一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，外接SCADA系統(tǒng)，包括：拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊、數(shù)據(jù)采集分析模塊、無功電壓分析模塊和控制輸出模塊；拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊用于根據(jù)電網(wǎng)模型建立電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)采集分析模塊連接拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)通過SCADA系統(tǒng)采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；無功電壓分析模塊分別連接拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊和數(shù)據(jù)采集分析模塊，用于對(duì)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析生成電網(wǎng)遙控指令；控制輸出模塊連接無功電壓分析模塊，用于將電網(wǎng)遙控指令發(fā)送到SCADA系統(tǒng)。本發(fā)明提出的一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)的無功電壓控制，達(dá)到全網(wǎng)功率損耗最小的目的。
【專利說明】—種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]電壓的穩(wěn)定可以確保各種電氣設(shè)備的正常運(yùn)行并延長其使用壽命，隨著用戶對(duì)供電質(zhì)量要求的日益提高，電壓合格率成為他們非常關(guān)心的一個(gè)主要問題。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，電網(wǎng)中不能遠(yuǎn)距離輸送無功功率，以盡量避免遠(yuǎn)距離傳輸無功功率所造成的能量損失。同時(shí)，電壓和無功功率控制是一個(gè)關(guān)系到保證供電質(zhì)量、滿足用戶無功功率需求和系統(tǒng)電壓合格的問題，也是減少網(wǎng)損、提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的有效措施，不斷受到電力系統(tǒng)運(yùn)行人員的密切關(guān)注。因此在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電壓無功優(yōu)化控制具有廣泛和重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0003]目前部分變電所已經(jīng)有電壓無功綜合控制裝置(VQC)在投運(yùn)。該裝置一般是根據(jù)本變電所所運(yùn)行的區(qū)域圖上的位置來給出控制措施，滿足本變電所內(nèi)部電壓要求和無功功率的合理分布。這種變電所級(jí)電壓無功局部優(yōu)化綜合控制技術(shù)已比較成熟，但仍有如下不足:一、只能實(shí)現(xiàn)局部的優(yōu)化，不能實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的最優(yōu)控制，并且僅能保證受控母線電壓合格，不能達(dá)到全網(wǎng)功率損耗最小的目的；二、在二級(jí)有載調(diào)壓電網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)電壓頻繁調(diào)整，容易造成電壓調(diào)節(jié)不合理現(xiàn)象，對(duì)三繞組變壓器的中端電壓的調(diào)節(jié)能力不足；三、VQC裝置的調(diào)節(jié)控制是基于給定的電壓無功上下限值，電壓無功上下限值的確定要依賴維護(hù)人員的經(jīng)驗(yàn)，缺少一套有效的計(jì)算方法，如果上下限值給定不合理，無論調(diào)節(jié)措施多么完美，都不可能得到合理的控制；四、各個(gè)變電所均需投入VQC裝置，也會(huì)增加供電企業(yè)的設(shè)備投資。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)的無功電壓控制，達(dá)到全網(wǎng)功率損耗最小的目的。
[0005]本發(fā)明提出的一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，外接SCADA系統(tǒng)，包括:拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊、數(shù)據(jù)采集分析模塊、無功電壓分析模塊和控制輸出模塊；
[0006]拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊用于根據(jù)電網(wǎng)模型建立電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)；
[0007]數(shù)據(jù)采集分析模塊連接拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)通過SCADA系統(tǒng)采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理提取有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括:各級(jí)變電所主變和電容器的開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)，各級(jí)變電所變壓器的當(dāng)前檔位，各級(jí)變電所的有功、無功、電壓，繼電保護(hù)信號(hào)；繼電保護(hù)信號(hào)包括:電容器故障信號(hào)和主變故障信號(hào)；
[0008]無功電壓分析模塊分別連接拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊和數(shù)據(jù)采集分析模塊，用于對(duì)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算全網(wǎng)功率因數(shù)、一次變電所無功、各變電所母線電壓以及各變電所的電容器的無功補(bǔ)償剩余度K和電容器投切系數(shù)M，并結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)生成電網(wǎng)遙控指令，電網(wǎng)遙控指令包括:電容器的投切操作和/或有載調(diào)壓變壓器檔位的升檔或降檔調(diào)節(jié)；
[0009]控制輸出模塊連接無功電壓分析模塊，用于將電網(wǎng)遙控指令發(fā)送到SCADA系統(tǒng)。
[0010]優(yōu)選地，拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)模型以地區(qū)電網(wǎng)中的一次變?yōu)楦?jié)點(diǎn)并以二次變?yōu)樽庸?jié)點(diǎn)建立樹干網(wǎng)，并根據(jù)多個(gè)樹干網(wǎng)生成電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。
