一种地区电网无功电压控制系统技术方案

本发明专利技术提出了一种地区电网无功电压控制系统，外接SCADA系统，包括：拓扑网络建立模块、数据采集分析模块、无功电压分析模块和控制输出模块；拓扑网络建立模块用于根据电网模型建立电网拓扑网络；数据采集分析模块连接拓扑网络建立模块，用于根据电网拓扑网络通过SCADA系统采集电网实时数据；无功电压分析模块分别连接拓扑网络建立模块和数据采集分析模块，用于对有效实时数据进行分析生成电网遥控指令；控制输出模块连接无功电压分析模块，用于将电网遥控指令发送到SCADA系统。本发明专利技术提出的一种地区电网无功电压控制系统，可实现地区电网的无功电压控制，达到全网功率损耗最小的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了一种地区电网无功电压控制系统，外接SCADA系统，包括：拓扑网络建立模块、数据采集分析模块、无功电压分析模块和控制输出模块；拓扑网络建立模块用于根据电网模型建立电网拓扑网络；数据采集分析模块连接拓扑网络建立模块，用于根据电网拓扑网络通过SCADA系统采集电网实时数据；无功电压分析模块分别连接拓扑网络建立模块和数据采集分析模块，用于对有效实时数据进行分析生成电网遥控指令；控制输出模块连接无功电压分析模块，用于将电网遥控指令发送到SCADA系统。本专利技术提出的一种地区电网无功电压控制系统，可实现地区电网的无功电压控制，达到全网功率损耗最小的目的。【专利说明】—种地区电网无功电压控制系统
本专利技术涉及电力自动化
，尤其涉及一种地区电网无功电压控制系统。
技术介绍
电压的稳定可以确保各种电气设备的正常运行并延长其使用寿命，随着用户对供电质量要求的日益提高，电压合格率成为他们非常关心的一个主要问题。出于经济性的考虑，电网中不能远距离输送无功功率，以尽量避免远距离传输无功功率所造成的能量损失。同时，电压和无功功率控制是一个关系到保证供电质量、满足用户无功功率需求和系统电压合格的问题，也是减少网损、提高电网运行经济性的有效措施，不断受到电力系统运行人员的密切关注。因此在电力系统中实现电压无功优化控制具有广泛和重要的经济效益和社会效益。 目前部分变电所已经有电压无功综合控制装置(VQC)在投运。该装置一般是根据本变电所所运行的区域图上的位置来给出控制措施，满足本变电所内部电压要求和无功功率的合理分布。这种变电所级电压无功局部优化综合控制技术已比较成熟，但仍有如下不足:一、只能实现局部的优化，不能实现全系统的最优控制，并且仅能保证受控母线电压合格，不能达到全网功率损耗最小的目的；二、在二级有载调压电网会出现电压频繁调整，容易造成电压调节不合理现象，对三绕组变压器的中端电压的调节能力不足；三、VQC装置的调节控制是基于给定的电压无功上下限值，电压无功上下限值的确定要依赖维护人员的经验，缺少一套有效的计算方法，如果上下限值给定不合理，无论调节措施多么完美，都不可能得到合理的控制；四、各个变电所均需投入VQC装置，也会增加供电企业的设备投资。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种地区电网无功电压控制系统，可实现地区电网的无功电压控制，达到全网功率损耗最小的目的。 本专利技术提出的一种地区电网无功电压控制系统，外接SCADA系统，包括:拓扑网络建立模块、数据采集分析模块、无功电压分析模块和控制输出模块； 拓扑网络建立模块用于根据电网模型建立电网拓扑网络； 数据采集分析模块连接拓扑网络建立模块，用于根据电网拓扑网络通过SCADA系统采集电网实时数据，并对电网实时数据进行分析处理提取有效实时数据；电网实时数据包括:各级变电所主变和电容器的开关状态、刀闸状态，各级变电所变压器的当前档位，各级变电所的有功、无功、电压，继电保护信号；继电保护信号包括:电容器故障信号和主变故障信号； 无功电压分析模块分别连接拓扑网络建立模块和数据采集分析模块，用于对有效实时数据进行分析，计算全网功率因数、一次变电所无功、各变电所母线电压以及各变电所的电容器的无功补偿剩余度K和电容器投切系数M，并结合电网拓扑网络生成电网遥控指令，电网遥控指令包括:电容器的投切操作和/或有载调压变压器档位的升档或降档调节； 控制输出模块连接无功电压分析模块，用于将电网遥控指令发送到SCADA系统。 优选地，拓扑网络建立模块根据地区电网模型以地区电网中的一次变为根节点并以二次变为子节点建立树干网，并根据多个树干网生成电网拓扑网络。 优选地，数据采集分析模块根据电网拓扑网络以遍历根节点和子节点的方式从SCADA系统中采集电网实时数据并进行检测获得合格数据，通过对N组合格数据求取平均值以获得有效实时数据。 