本发明专利技术公开了一种基于公式的可编程电压无功自动控制装置，所述的装置包括：ＶＱＣ控制单元，该单元通过实时数据库与公式运算单元进行数据交换，获得并输出控制命令，该单元具有与控制对象连接的控制输出接口；公式运算单元，该单元通过实时数据库与ＶＱＣ控制单元进行数据交换；实时数据库，该数据库提供运算所需的所有数据，所述的实时数据库是由一系列的存储器构成的，向ＶＱＣ控制单元和公式运算单元提供其要求的信息，该数据库采集被控制对象的数据，构成具有多种信息的数据库，是系统的数据源。本发明专利技术作为一个电压无功自动控制装置，可以保证电力系统中变电站的母线电压质量和无功平衡，但更重要的是，它具备强大的可编程特性，可以满足工程现场多变复杂的控制需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统的自动控制技术，更具体地涉及电力系统中电压控制技术，特别是涉及电压无功自动控制(VQC)装置。
技术介绍
电压无功自动控制(VQC)作为电力系统的自动控制技术之一，在保证变电站母线电压和无功平衡方面发挥着重要作用，其目的是通过合理的投切无功设备或调节变压器分接头使得目标母线电压和功率因数被控制在设定的范围内。电压无功自动控制装置的设计一直在朝着灵活、稳定、准确的方向发展，其中控制策略是其核心组成，从最初经典九区控制[例如，孙淑信，游志成 等编著的《大型变电站微机自动调压系统的研究》，电力系统自动化，1995年，第7期]和[杨仁刚，杨名皓等编著的《微机型电压无功综合控制器》，全国高等学校电力系统及自动化专业第八届学术年会论文集，1992年，第10期]，到现在的17区控制[沈曙明等编著的《变电站电压无功综合自动控制的实现与探讨继电器》1999年，第7期第10～13页]、20区控制策略[姜庆密 滕杰等编著的《iES500电压无功自动控制系统的研制与探讨》山东电力高等专科学校学报2000，第3卷 第2期，第52～第54页]，再发展到多样化的人工智能控制，例如人工神经网络(ANN)、遗传算法、模糊边界策略等[杨争林孙雅明编著的《基于ANN的变电站电压和无功综合自动控制》电力系统自动化1999年，第7期第10～13页]和[庄侃沁 李兴源编著的《变电站电压无功控制策略和实现方式》，电力系统自动化2001年第10期第47～50页]，控制策略已有很多种。VQC通过变电站内监控网络获得系统信息，包括相关节点的电压、电流、有功和无功以及有关断路器和隔离开关的位置信息，在明确网络拓扑状态的前提下根据预定的控制原则做出调整决策。现有的VQC技术主要存在以下不足1、策略固定，不利于后期扩展最初的VQC装置，设计简单，策略单一，只提供经典九区控制，一切控制和闭锁都是在固化的逻辑中进行，用户只需要进行简单的上下限定值设置，就可以进行VQC控制了，这种控制的缺点是用户没有任何选择策略的权利，且策略简单，不能应付各种复杂的现场情况，控制效果差；闭锁条件不具备后期扩展能力，只能在设计时充分考虑到足够多的闭锁情况并进行相关设计，如果确实需要扩展，则必须考虑修改程序。现有的VQC装置，已经摆脱了原先的单策略模式，开始朝着集成模式发展，一般系统中都提供几种常用的控制策略，用户可以根据需要进行合适的选择，但是这种选择的灵活性依然有限，常用的控制策略也不能适用于所有的情况，比如有些特殊的工程现场，就希望九区边界可根据现场情况的不同动态变化，并且各个区域的动作策略可以自定义。在面对类似这样有某种特殊需要的用户时，集成模式的VQC装置的灵活性也失去了作用，只能通过更改程序来满足用户的特殊需求，这种针对特殊用户量身裁定的系统失去了通用性的标准，也耗费了大量的人力物力，拖延了工程进度。