[0011]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集分析模塊根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)以遍歷根節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)的方式從SCADA系統(tǒng)中采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行檢測(cè)獲得合格數(shù)據(jù)，通過對(duì)N組合格數(shù)據(jù)求取平均值以獲得有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0012]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集分析模塊通過對(duì)N組合格數(shù)據(jù)求取平均值以獲得有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，3 彡 N ( 10。
[0013]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集分析模塊對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行的檢測(cè)包括報(bào)文正確性校驗(yàn)和數(shù)據(jù)有效性校驗(yàn)。
[0014]優(yōu)選地，無功電壓分析模塊在樹干網(wǎng)中遍歷子節(jié)點(diǎn)根據(jù)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算地區(qū)電網(wǎng)的功率因數(shù)、一次變電所無功、各變電所母線電壓以及各變電所的電容器的無功補(bǔ)償剩余度K和電容器投切系數(shù)M，將各電容器的M值進(jìn)行排隊(duì)以明確投切順序，分析獲得所有通過對(duì)電容器進(jìn)行投切操作和/或有載變壓器進(jìn)行檔位調(diào)壓以實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)的控制策略，并生成控制策略集合，然后通過結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地區(qū)電網(wǎng)綜合分析，在保證全網(wǎng)電壓合格的前提下?lián)袢〔僮鞑襟E最少的控制策略作為最優(yōu)控制策略并生成遙控指令。
[0015]優(yōu)選地，無功電壓分析模塊獲得最優(yōu)控制策略后對(duì)其進(jìn)行正確性判斷，具體為，是否會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備異常，是否超出操作次數(shù)限制，是否超出操作時(shí)間間隔，是否能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)；當(dāng)最優(yōu)控制策略正確時(shí)，根據(jù)其生成電網(wǎng)遙控指令。
[0016]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)包括無功指令輸入模塊，其用于接收或者輸入無功電壓控制目標(biāo)指令并發(fā)送給無功電壓分析模塊。
[0017]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)包括存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集分析模塊獲得的電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及無功電壓分析模塊生成的計(jì)算結(jié)果和遙控指令。
[0018]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)全網(wǎng)在線無功優(yōu)化調(diào)度和無功控制裝置的局部優(yōu)化自動(dòng)控制協(xié)調(diào)，改善了整個(gè)電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，降低了電網(wǎng)有功損耗，可保證各變電站的電壓合格，調(diào)節(jié)動(dòng)作及時(shí)準(zhǔn)確，滿足實(shí)際運(yùn)行需求。另外，本發(fā)明的實(shí)施可在變電站的運(yùn)行中代替人工調(diào)節(jié)工作，實(shí)現(xiàn)了變電站電壓無功調(diào)節(jié)的自動(dòng)化控制，保證了無人值班變電站的電壓無功調(diào)節(jié)安全運(yùn)行。
[0019]本發(fā)明結(jié)合全網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，既能夠?qū)崿F(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)的無功電壓控制，還實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的最優(yōu)控制，可在保證受控母線電壓合格的同時(shí)，還達(dá)到全網(wǎng)功率損耗最小的目的。
[0020]本發(fā)明結(jié)合全網(wǎng)情況對(duì)可實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)的多種實(shí)施方案進(jìn)行擇優(yōu)選取，并進(jìn)行判斷，以保證通過最簡單合理、步驟最少的方式實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化目標(biāo)；
[0021]本發(fā)明根據(jù)各變電所建立拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，以便通過遍歷節(jié)點(diǎn)的方式對(duì)各變電所進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控調(diào)節(jié)，有利于提高全網(wǎng)巡查的嚴(yán)謹(jǐn)性，避免遺漏。
[0022]本發(fā)明提供的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)可直接連接SCADA系統(tǒng)使用，不但為電力企業(yè)節(jié)省設(shè)備投資，而且可根據(jù)全網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行信息實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的電壓無功控制，從而保證全網(wǎng)范圍內(nèi)的電壓質(zhì)量合格和無功功率的合理分布。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明提出的一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，可直接連接電網(wǎng)現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)(Supervisory Control And Data Acquisit1n,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))，并利用SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和控制，充分利用現(xiàn)有的電網(wǎng)設(shè)備，節(jié)省了系統(tǒng)建立成本，降低了施工難度。
