实时数据库用于支持数据采集模块、通信模块、策略计算模块和指令输出模块之间的数据交互。

【技术特征摘要】
1.一种传统变电站自动电压控制子站装置,其特征在于,该装置包括:规约库,数据采集模块,通信模块,策略计算模块,指令输出模块,以及与所述四个模块分别相连的实时数据库;所述规约库通过集成规则和报文解析用于传统变电站的站内通信,所述数据采集模块用于从传统变电站监控系统获取变电站所有模拟量和数字量,所述通信模块用于与调度主站建立数据交互,所述策略计算模块用于计算传统变电站自动电压控制策略,所述指令输出模块用于通过传统变电站监控系统下发传统变电站自动电压控制指令,所述实时数据库用于支持数据采集模块、通信模块、策略计算模块和指令输出模块之间的数据交互。2.一种采用如权利要求1所述的传统变电站自动电压控制子站装置的控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)传统变电站自动电压控制子站装置的数据采集模块、指令输出模块以传统变电站监控系统支持的通信方式接入监控系统;数据采集模块、指令输出模块与传统变电站监控系统之间的通信报文按照规约库集成的规则进行报文解析;数据采集模块从监控系统采集变电站所有模拟量和数字量,包括所有设备包含各线路、主变、母线、电容电抗的电流、电压、有功、无功数据以及各设备故障、告警信号、保护信号;指令输出模块向监控系统下发站内电容器或电抗器对应开关的跳合闸命令以及主变分接头档位升降命令;2)通信模块以传统变电站远动装置支持的通信方式接入远动装置;通信模块与远动装置之间的通信报文按照规约库集成的规则进行报文解析;通信模块向远动装置发送子站远方本地信号、本站无功可减和可增量,再由远动装置通过调度数据网转发给调度主站;调度...

【专利技术属性】
技术研发人员:苑画舫赵瑞王卫董楠王岗红贾东强孙健常乾坤钱叶牛汤磊
申请(专利权)人:国家电网公司国网北京市电力公司北京清大高科系统控制有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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