2、无仿真功能目前已有的VQC装置基本无仿真功能，一般通过手工置数来达到简单的仿真测试的目的，首先设置电压、无功、功率因数的初始状态，然后在VQC系统发出每条控制指令之后，再人工置数相关的电压无功，达到模拟实际情况的效果。而且九区图上只显示当前系统的状态，对发出控制令前的系统状态没有记忆功能，这种仿真过程步骤繁琐，不易于观察了解整个控制过程。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术在扩展灵活性和仿真功能上存在的缺陷，把公式逻辑编辑器和电压无功自动控制装置有机结合，通过自定义公式满足不同的控制需求；同时提供方便的仿真测试功能，检验基于自定义公式的控制策略的正确性。为实现以上目的，所述的基于公式的可编程电压无功自动控制装置是通过如下的技术方案实现的，所述的基于公式的可编程电压无功自动控制装置包括VQC控制单元，该单元与实时数据库连接，用于通过实时数据库与公式运算单元进行数据交换，并且该单元具有与控制对象连接的控制输出接口；公式运算单元，该单元与实时数据库连接，用于通过实时数据库与VQC控制单元进行数据交换； 实时数据库，该数据库与VQC控制单元以及公式运算单元连接，所述的实时数据库是由一系列的存储器构成的，用于向VQC控制单元和公式运算单元提供其要求的信息，该数据库采集被控制对象的数据，构成多种信息数据库。所述的多种信息数据库包括监视控制与数据采集SCADA(Supervisory ControlAnd Data Acquisition)库、设备库、拓扑库和公式库。所述的公式运算单元是由一系列逻辑单元构成的，提供强大的计算功能，包括基本运算和VQC应用的特色运算，所述的基本运算包括数值运算和逻辑运算，实时库中所有的实时量、常量、设备量、时间量、临时变量都可以参与运算，运算结果也可以写入实时库；所述的VQC应用的特色运算包括对延时运算函数、取时函数、设备闭锁运算和控制运算。所述的VQC控制单元是由通讯程序及开入开出板卡构成的输出控制单元，该VQC控制单元接收公式运算单元给出的控制指令，通过调节变压器分接头或投切电容电抗设备使得相关的电压和无功被控制在上下限值内，满足变电站内的母线电压质量和无功平衡的要求。本专利技术满足了用户多变的控制需求，避免因用户需求的不同而频繁地进行程序的改动，提供给用户一个强大的二次开发平台，以不变的平台满足多变的用户需求。下面结合附图对本专利技术的技术方案进一步地描述，能够更好地理解本专利技术的实质和优点。附图说明图1是本专利技术的装置结构示意图。图2是本专利技术的装置中使用的九区域图的工作原理示意图。图3是本专利技术的装置工作时序图。图4是本专利技术的装置仿真时序图。具体实施例方式图1是本专利技术的装置结构示意图。如图1所示，所述的装置包括VQC控制单元，该单元与实时数据库连接，用于通过实时数据库与公式运算单元进行数据交换，并且该单元具有与控制对象连接的控制输出接口； 所述的VQC控制单元是由通讯程序及开入开出板卡构成的输出控制单元，该VQC控制单元用于对电容电抗变压器等设备的控制命令的出口，使得相关的电压和无功被控制在上下限值内，所述的电压和无功的上下限就构成了如图2所示的九区图上。公式运算单元，该单元与实时数据库连接，用于通过实时数据库与VQC控制单元进行数据交换；所述的公式运算单元是由一系列逻辑单元构成的核心计算单元，提供多种计算功能和灵活的计算模式。所述的多种计算功能包括基本运算和VQC应用的特色运算。所述的基本运算包括数值运算和逻辑运算，实时库中所有的实时量、常量、设备量、时间量、临时变量都可以参与运算，运算结果也可以写入实时库；所述的VQC应用的特殊运算包括对延时运算函数、取时函数、设备闭锁运算和控制运算。所述的计算模式包括周期运算模式和变量触发模式。所述的周期运算模式指按照事先设定的时间，周期性地运行公式，进行运算结果的输出；所述的变量触发模式只有在条件变量发生变化的时刻才运行公式，输出计算结果。