优选地，数据采集分析模块通过对N组合格数据求取平均值以获得有效实时数据，3 彡 N ( 10。 优选地，数据采集分析模块对电网实时数据进行的检测包括报文正确性校验和数据有效性校验。 优选地，无功电压分析模块在树干网中遍历子节点根据有效实时数据计算地区电网的功率因数、一次变电所无功、各变电所母线电压以及各变电所的电容器的无功补偿剩余度K和电容器投切系数M，将各电容器的M值进行排队以明确投切顺序，分析获得所有通过对电容器进行投切操作和/或有载变压器进行档位调压以实现地区电网无功电压控制目标的控制策略，并生成控制策略集合，然后通过结合电网拓扑网络进行地区电网综合分析，在保证全网电压合格的前提下择取操作步骤最少的控制策略作为最优控制策略并生成遥控指令。 优选地，无功电压分析模块获得最优控制策略后对其进行正确性判断，具体为，是否会导致电网设备异常，是否超出操作次数限制，是否超出操作时间间隔，是否能够实现电网无功电压控制目标；当最优控制策略正确时，根据其生成电网遥控指令。 优选地，所述系统包括无功指令输入模块，其用于接收或者输入无功电压控制目标指令并发送给无功电压分析模块。 优选地，所述系统包括存储模块，其用于存储数据采集分析模块获得的电网实时数据以及无功电压分析模块生成的计算结果和遥控指令。 本专利技术实现了电网全网在线无功优化调度和无功控制装置的局部优化自动控制协调，改善了整个电网的电压质量，降低了电网有功损耗，可保证各变电站的电压合格，调节动作及时准确，满足实际运行需求。另外，本专利技术的实施可在变电站的运行中代替人工调节工作，实现了变电站电压无功调节的自动化控制，保证了无人值班变电站的电压无功调节安全运行。 本专利技术结合全网拓扑网络，既能够实现地区电网的无功电压控制，还实现全网的最优控制，可在保证受控母线电压合格的同时，还达到全网功率损耗最小的目的。 本专利技术结合全网情况对可实现地区电网无功电压控制目标的多种实施方案进行择优选取，并进行判断，以保证通过最简单合理、步骤最少的方式实现电网优化目标； 本专利技术根据各变电所建立拓扑网络，以便通过遍历节点的方式对各变电所进行数据采集与监控调节，有利于提高全网巡查的严谨性，避免遗漏。 本专利技术提供的地区电网无功电压控制系统可直接连接SCADA系统使用，不但为电力企业节省设备投资，而且可根据全网系统的运行信息实现全网的电压无功控制，从而保证全网范围内的电压质量合格和无功功率的合理分布。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术提出的一种地区电网无功电压控制系统结构示意图。 【具体实施方式】 参照图1，本专利技术提出的一种地区电网无功电压控制系统，可直接连接电网现有的SCADA系统(Supervisory Control And Data Acquisit1n,数据采集与监视控制系统)，并利用SCADA系统实现对电网的数据采集和控制，充分利用现有的电网设备，节省了系统建立成本，降低了施工难度。 该地区电网无功电压控制系统包括拓扑网络建立模块、数据采集分析模块、无功指令输入模块、无功电压分析模块、控制输出模块和存储模块。其中，拓扑网络建立模块分别连接数据采集分析模块和无功电压分析模块，数据采集分析模块和无功电压分析模块均连接存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地区电网无功电压控制系统，外接SCADA系统，其特征在于，包括：拓扑网络建立模块、数据采集分析模块、无功电压分析模块和控制输出模块；拓扑网络建立模块用于根据电网模型建立电网拓扑网络；数据采集分析模块连接拓扑网络建立模块，用于根据电网拓扑网络通过SCADA系统采集电网实时数据，并对电网实时数据进行分析处理提取有效实时数据；电网实时数据包括：各级变电所主变和电容器的开关状态、刀闸状态，各级变电所变压器的当前档位，各级变电所的有功、无功、电压，继电保护信号；继电保护信号包括：电容器故障信号和主变故障信号；无功电压分析模块分别连接拓扑网络建立模块和数据采集分析模块，用于对有效实时数据进行分析，计算全网功率因数、一次变电所无功、各变电所母线电压以及各变电所的电容器的无功补偿剩余度K和电容器投切系数M，并结合电网拓扑网络生成电网遥控指令，电网遥控指令包括：电容器的投切操作和/或有载调压变压器档位的升档或降档调节；控制输出模块连接无功电压分析模块，用于将电网遥控指令发送到SCADA系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，殷骏，姚琦，
申请(专利权)人：安徽立卓智能电网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34