專利名稱：一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)。
目前現(xiàn)有的技術(shù)中，一是采用無功電壓綜合自動(dòng)控制(又稱VQC)裝置，安裝在具有10KV電壓等級(jí)的變電所內(nèi)，依據(jù)10KV母線電壓和無功功率的變化來調(diào)節(jié)變壓器分接開關(guān)檔位和投切電容器，以達(dá)到調(diào)節(jié)10KV母線電壓的目的。這種方法的缺點(diǎn)是僅僅依賴無功電壓綜合自動(dòng)控制裝置安裝變電所的信息，無法從整個(gè)區(qū)域電力網(wǎng)的角度來考慮；另一種方法是依賴于地、縣級(jí)調(diào)度所現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)，由值班員依據(jù)各節(jié)點(diǎn)電壓偏移情況發(fā)出操作指令，實(shí)施有載變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)和電容器投切，達(dá)到調(diào)節(jié)10KV母線電壓的目的。這種方法的缺點(diǎn)是無法實(shí)時(shí)進(jìn)行變壓器分接開關(guān)調(diào)節(jié)及電容器投切操作，且值班人員必須時(shí)刻觀察電力網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓變化，勞動(dòng)強(qiáng)度大，易發(fā)生差錯(cuò)。另外，以上二種方法均沒有解決電力網(wǎng)內(nèi)無功合理流向，無法實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)線損最小的目的。
本發(fā)明任務(wù)是提供一種從區(qū)域電力網(wǎng)整體角度考慮，對(duì)各節(jié)點(diǎn)電壓量、無功量、電流量進(jìn)行綜合處理，提出對(duì)有載變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)及電容器投切的控制指令，借助于現(xiàn)有自動(dòng)化系統(tǒng)中的″四遙″功能，自動(dòng)控制區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓，全面改善和提高電壓質(zhì)量，降低線損。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要由數(shù)據(jù)采集、中央處理、操作控制組成，采用以下方式(1)電容器、電抗器投入引起的電壓升高值，通過實(shí)際測(cè)量取得，使得電容器、電抗器在投入之前能進(jìn)行電容器、電抗器投入后的電壓值是否越限的預(yù)算，避免了電容器、電抗器投切振蕩。
(2)區(qū)域電力網(wǎng)各級(jí)變電所有載變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)，假設(shè)無功功率流向合理，當(dāng)某變電所低壓側(cè)母線電壓偏離合格范圍時(shí)，分析同電源同電壓等級(jí)變電所和上級(jí)變電所電壓情況，自行決定是調(diào)節(jié)本變電所主變分接開關(guān)檔位還是調(diào)節(jié)上級(jí)電源變電所主變分接開關(guān)檔位。
(3)區(qū)域電力網(wǎng)各級(jí)變電所假定電壓處在合格范圍之內(nèi)，先考慮本變電所內(nèi)無功功率流向是否合理，再考慮同電壓等級(jí)電網(wǎng)內(nèi)無功功率流向是否合理，在不向上一級(jí)電壓等級(jí)電網(wǎng)倒送無功的前提下，實(shí)現(xiàn)本級(jí)電力網(wǎng)內(nèi)無功流向合理，線損率趨于最小范圍內(nèi)，允許并實(shí)現(xiàn)無功功率倒送。
(4)區(qū)域電力網(wǎng)各級(jí)變電所變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)與電容器投切綜合控制，當(dāng)變電所母線電壓偏高時(shí)，先調(diào)低主變分接開關(guān)檔位，達(dá)不到要求時(shí)，再切電容器，當(dāng)變電所母線電壓偏低時(shí)，先投電容器，再調(diào)升主變分接開關(guān)檔位，允許并實(shí)現(xiàn)通過無功倒送提高電壓。
(5)當(dāng)變電所變壓器分接檔位調(diào)至1檔，電容器全部切出，上級(jí)變電所主變分接開關(guān)檔位已調(diào)低，電壓仍超標(biāo)，此時(shí)實(shí)施多主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行即逐次調(diào)減主變進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
