配网电压无功自动优化闭环控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种配网电压无功自动优化闭环控制系统，由自动电压调整程序模块、遥控程序模块和报警程序模块构成，三者在系统技术参数的保证和不同时段的电压设置规则的规范下协调工作，其中所述的自动电压调整程序模块运行在ＰＡＳ节点上，它从ＳＣＡＤＡ获得电网的实时运行状态信息，根据分区调压原则，对电网电压进行监视，分析设备状态采集信息，发现电压异常时发出相应的调节措施，在向报警程序模块发送告警信息的同时向遥控程序模块发送遥控执行指令，控制执行变压器的升降和电容器的投切，以使电压控制在规则限定的范围内。能有效提高电网电压质量、改善系统功率因数和降低系统因不必要的无功潮流引起的有功损耗，具有很强实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制
，特别是一种便于对电网内所有无功装 置进行分层分区进行协调和优化控制的配网电压无功自动优化闭环控制系 统。
技术介绍
电力系统及电力企业管理运行的基本目标是安全、优质、经济地向用 户提供电能，而电压是电能质量的重要指标之一。电压质量对电力系统稳 定运行、降低线路损耗和保证工农业生产安全、提高产品质量、降低用电 单耗等都有直接影响。目前在地区电网无功电压的控制方面主要釆用基于人工方式的时钟继电器调节和基于自动控制方式的变电站电压无功控制软件/装置(VQC)。随 着电网规模的不断扩大、变电站数量的大量增多，操作人员的作业强度也 曰趋增加，基于人工方式的时钟继电器调节费时费力，已难以满足实用需 求，而基于自动控制方式的变电站电压无功控制软件/装置(VQC)仅能根据 预定的区域原则，利用计算机硬件和软件对本站内的无功资源和电压调节 设备实施控制，例如对并联电容器的投切或者有载调压变压器的分接头等 的调节控制，这种办法虽然简单易行，可以保证一定的电压合格率和功率 因数，但因仅适用于单个电站内部，不能胜任由若干个变电站构成的地区 供电网范围内的无功电压的最优控制，如果强行使用于二级有载调压电网 中，往往会出现电压频繁调整和造成电压调节不合理的情况，所以必须对网内所有的变电站配置相应的站内计算机控制系统才能起到较佳的最优控 制，因而总体投资成本较高，从经济性和实用性角度考虑均欠理想。目前巿场迫切需要能够从全电网角度分层分区地进行网内电压无功协 调优化控制，能对电网内所有无功装置实行自动调节、闭环运行，以确保 电力系统电压稳定、提高供电质量和减少有功损耗的自动电压控制(AVC--Automatic Voltage Control)系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是要克服现有技术的不足，提供一种便于对电网内所有 各站的无功装置实行分层分区自动调节、闭环运行，有利于确保电力供电 系统电压稳定、减少有功损耗的配网电压无功自动优化闭环控制系统。本专利技术的配网电压无功自动优化闭环控制系统基于SD6 000 SCADA/ EMS 一体化平台、对实时釆集数据进行在线分析和计算，对电网内各变电所的 有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、集中管理和集中控制，实现 全网无功电压优化运行闭环控制，以实现全网网损尽量小、各节点电压合 格率尽量高、调压装置和无功补偿设备动作次数尽量合理的地区电网无功电压优化控制。主要任务是提高电压质量、改善系统功率因数，并尽可能 降低系统因不必要的无功潮流引起的有功损耗。本专利技术的网电压无功自动优化闭环控制系统主要由自动电压调整程序 模块(AVC-MAIN)、遥控程序模块(D0-CTLS)和报警程序模块(AVC—ALM) 构成，在系统技术参数的保证和不同时段的电压设置规则的规范下协调工 作，所述的自动电压调整程序模块UVC—MAIN)通常只运行在PAS节点上，它从SCADA获得电网的实时运行状态信息，根据分区调压原则，对电网电 压进行监视，发现电压异常时提出相应的调节措施。当系统处于自动控制状态时，该调节措施由SCADA的遥控程序模块(D0_CTLS)控制执行变压器 的升降和电容器的投切。报警程序模块UVC-ALM)负责显示自动调压程序 提出的调压建议和遥控程序所实施的自动调压措施的实时效果情况。在本专利技术的配网电压无功自动优化闭环控制系统中，遥控环节是电压 无功自动控制系统的关键环节，系统的电压无功自动控制运行是否成功将 在很大程度上决定于电网的基础自动化状况。系统的技术参数应该达到软件的计算周期不大于5分钟，每次计算 时间不大于10秒，可用率大于90%,平均无故障时间(MTBF) 〉100，000小 时；遥控遥调正确率为100%; CPU负荷率在正常状态下<25%，在故障状态 下<50%;网络负荷率为25%;电容器投切的最小时间间隔为300s,电抗器 投切的最小时间间隔为300s,主变分接头调整的最小时间间隔为120s。不同时段的电压设置规则10kV通常为10kV高峰电压上限 一般设置为10.6kV，在负荷高峰时段，10kV母线运行电压高于此限时将自动或提示下调电压；10kV高峰电压下限 一般设置为10.2kV,在负荷高峰时段，10kV母线运行电压低于此限时将自动或提示上调电压；10kV低谷电压上限 一般设置为10. 