【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变电站无功电压平衡，特别是涉及一种自适应型变电站无功电压平衡系统及方法。
技术介绍
1、目前，用于电网调控的电网无功电压优化控制系统(简称avc系统)是基于电网自动化技术，通过调度现有的用于监控的d5000系统采集各个变电站的信号和遥测数值进行系统电容投切和档位调节的计算，通过d5000系统控制相关设备完成操作，实现对无功电压设备的控制，从而保证对电压和无功的自动控制。
2、现有技术中，电网无功电压优化控制系统在实际运行时，建设的初期是基于固定容量的电容器进行配置，造成无法实现对变电站无功容量进行连续性的调节，在主变停电方式下将会面临电压越限或电容器过电压跳闸的无法调节的局面，同时为了保证220kv变电站利率将会造成本站的无功电压平衡受利率影响无法动作，造成本站的无功或者电压不合格。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于解决上述
技术介绍
中提出的问题，通过设计一种自适应型变电站无功电压平衡系统及方法改变原有在调度端进行全局控制的控制策略，在各个变电站内配置无功电压平衡系统，实现精准连续的无功电压控制，从而最终实现本站内的平衡要求。
2、为了实现本专利技术目的，本专利技术公开了一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，按母线配置阶梯式无功补偿器，用于实现对无功投入容量的连续性控制；阶梯式无功补偿器包括svg无功调节设备、第一补偿电容器、第二补偿电容器以及控制开关；svg无功调节设备、第一补偿电容器、第二补偿电容器分别通过控制开关并联于电网母线
3、进一步地，变电站后台机通过网络交换机向svg控制柜发送调节容量大小。
4、进一步地，变电站后台机通过网络交换机向控制开关的保护测控装置发送开关分合命令以控制电容器的投切。
5、为了实现本专利技术的目的，本专利技术还公开了一种自适应型变电站无功电压平衡方法，包括以下步骤：
6、步骤1、确定阶梯式无功补偿器与母线的隶属关系；
7、步骤2、确定母线电源开关；
8、步骤3、计算调节电源开关的无功差值；
9、步骤4、对母线电压进行调节，使其保持在规定范围内；
10、步骤5、对220kv变电站的利率调节，使其保持在规定范围内。
11、进一步地，步骤1中，每一套阶梯式无功补偿器的隶属关系均为所在母线，调节软件能够通过对变电站后台机的拓扑关系读取到；阶梯式无功补偿器只负责调节存在隶属关系的母线的无功和电压；阶梯式无功补偿器与母线的隶属关系只与一次接线有关，和运行方式无关。
12、进一步地，步骤2中，确定隶属母线后，需要对母线的电源开关进行确定，根据母线的运行方式不同，电源开关也不同，母线运行方式可分为三种：主变供电运行、母联开关供电运行、配网线路串供运行；对于以上三种情况，调节软件首先确定母线的主变开关和母线联络开关的位置，确定是否为本变电站供电，若不为本变电站供电判定为配网线路串供。
13、进一步地，步骤2具体包括以下步骤：
14、步骤2-1、判定读取母联开关和主变开关，有一个位置在合位即判为本站供电；
15、步骤2-2、若主变开关在合位，母联开关在分位即为主变供电运行；在主变供电运行方式下，需要循环计算视在功率的合格性：所有流过主变开关的视在功率等于母线上其他开关功率之和，对于一条母线有
16、p主变+jq主变＝∑p其他+jq其他
17、式中，p为有功，q为无功，j为视在功率计算公式中的虚数；
18、当校验合格则电源开关的结果为主变开关；若校验不合格，则闭锁该母线的调节功能，并发出告警信号，程序再次进入开关位置读取模式；
19、步骤2-3、若主变开关在分位，母联开关在合位即为母联开关供电运行；在母联开关供电运行方式下，需要循环计算视在功率的合格性：所有流过母联开关的视在功率等于母线上其他开关功率之和，对于一条母线有
20、p母联+jq母联＝∑p其他+jq其他
21、当校验合格则电源开关的结果为母联开关；若校验不合格，则闭锁该母线的调节功能，并发出告警信号，程序再次进入开关位置读取模式；