[0025]該地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)包括拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊、數(shù)據(jù)采集分析模塊、無功指令輸入模塊、無功電壓分析模塊、控制輸出模塊和存儲(chǔ)模塊。其中，拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊分別連接數(shù)據(jù)采集分析模塊和無功電壓分析模塊，數(shù)據(jù)采集分析模塊和無功電壓分析模塊均連接存儲(chǔ)模塊，無功指令輸入模塊連接無功電壓分析模塊，無功電壓分析模塊連接控制輸出模塊。
[0026]拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊用于根據(jù)電網(wǎng)模型建立電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。該地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)用于對(duì)地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行無功電壓控制，其以分層方式建立電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。具體地，拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)模型以地區(qū)電網(wǎng)中的一次變?yōu)楦?jié)點(diǎn)并以二次變?yōu)樽庸?jié)點(diǎn)建立樹干網(wǎng)，并根據(jù)多個(gè)樹干網(wǎng)生成電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。故而，電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為與地區(qū)電網(wǎng)--對(duì)應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0027]數(shù)據(jù)采集分析模塊連接拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)以遍歷根節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)的方式通過SCADA系統(tǒng)采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)獲得合格數(shù)據(jù)，通過對(duì)N組合格數(shù)據(jù)求取平均值以獲得有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0028]電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括:各級(jí)變電所主變和電容器的開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)；各級(jí)變電所變壓器的當(dāng)前檔位；各級(jí)變電所的有功、無功、電壓；繼電保護(hù)信號(hào)。其中，各級(jí)變電所主變和電容器的開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)、各級(jí)變電所變壓器的當(dāng)前檔位歸屬于電網(wǎng)遙信數(shù)據(jù)，各級(jí)變電所的有功、無功、電壓歸屬于電網(wǎng)遙測(cè)數(shù)據(jù)。繼電保護(hù)信號(hào)包括:電容器故障信號(hào)和主變故障信號(hào)。電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行判斷的依據(jù)。
[0029]數(shù)據(jù)采集分析模塊對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行的檢測(cè)包括報(bào)文正確性校驗(yàn)和數(shù)據(jù)有效性校驗(yàn)。
[0030]報(bào)文正確性校驗(yàn)包括:同步字是否完整、幀長度是否正確、CRC(CyclicRedundancy Check,循環(huán)冗余校驗(yàn)碼)校驗(yàn)是否通過等。
[0031]數(shù)據(jù)有效性校驗(yàn)包括:正確數(shù)據(jù)范圍的判定，綜合遙信量狀態(tài)的判定。對(duì)于電壓內(nèi)容，往往有時(shí)因?yàn)橥ｋ?、檢修等原因，造成發(fā)送的遙測(cè)值異常，而此時(shí)，對(duì)采集程序來說屬于正常狀況，當(dāng)發(fā)生此種情況時(shí)，閉鎖相應(yīng)設(shè)備或設(shè)置對(duì)應(yīng)的變電所為退出狀態(tài)，不再對(duì)其進(jìn)行計(jì)算和分析；而全網(wǎng)其他部分，仍舊正常運(yùn)行，不受影響。如此，可確定發(fā)送端所發(fā)送的內(nèi)容是真實(shí)可信和可以采用的，以保證系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)殡娋W(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤而做出錯(cuò)誤的判斷。
[0032]數(shù)據(jù)采集分析模塊對(duì)接收的電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中的合格數(shù)據(jù)并不直接采用，而是對(duì)N組數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算提取有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為全網(wǎng)計(jì)算和控制分析的數(shù)據(jù)來源，這樣做，可以保證參加計(jì)算的數(shù)據(jù)相對(duì)平穩(wěn)，杜絕了突變數(shù)據(jù)的影響。N的取值可視具體情況而定，如電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集頻率、全網(wǎng)覆蓋變電所的數(shù)量等。具體地，N的取值越大，獲得的有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)代表性越高，但是考慮到計(jì)算量，和有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集頻率，N的取值范圍可優(yōu)選為 3 < NS 10。
