一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统及方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统及方法
本专利技术属于电力系统无功电压控制
，尤其涉及一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统及方法。
技术介绍
电压质量是电力系统供电质量的关键性指标，也是反映电网运行、管理与控制水平的重要方面，因为电压质量与电网多方面因素息息相关，如网内电源结构、电源分布、网架结构、运行方式及负荷特性等，均会对局部或区域电压质量产生较大影响。由此可以看出电压控制既是一个局部问题，也是一个区域问题，要想实时调控出优质的电网电压，需要网内各区域、各电压等级协调配合，共同保证电压平稳运行，电压波动较小，电网优质供电。而且，随着特高压电网的投运，电力系统对电压稳定提出了更高的要求。目前，无功电压控制采用“分层分区，就地平衡”的原则，通过调节不同电压等级的电容电抗器等无功调节设备以满足电压要求，但是随着风电、太阳能等清洁能源并网比例不断加大，电网电压控制难度日益加大，尤其在电网无功负荷突然增加的情况下，大量无功潮流在全网攒动，电压日波动率接近5％，仅仅依靠电容电抗器等无功资源已很难满足要求。事实上，在传统的控制方式中，不同级别调度机构，包括省、地缺乏协调管控理念，全网风电、火电、光伏、核电、水电等多类型电源的无功调节能力没有得到充分挖掘，难以实现全局电压控制，急需建立完善的理论体系方法和辅助管控系统以提高电压控制水平。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统及方法，其目的是为了实现全局电压控制，提高省地协同控制水平，充分挖掘各电压等级的电源和无功设备的调节能力，提高全网电...
【技术保护点】
一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统，其特征是：包括以下步骤：步骤1：建立省地一体多源协同管控电网无功电压体系，明确了管理流程，强调省调与地调一体，电源与无功资源同台：提出省、地两级调度系统无功电压控制任务按则承担，同时强化省调对主网电源与地调、地调对配网电源与用户的双向管理；提出省、地在同一平台共管全网各电压等级水电、火电、风电等无功资源，达到无功资源突破调度指挥关系实现全局整合；步骤2：基于上述省地一体多源协同管控电网无功电压体系，建立基于J2EE架构的无功电压考核系统。
【技术特征摘要】
1.一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统，其特征是：包括以下步骤：步骤1：建立省地一体多源协同管控电网无功电压体系，明确了管理流程，强调省调与地调一体，电源与无功资源同台：提出省、地两级调度系统无功电压控制任务按则承担，同时强化省调对主网电源与地调、地调对配网电源与用户的双向管理；提出省、地在同一平台共管全网各电压等级水电、火电、风电等无功资源，达到无功资源突破调度指挥关系实现全局整合；步骤2：基于上述省地一体多源协同管控电网无功电压体系，建立基于J2EE架构的无功电压考核系统。2.根据权利要求1所述的一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统，其特征是：所述无功电压考核系统是建立在J2EE体系架构上，即三层分布式应用体系结构，将用户界面、业务逻辑与数据资源进行分离；在客户端的具体实现上根据不同的应用场景采用不同的技术实现策略，即：对系统配置、业务应用等要求部署灵活、使用和维护简便的应用，采用以浏览器为主的实现方式；对与复杂业务系统创建相关的模块，采用集成化客户端的实现方式。3.根据权利要求1所述的一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统，其特征是：所述无功电压考核系统本部署在电力调度生产三区网络，并通过正反向隔离装置与一、二区网络交互，用于获取电网关键节点实时电压、有功、无功数据；该系统包含数据库服务器、文件存储服务器、及两台应用服务器，其中数据库服务器与文件存储服务器数据信息存储在光纤存储网中；无功电压考核系统通过与OMS系统的信息共享，将电厂设备信息及人员基础信息进行接入，并发布在三区网络中，地调及省调用户可在三区网络登录系统，进行信息浏览与审核；系统通过SCADA采集数据，以省调为责任主体，地调按照《地区电网变电站功率因数考核办法》实施变电站总功率因数管理，对220千伏变电站总功率因数合格率进行考核，自动实时统计各电站当前功率因数情况、电压波动情况、自动计算生成功率因数曲线指导调度员按趋势调节电压、进行变电站电压及功率因数日、月合格率分析统计；电厂按照《东北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》、《东北区域发电厂并网运行管理实施细则》实施电厂机组无功积分电量管理，自动记录电厂高压母线越限时段、贡献无功积分电量、贡献无功积分电量是否合格、机组无功电压日考核情况及月考核统计分析。