22、步骤2-4、若主变开关在合位，母联开关在合位同样为母联开关供电运行；在母联开关供电运行方式下，需要循环计算视在功率的合格性：所有流过主变开关的视在功率等于母线上其他开关功率之和加上流过母联开关的视在功率，对于一条母线有
23、p主变+jq主变＝p母联+jq母联+∑p其他+jq其他
24、当校验合格则电源开关的结果为主变开关减母联开关；若校验不合格，则闭锁该母线的调节功能，并发出告警信号，程序再次进入开关位置读取模式；
25、步骤2-5、若经过判定为配网线路串供运行方式，则程序针对每一条开关在合位的线路进行视在功率计算；对每一条开关在合位的线路n，计算
26、pln+jqln＝∑pli+jqli
27、式中l代表线路，li代表母线上除线路n之外的其他各条线路；当等式成立时，线路n即为该母线串供的的电源开关，输出结果；
28、步骤2-6、对于闭锁情况，对以上公式进行循环计算，当计算合格时解除闭锁(视在功率校验不合格的情况，只会发生在合环操作的瞬间，一般不超过10分钟，很快就会经过新的一轮位置读取解除闭锁)；同时对于单相接地等异常情况，设置实时监测遥信信号进行自动闭锁，当时信号消失进行自动解锁。
29、进一步地，步骤3中，对于本变电站供电的方式，在无功调节前，确定无功允许的误差值；即电源开关允许存在多大的无功，假设允许的无功误差值为0.1mvar，则当电源开关的无功q≤0.1mvar时则不会触发调节功能；当电源开关的无功大于无功误差值(q>0.1mvar)触发条件时，进行差值计算，并向阶梯式无功补偿器发出调节指令，使电源开关无功值降为0；
30、系统运行时，首先读取该母线的电源开关编号和无功大小，用读取到的无功值与允许的无功误差值进行比较，若无功值≤允许的无功误差值，则不需要调节；若无功值>允许的无功误差值，则对目前的无功容量进行解析，发送调节指令至阶梯式无功补偿器1发出调节指令，使电源开关无功值降为0；
31、对于配网线路串供运行的方式，在母线通过配网线路串供运行的特殊运行方式情况下(不能先投电容器，要先切断电容器防止跳闸，先用svg来补偿，如果svg达到最大值还不能补偿，再投电容器)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，按母线配置阶梯式无功补偿器(1)，用于实现对无功投入容量的连续性控制；所述阶梯式无功补偿器(1)包括SVG无功调节设备(2)、第一补偿电容器(3)、第二补偿电容器(4)以及控制开关(9)；所述SVG无功调节设备(2)、第一补偿电容器(3)、第二补偿电容器(4)分别通过控制开关(9)并联于电网母线；所述SVG无功调节设备(2)用于实现无功的连续性调节，配置有SVG控制柜(6)，用于根据指令控制SVG无功调节设备(2)实现指令所需要的无功容量；所述控制开关(9)为变电站电容器开关，配置有保护测控装置，能够实现对断路器状态监测以及遥控控制；变电站后台机(5)内设置有调节软件(10)，所述变电站后台机(5)用于实现对全站设备的遥测、遥信、遥控及遥调功能；所述调节软件(10)通过读取变电站后台机(5)中的遥信、遥测以及拓扑关系信息，进行计算，通过遥控功能实现对SVG控制柜(6)及补偿电容器保护测控装置的控制。
2.根据权利要求1所述的一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，变电站后台机(5)通过网络交换机向SVG控制柜
3.根据权利要求1所述的一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，变电站后台机(5)通过网络交换机向控制开关(9)的保护测控装置发送开关分合命令以控制电容器的投切。
4.一种自适应型变电站无功电压平衡方法，所述方法基于权利要求1-3中任一项所述的一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种自适应型变电站无功电压平衡方法，其特征在于，步骤1中，每一套阶梯式无功补偿器的隶属关系均为所在母线，调节软件能够通过对变电站后台机的拓扑关系读取到；阶梯式无功补偿器只负责调节存在隶属关系的母线的无功和电压；阶梯式无功补偿器与母线的隶属关系只与一次接线有关，和运行方式无关。