(6)從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)取電壓、無功功率、電流數(shù)值，進(jìn)行區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓線損分析，生成各級(jí)變電所主變分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)、電容器投切、雙或者多主變實(shí)施單或者減變運(yùn)行指令，交操作控制系統(tǒng)執(zhí)行。
在電壓合格范圍內(nèi)，實(shí)施電壓偏上限運(yùn)行。
區(qū)域電力網(wǎng)雙或者多主變實(shí)施單變或者減變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，但一天夜間運(yùn)行中可以實(shí)施調(diào)減某一臺(tái)變壓器方式進(jìn)行運(yùn)行。
變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)次數(shù)由國標(biāo)限定，調(diào)節(jié)次數(shù)可按時(shí)段分配或不按時(shí)段分配。
當(dāng)變電所變壓器分接檔位調(diào)至1檔，電容器全部切出，已實(shí)施多主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，電壓仍超標(biāo)，此時(shí)投入電抗器，電抗器投入的條件為E2≤E1-ΔE，ΔE指由電抗器投入或切出引起的電壓降低值或上升值，ΔE為實(shí)測(cè)值，E1指電抗器投入前實(shí)際值，E2指電壓下限值。
軟件實(shí)現(xiàn)方式為，為每個(gè)變電所建立數(shù)據(jù)表，然后循環(huán)搜索數(shù)據(jù)表，根據(jù)數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析提出操作或更改數(shù)據(jù)表。
由于該系統(tǒng)進(jìn)行了區(qū)域電力網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)電壓值的采集與分析，從而使得變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)次數(shù)大幅度減少，電壓合格率大幅度提高。
由于該系統(tǒng)進(jìn)行了區(qū)域電力網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)無功功率的采集與分析，在不向上一級(jí)電壓等級(jí)電網(wǎng)倒送無功的前提下，實(shí)現(xiàn)本級(jí)電力網(wǎng)內(nèi)無功合理流向，線損率趨于最小范圍內(nèi)，允許并實(shí)現(xiàn)了無功功率倒送。
由于采用實(shí)測(cè)方式取得了電容器、電抗器投入后引起的電壓差值，使得電容器、電抗器在投入之前能進(jìn)行電容器、電抗器投入后的電壓值是否越限的預(yù)算，避免了電容器、電抗器投切振蕩。
由于母線不分段時(shí)，不論主變是否停用，分接開關(guān)檔位數(shù)調(diào)整一致，使得當(dāng)需要恢復(fù)停運(yùn)主變時(shí)，不再需要人工干預(yù)調(diào)整變壓器分接開關(guān)檔位一致，當(dāng)母線分段時(shí)，檔位調(diào)整數(shù)不要求一致。
由于采用實(shí)施多主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，一方面減少線損；另一方面電網(wǎng)電壓越上限時(shí)，由于減變運(yùn)行，鉗制了電壓的升高，提高了電壓合格率。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1為本發(fā)明一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)流程圖；圖2為本發(fā)明一種區(qū)域電力網(wǎng)示意圖1描述區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)流程圖，首先從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，送入電壓分析模塊和無功分析模塊進(jìn)行綜合分析，形成變電所主變分接開關(guān)調(diào)節(jié)指令、變電所電容器投切指令、多主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指令，交由調(diào)度中心、集控中心、配調(diào)中心控制系統(tǒng)執(zhí)行，此后循環(huán)往復(fù)。