所述的计算公式采用IF()THEN{}ELSE{}的格式进行公式编辑，符合编程习惯，易于掌握。所述的公式运算单元是整个VQC装置的策略核心，是VQC控制策略的形成和VQC闭锁逻辑生成的基础。由于VQC的控制策略逻辑性强，可以用一组逻辑公式清楚地表达。而计算公式的编辑修改上的灵活性又正是现在的VQC装置所欠缺的，因此，在VQC装置中加入公式运本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于公式的可编程电压无功自动控制装置，其特征在于，所述的装置包括：ＶＱＣ控制单元，该单元与实时数据库连接，用于通过实时数据库与公式运算单元进行数据交换，并且该单元具有与控制对象连接的控制输出接口；公式运算单元，该单元与实 时数据库连接，用于通过实时数据库与ＶＱＣ控制单元进行数据交换；实时数据库，该数据库与ＶＱＣ控制单元以及公式运算单元连接，所述的实时数据库是由一系列的存储器构成的，用于向ＶＱＣ控制单元和公式运算单元提供其要求的信息，该数据库采集被控制 对象的数据，构成多种信息数据库。
【技术特征摘要】
1.一种基于公式的可编程电压无功自动控制装置，其特征在于，所述的装置包括VQC控制单元，该单元与实时数据库连接，用于通过实时数据库与公式运算单元进行数据交换，并且该单元具有与控制对象连接的控制输出接口；公式运算单元，该单元与实时数据库连接，用于通过实时数据库与VQC控制单元进行数据交换；实时数据库，该数据库与VQC控制单元以及公式运算单元连接，所述的实时数据库是由一系列的存储器构成的，用于向VQC控制单元和公式运算单元提供其要求的信息，该数据库采集被控制对象的数据，构成多种信息数据库。2.根据权利要求1所述的可编程电压无功自动控制装置，其特征在于所述的多种信息数据库包括监视控制与数据采集SCADA库、设备库、拓扑库和公式库。3.根据权利要求2所述的可编程电压无功自动控制装置，其特征在于所述的公式库保存了可任意添加编辑的公式，通过公式，可以实现多套自定义的电压无功控制策略，实现标准九区电压无功控制策略的公式具有以下特点第1区域的状态是U越下限，Cos越下限，公式逻辑是IF(@U＜@U.DOWNLIMIT &&@COS＜@COS.DOWNLIMIT)THEN{DO(#C，CLOSE)；DO(#T，UP)；}第2区域的状态是U合格，Cos越下限，公式逻辑是IF(@U＞＝@U.DOWNLIMIT &&@U＜＝@U.UPLIMIT&&@COS＜@COS.DOWNLIMIT)THEN{DO(#C，CLOSE)；}第3区域的状态是U越上限，Cos越下限，公式逻辑是IF(@U＞@U.UPLIMIT &&@COS＜@COS.DOWNLIMIT)THEN{DO(#T，DOWN)；}第4区域的状态是U越上限，Cos合格，公式逻辑是IF(@U＞@U.UPLIMIT&&@COS＜＝@COS.UPLIMIT&&@COS＞＝@COS.DOWNLIMIT)THEN{DO(#T，DOWN)；}第5区域的状态是U越上限，Cos越上限，公式逻辑是IF(@U＞@U.UPLIMIT &&@COS＞@COS.UPLIMIT)THEN{DO(#C，OPEN)；DO(#T，DOWN)；}第6区域的状态是U合格，Cos越上限，公式逻辑是IF(@U＞＝@U.DOWNLIMIT &&@U＜＝@U.UPLIMIT&&@COS＞@COS.UPLIMIT)THEN{...
【专利技术属性】
技术研发人员：高卓，葛亮，王志林，王申强，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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