6.根据权利要求4所述的一种自适应型变电站无功电压平衡方法，其特征在于，步骤2中，确定隶属母线后，需要对母线的电源开关进行确定，根据母线的运行方式不同，电源开关也不同，母线运行方式可分为三种：主变供电运行、母联开关供电运行、配网线路串供运行；对于以上三种情况，调节软件首先确定母线的主变开关和母线联络开关的位置，确定是否为本变电站供电，若不为本变电站供电判定为配网线路串供。
7.根据权利要求6所述的一种自适应型变电站无功电压平衡方法，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：
8.根据权利要求4所述的一种自适应型变电站无功电压平衡方法，其特征在于，步骤3中，对于本变电站供电的方式，在无功调节前，确定无功允许的误差值；当电源开关的无功大于无功误差值时，进行差值计算，并向阶梯式无功补偿器发出调节指令，使电源开关无功值降为0；
9.根据权利要求4所述的一种自适应型变电站无功电压平衡方法，其特征在于，步骤4中，电压调节只适用于本变电站供电的方式；在确定无功允许的误差值后，经过检测，电源开关的无功值≤无功允许的误差值时，若母线电压不满足电压合格的要求，主变档位则参与电压的调节，档位将根据实际情况进行升档或降档操作，以满足电压合格要求。
10.根据权利要求4所述的一种自适应型变电站无功电压平衡方法，其特征在于，为防止本站和下级变电站无功和电压平衡调节后，220kV母线利率仍不满足利率要求，在220kV变电站的低压侧设置了阶梯式无功补偿器，在保证电压合格的前提下，此条母线上的所有阶梯式无功补偿器仅用于调节利率所需的无功；在发生利率不合格后，等待5分钟给下级变电站充足的动作时间，若5分钟过后仍不满足利率要求，由调节软件读取在变电站后台机中的全站功率因数计算所需要的无功值，投入相应的无功，以满足利率要求。
...【技术特征摘要】
1.一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，按母线配置阶梯式无功补偿器(1)，用于实现对无功投入容量的连续性控制；所述阶梯式无功补偿器(1)包括svg无功调节设备(2)、第一补偿电容器(3)、第二补偿电容器(4)以及控制开关(9)；所述svg无功调节设备(2)、第一补偿电容器(3)、第二补偿电容器(4)分别通过控制开关(9)并联于电网母线；所述svg无功调节设备(2)用于实现无功的连续性调节，配置有svg控制柜(6)，用于根据指令控制svg无功调节设备(2)实现指令所需要的无功容量；所述控制开关(9)为变电站电容器开关，配置有保护测控装置，能够实现对断路器状态监测以及遥控控制；变电站后台机(5)内设置有调节软件(10)，所述变电站后台机(5)用于实现对全站设备的遥测、遥信、遥控及遥调功能；所述调节软件(10)通过读取变电站后台机(5)中的遥信、遥测以及拓扑关系信息，进行计算，通过遥控功能实现对svg控制柜(6)及补偿电容器保护测控装置的控制。
2.根据权利要求1所述的一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，变电站后台机(5)通过网络交换机向svg控制柜(6)发送调节容量大小。
3.根据权利要求1所述的一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，变电站后台机(5)通过网络交换机向控制开关(9)的保护测控装置发送开关分合命令以控制电容器的投切。
4.一种自适应型变电站无功电压平衡方法，所述方法基于权利要求1-3中任一项所述的一种自适应型变电站无功电压平衡系统，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种自适应型变电站无功电压平衡方法，其特征在于，步骤1中，每一套阶梯式无功补偿器的隶属关系均为所在母线，调节软件能够通过对变电站后台机的拓扑关系读取到；阶梯式无功补偿器只负责调节存在隶属关系的母线的无功和电压；阶梯式无功补偿...
【专利技术属性】
技术研发人员：王申树，徐震，徐同杰，孙小雯，顾佳琪，苏登高，张福来，李昱瑾，王飞亚，李志华，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司连云港市赣榆区供电分公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。