在圖2所描述一種區(qū)域電力網(wǎng)中，假設(shè)無功功率在合理的流向范圍內(nèi)，電壓調(diào)整方法同級(jí)及其下級(jí)變電所10千伏電壓同時(shí)超上限或超下限，則調(diào)上一級(jí)變電所主變分接頭檔位；單個(gè)變電所10千伏電壓超上限或超下限，則僅調(diào)節(jié)本變電所主變分接開關(guān)檔位。若僅1變電所10千伏母線電壓超上限或超下限，則僅調(diào)節(jié)1變電所主變分接頭檔位；若1、2、3變電所10千伏母線電壓同時(shí)超上限或超下限，則調(diào)節(jié)3變電所主變分接開關(guān)檔位；若1、2、3、4、5、6變電所10千伏母線電壓同時(shí)超上限或超下限，則調(diào)節(jié)7變電所主變分接頭檔位。
在圖2所描述一種區(qū)域電力網(wǎng)中，假設(shè)電壓在合格范圍內(nèi)，無功功率調(diào)整方法5變電所當(dāng)流過D點(diǎn)的無功負(fù)荷加上該變電所主變空載無功功率大于本變電所10千伏電容器容量的一半時(shí)(具體大到多少可設(shè)定)，若該電容器投入后7變電所B點(diǎn)無功潮流不發(fā)生向220千伏電網(wǎng)倒送，此時(shí)該變電所10千伏電容器即可投入。1、2、3變電所10千伏電容器投入條件同5變電所10千伏電容器投入條件，但要求3變電所A點(diǎn)無功潮流不發(fā)生向110千伏電網(wǎng)倒送，實(shí)現(xiàn)分層無功平衡，也可設(shè)定要求7變電所B點(diǎn)無功潮流不發(fā)生向220千伏電網(wǎng)倒送。
在圖2所描述一種區(qū)域電力網(wǎng)中，1變電所主變分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)與電容器投切綜合控制方案當(dāng)10千伏母線電壓超上限時(shí)，先調(diào)低主變分接頭檔位，電壓仍超上限時(shí)，再切電容器；當(dāng)10千伏母線電壓超下限時(shí)，先投電容器，電壓仍超下限時(shí)，再調(diào)升主變分接開關(guān)檔位。
在圖2所描述一種區(qū)域電力網(wǎng)中，假設(shè)1變電所主變分接開關(guān)檔位已調(diào)至1檔，3、7變電所主變分接檔位已調(diào)至盡可能低，1變電所電容器未投，此時(shí)1變電所10千伏母線電壓為10.5千伏，根據(jù)1變電所無功負(fù)荷情況，現(xiàn)在需要投入1變電所10千伏電容器。那么1變電所10千伏電容器能否投入，就要看該電容器投入后1變電所10千伏母線電壓值是否超過10.7千伏，即該電容器投入后提高的母線電壓是否大于0.2千伏？如果大于0.2千伏，則不能投，反之可投。如果估算電容器投入后提高的電壓值，估大了，導(dǎo)致該投而未投；估小了，導(dǎo)致投切振蕩，即電容器投入后由于電壓超標(biāo)，又必須立即切除電容器，切除后，又投入電容器，由于電壓超標(biāo)，又切除電容器，如此循環(huán)往復(fù)。顯然預(yù)先知道電容器投入后能提高的電壓值至關(guān)重要，本發(fā)明通過實(shí)測(cè)正確掌握了該電壓值，避免了電容器投切振蕩。
在圖2所描述一種區(qū)域電力網(wǎng)中，4變電所內(nèi)含雙主變，如果雙主變的分接開關(guān)擋位已調(diào)至1擋，上級(jí)變電所主變分接開關(guān)檔位已調(diào)至盡可能小，4變電所電容器也已切除，此時(shí)4變電所10千伏母線電壓仍超過10.7千伏，此時(shí)如果2#主變能承擔(dān)全部負(fù)荷，1#主變單獨(dú)運(yùn)行電能損耗比2#主變單獨(dú)運(yùn)行大，則切除1#主變，留2#主變運(yùn)行且不再更換為1#主變運(yùn)行，這樣就降低了4變電所10千伏母線電壓，又防止了變壓器頻繁投切。本發(fā)明也可按標(biāo)準(zhǔn)的雙(多)主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論進(jìn)行控制。
權(quán)利要求
1.一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要由數(shù)據(jù)采集、中央處理、操作控制組成，其特征在于采用以下方式(1)電容器投入的電壓條件為U1+ΔU≤U2，ΔU指由電容器投入或切出引起的電壓升高值或降低值，ΔU由實(shí)測(cè)得，U1指電容器投入前實(shí)際值，U2指電壓上限值。(2)區(qū)域電力網(wǎng)各級(jí)變電所有載變壓器分級(jí)開關(guān)檔位調(diào)節(jié)，假設(shè)無功潮流在合理范圍內(nèi)，當(dāng)某變電所低壓側(cè)母線電壓偏離合格范圍時(shí)，分析同電源同電壓級(jí)變電所和上級(jí)變電所電壓情況，自行決定是調(diào)節(jié)本變電所主變分接開關(guān)擋位還是調(diào)節(jié)上級(jí)電源變電所主變分接開關(guān)擋位，形成具體執(zhí)行命令，交操作控制系統(tǒng)執(zhí)行。(3)區(qū)域電力網(wǎng)各級(jí)變電所電容器投切，假定電壓處在合格范圍內(nèi)，在不向上一級(jí)電壓等級(jí)電網(wǎng)倒送無功功率的前提下，實(shí)現(xiàn)本級(jí)電力網(wǎng)內(nèi)無功功率合理流向，允許并實(shí)現(xiàn)無功功率倒送。