5kV,在负荷低谷时段，10kV母线运行电压高于此限时将自动或提示下调电压；10kV低谷电压下限 一般设置为10. OkV,在负荷低谷时段，10kV母线运行电压低于此限时将自动或提示上调电压；10kV区域高峰电压上限 一般设置为10.6kV,在负荷高峰时段，区域 内10kV母线运行电压均高于此限时将自动或提示下调区域枢纽厂站电压；10kV区域高峰电压下限 一般设置为10.2kV，在负荷高峰时段，区域 内10kV母线运行电压均低于此限时将自动或提示上调区域枢纽厂站电压；10kV区域低谷电压上限 一般设置为IO. 5kV，在负荷低谷时段，区域 内10kV母线运行电压均高于此限时将自动或提示下调区域枢纽厂站电压；10kV区域低谷电压下限: 一般设置为IO. OkV，在负荷低谷时段，脂 母线运行电压低于此限时将自动或提示上调区域枢纽厂站电压；10kV高峰(低谷)电容投入电压为在负荷高峰(低谷)时段，10kV母线运行电压低于下限或高于上限时将自动或提示投入电容器。35kV电压上、下限 一般设置为37. 5kV和35kV， 35kV母线运行电压低于下限或高于上限时将自动或提示上调或下调电压；35kV高峰(低谷)电容投入电压为在负荷高峰(低谷)时段，35kV母线运行电压低于下限或高于上限时将自动或提示投入电容器；高峰功率因数上限在负荷高峰时段，母线注入潮流的功率因数超过额定限时将自动或提示切除电容器。低谷功率因数上限在负荷低谷时段，母线注入潮流的功率因数超过 额定限时将自动或提示切除电容器。功率因数控制置为是，母线注入无功按功率因数控制；置为否， 母线注入无功控制指标是不发生无功倒流。TIC控制模式置为是，启动区域无功欠补偿时电容器序列投入； 置为否，电容器只按本厂站电压无功投入。TI0控制模式置为是，启动区域无功过补偿时电容器序列切除；置为否，电容器只按本厂站电压无功切除。所述的不同时段的含义是将全天负荷分为三段，设置格式形为0-7: 0、 7-22: 1和22 - 24: 0，其中0-7: 0 表示0点至7点这 段为低谷时段，7-22: 'T，表示7点至22点这段为高峰时段，22 - 24: 0表示22点至24点这段为低谷时段。基于上述构思的本专利技术配网电压无功自动优化闭环控制系统，由于釆 用了基于计算机应用技术的自动数据釆集、实时数据处理和即时闭环控制 工作方式，能对电网内各变电所有载调压装置和无功补偿设备进行集中监 视、统一管理和在线控制，实现全网无功电压的优化控制和闭环运行，不 仅有效减轻了作业运行人员的作业强度，而且显著提高了全网负荷侧的电 压合格率，并在优化无功平衡状态基础上减少的无功传输，为降低网损、 确保电力系统的稳定运行和为用户提供优质电能和保证工农业的安全生 产、提高产品质量、降低用电单耗，为国民经济建设作出有益贡献，因而 具有明显的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配网电压无功自动优化闭环控制系统，其特征在于由自动电压调整程序模块（ＡＶＣ＿ＭＡＩＮ）、遥控程序模块（ＤＯ＿ＣＴＬＳ）和报警程序模块（ＡＶＣ＿ＡＬＭ）构成，三者在系统技术参数的保证和不同时段的电压设置规则的规范下协调工作，其中所述的自动电压调整程序模块（ＡＶＣ＿ＭＡＩＮ）运行在ＰＡＳ节点上，它从ＳＣＡＤＡ获得电网的实时运行状态信息，根据分区调压原则，对电网电压进行监视，分析设备状态采集信息，发现电压异常时发出相应的调节措施，在向报警程序模块（ＡＶＣ＿ＡＬＭ）发送告警信息的同时向遥控程序模块（ＤＯ＿ＣＴＬＳ）发送遥控执行指令，控制执行变压器的升降和电容器的投切，以使电压控制在规则限定的范围内。

【技术特征摘要】
1. 一种配网电压无功自动优化闭环控制系统，其特征在于由自动电压调整程序模块(AVC_MAIN)、遥控程序模块(DO_CTLS)和报警程序模块(AVC_ALM)构成，三者在系统技术参数的保证和不同时段的电压设置规则的规范下协调工作，其中所述的自动电压调整程序模块(AVC_MAIN)运行在PAS节点上，它从SCADA获得电网的实时运行状态信息，根据分区调压原则，对电网电压进行监视，分析设备状态采集信息，发现电压异常时发出相应的调节措施，在向报警程序模块(AVC_ALM)发送告警信息的同时向遥控程序模块(DO_CTLS)发送遥控执行指令，控制执行变压器的升降和电容器的投切，以使电压控制在规则限定的范围内。2. 根据权利要求1所述的配网电压无功自动优化闭环控制系统，其特 征在于所述的系统技术参数应该达到软件的计算周期不大于5分 钟，每次计算时间不大于IO秒，可用率大于90%,平均无故障时间(MTBF) >100， 000小时；遥控遥调正确率为100%; CPU负荷率在正 常状态下<25%，在故障状态下<50%;网络负荷率为25%;电容器投 切的最小时间间隔为300s,电抗器投切的最小时间间隔为300s, 主变分接头调整的最小时间间隔为120s。3. 根据权利要求l所述的配网电压无功自动优化闭环控制系统，其特 征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小骏，
申请(专利权)人：上海润育电气安装有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]