4.根据权利要求1所述的一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统，其特征是：所述无功电压考核系统中电厂考核部分涉及无功电源是否发挥足够的无功支撑作用，如果已经达到上/下限则不考核，电厂考核依据如下所述：1)进相考核：当母线电压越过标准电压上限阈值，并且持续一定时间，则认为母线电压不合格，机组应该多吸收无功，即进相运行，设置一个进相最大无功调节能力或者是进相曲线，通过机组的实际有功出力，在进相曲线上找到其对应的理论无功出力，如果机组实际吸收的无功比进相最大无功调节能力还要多，则此时间段内是免考核的，否则，对机组的实际无功与进相最大无功调节能力之差做无功积分电量，用来考核；2)迟相考核：当母线电压越过标准电压下限阈值，并且持续一定时间，则认为母线电压也不合格，机组应该多发出无功，即迟相运行，设置一个迟相最大无功调节能力，如果机组实际发出的无功比迟相最大无功调节能力还要多，则此时间段内是免考核的，否则，对机组的实际出力与迟相最大无功调节能力之差做无功积分电量，用来考核；3)两种无功积分上下限-理论无功出力计算方法：a.无功最大调节能力分为进相最大、迟相最大两个数值，迟相最大值可设定，默认为0.9，进相分两种，一种是进相0.97，一种是每个机组的进相曲线；b.阶跃曲线方法：Q1＝Q0±K(1-e-t/τ)k＝50≤t≤1τ＝0.15(1)；上述式(1)中：Q1表示理论无功出力，Q0表示无功出力初始值，t表示时间，K表示比例系数，г表示时间常数，e表示自然常数；4)每天按机组的无功积分电量取绝对值求和，按照每天2分/万千乏时考核。5.根据权利要求1所述的一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统，其特征是：所述无功电压考核系统的总体架构自上而下包括如下层次：门户层/表示层、业务平台层、数据层、网络层；安全保障系统和信息化标准是贯穿所有层次的两大体系；1)门户层/表示层：门户层/表示层是为最终用户提供服务的具体表现和接入点，在系统、建设中以网络门户为主；2)业务平台层：汇交平台建设的主要目标就是完善无功电压考核管理体系；加强调度管理支撑和保障能力；提高无功电压考核系统资料信息的真实性、正确性、及时性和有效性；3)数据层：数据层的内容在物理上部署于数据中心，数据中心是各业务应用系统、决策支持系统和信息服务系统运行的基础，数据中心建设主要包括满足业务系统运行并统一管理的各类业务数据库以及支撑这些数据库管理、动态更新和交换的软硬件基础环境；4)网络层：网络层为基于宽带的电力系统业务网，数据交换主要通过内网和主干网来实现；5)安全保障系统：安全系统设计为基础设施层、数据访问层、信息交换层、应用层四个层次，其中基础设施层包括网络安全基础设施和认证基础设施；数据访问层包括数据资源的安全性、数据访问、传输以及提取的安全性；信息交换层主要是保证信息传输的机密性、完整性和不可否认性，防止信息传输过程中的窃听和泄漏；应用层安全保证业务操作主体的可信性、可审计性以及不可抵赖性。6.根据权利要求1所述的一种提高无功电压控制水平的多源协同管控系统，其特征是：所述无功电压考核系统的计算流程包括：1)曲线载入：系统自动输入省调根据相关规定和文件下发季度无功电压标准曲线及上下限；2)数据初始化：系统初始化，电厂编号从1开始，表征所有电厂无功电量越限的向量初始值置0，表征所有电厂越限时刻数的向量初始值置0；3)数据采集和计算：从第一家电厂开始，采集一天内所有时刻的有功、无功、电压数据，判断电压是否越限，如果电压越限，判断无功出力是否合理，如果不合理，则结合实际无功出力和公式(1)的理论无功出力进行计算超发无功电量，并将该时刻记为一个越限时刻，然后进入下一个时刻，重复以上工作，指导所有时刻判断计算结束，形成第i家电厂的超发电量sum(i)和超发时刻数pl(i)，所有电厂重复以上计算；4)结果统计和排名：根据形成的电厂越限电量向量...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩子娇，张艳军，高凯，朱钰，葛延峰，李大路，金妍，杜宽，董鹤楠，刘凯，那广宇，赵鹏，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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