(4)區(qū)域電力網(wǎng)各級(jí)變電所變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)與電容器投切綜合控制，當(dāng)變電所母線電壓偏高時(shí)，先調(diào)低主變分接開關(guān)檔位，達(dá)不到要求時(shí)，再切電容器；當(dāng)變電所母線電壓偏低時(shí)，先投電容器，再調(diào)高主變分接開關(guān)檔位，允許并實(shí)現(xiàn)通過無功功率倒送提高電壓值。(5)同一變電所內(nèi)，當(dāng)各變壓器分接開關(guān)檔位總數(shù)一致，采用母線不分段運(yùn)行時(shí)，不論某主變是否停用，各主變檔位數(shù)調(diào)整一致，當(dāng)母線分段時(shí)，檔位數(shù)調(diào)整不要求一致；當(dāng)各變壓器分接開關(guān)檔位總數(shù)不一致時(shí)，以各主變實(shí)際檔位電壓值相同為分接開關(guān)檔位調(diào)整一致的依據(jù)。(6)從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)取電壓、無功功率、電流數(shù)值，進(jìn)行區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓線損分析，生成各級(jí)變電所主變分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)、電容器投切、多主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指令，交操作控制系統(tǒng)執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于電壓在合格范圍內(nèi)，實(shí)施電壓偏上限運(yùn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于區(qū)域電力網(wǎng)雙或者多主變實(shí)施單變或者減變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，但一天運(yùn)行中可以實(shí)施調(diào)減某一臺(tái)變壓器方式進(jìn)行運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)節(jié)次數(shù)由國標(biāo)限定，調(diào)節(jié)次數(shù)可按時(shí)段分配或不按時(shí)段分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)變電所變壓器分接開關(guān)檔位調(diào)至1檔，電容器全部切出，已實(shí)施減變運(yùn)行，但電壓仍超標(biāo)，此時(shí)投入電抗器，電抗器投入的條件為E2≤E1-ΔE，ΔE指由電抗器投入或切出引起的電壓降低或升高值，ΔE為實(shí)測(cè)值，E1指電抗器投入前實(shí)際值，E2指電壓下限值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于軟件實(shí)現(xiàn)方式為，為每個(gè)變電所建立數(shù)據(jù)表，然后循環(huán)搜索數(shù)據(jù)表，根據(jù)數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析提出操作或更改數(shù)據(jù)表。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種區(qū)域電力網(wǎng)無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng),主要由數(shù)據(jù)采集、中央處理、操作控制組成,根據(jù)區(qū)域電力網(wǎng)各變電所電壓情況,決定是調(diào)節(jié)本變電所主變分接頭還是上級(jí)變電所主變分接頭。在不向上一級(jí)電壓等級(jí)電網(wǎng)倒送無功時(shí),允許本級(jí)電力網(wǎng)內(nèi)無功倒送,使無功流向合理。通過預(yù)算電容、電抗投切后電壓值,避免了投切振蕩。實(shí)施多主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本發(fā)明提高電壓質(zhì)量,降低線損,增加設(shè)備出力,應(yīng)用于區(qū)域電力網(wǎng)的無功電壓自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)H02J3/18GK1271985SQ0011209
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期2000年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月25日
發(fā)明者陳晟, 丁曉群, 許杏桃, 顏?zhàn)詧?jiān), 何宏偉, 袁宇波, 周玲 申請(qǐng)人:泰州供電局, 丁曉群