[0033]數(shù)據(jù)采集分析模塊結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過遍歷節(jié)點(diǎn)的方式對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)和控制，利于提高全網(wǎng)控制的嚴(yán)謹(jǐn)性，避免失誤。
[0034]無功指令輸入模塊連接無功電壓分析模塊，用于接收上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)如省調(diào)等發(fā)送的無功電壓控制目標(biāo)指令，或者工作人員輸入無功電壓控制目標(biāo)指令，以便無功電壓分析模塊獲得地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)。
[0035]無功電壓分析模塊分別連接拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊和數(shù)據(jù)采集分析模塊，用于對(duì)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算全網(wǎng)功率因數(shù)、一次變電所無功、各變電所母線電壓以及各變電所的電容器的無功補(bǔ)償剩余度K和電容器投切系數(shù)M，并結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)生成電網(wǎng)遙控指令。電網(wǎng)遙控指令包括:電容器的投切操作和/或有載調(diào)壓變壓器檔位的升檔或降檔調(diào)節(jié)。
[0036]M值綜合考慮了節(jié)能效果、電容器投切的補(bǔ)償效果及對(duì)母線電壓的影響。M值越大，投入的節(jié)能和電壓效果越好;M值越小，投入的節(jié)能和電壓效果越差。如果將電容器的M值進(jìn)行排隊(duì)，明確各電容器的投切順序，很直觀，有利于無功電壓分析模塊的分析判斷。
[0037]具體地，無功電壓分析模塊在樹干網(wǎng)中遍歷子節(jié)點(diǎn)根據(jù)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算地區(qū)電網(wǎng)的功率因數(shù)、一次變電所無功、各變電所母線電壓以及各變電所的電容器的無功補(bǔ)償剩余度K和電容器投切系數(shù)M等運(yùn)行數(shù)據(jù)，將各電容器的M值進(jìn)行排隊(duì)以明確投切順序。無功電壓分析模塊結(jié)合地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)，分析獲得可實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的所有控制策略，控制策略的措施包括對(duì)電容器進(jìn)行投切操作和/或有載變壓器進(jìn)行檔位調(diào)壓。無功電壓分析模塊集合對(duì)應(yīng)同一樹干網(wǎng)的所有控制策略生成控制策略集合，然后通過結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地區(qū)電網(wǎng)綜合分析，即根據(jù)全網(wǎng)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算全網(wǎng)功率因數(shù)、一次變電所無功、各變電所母線電壓以及各變電所的電容器的無功補(bǔ)償剩余度K等，在保證全網(wǎng)電壓合格的前提下?lián)袢〔僮鞑襟E最少的控制策略作為最優(yōu)控制策略并對(duì)其進(jìn)行正確性判斷。當(dāng)最優(yōu)控制策略正確時(shí)，無功電壓分析模塊根據(jù)最優(yōu)控制策略生成電網(wǎng)遙控指令。
[0038]最優(yōu)控制策略的理想狀態(tài)是，只對(duì)一個(gè)電容器或變壓器進(jìn)行一次控制便實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)。
[0039]無功電壓分析模塊判斷最優(yōu)控制策略正確與否的標(biāo)準(zhǔn)為:是否會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備異常，是否超出操作次數(shù)限制，是否超出操作時(shí)間間隔，是否能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)無功電壓控制的目標(biāo)。
[0040]控制輸出模塊連接無功電壓分析模塊，用于將電網(wǎng)遙控指令輸送到SCADA系統(tǒng)以通過調(diào)節(jié)指定的電容器投切狀態(tài)或變壓器檔位實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)。
[0041 ] 電網(wǎng)遙控指令被執(zhí)行后，數(shù)據(jù)采集分析模塊對(duì)全網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行新一輪的采集與分析處理，無功電壓分析模塊根據(jù)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)全網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段對(duì)一次變電所、二次變電所以及全網(wǎng)網(wǎng)損情況進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)。
[0042]存儲(chǔ)模塊分別連接數(shù)據(jù)采集分析模塊和無功電壓分析模塊，其用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集分析模塊獲得的電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及無功電壓分析模塊生成的計(jì)算結(jié)果和遙控指令，以便電網(wǎng)運(yùn)行記錄進(jìn)行查詢。
[0043]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，外接SCADA系統(tǒng)，其特征在于，包括:拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊、數(shù)據(jù)采集分析模塊、無功電壓分析模塊和控制輸出模塊； 拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊用于根據(jù)電網(wǎng)模型建立電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)； 數(shù)據(jù)采集分析模塊連接拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊，用于根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)通過SCADA系統(tǒng)采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理提取有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括:各級(jí)變電所主變和電容器的開關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)，各級(jí)變電所變壓器的當(dāng)前檔位，各級(jí)變電所的有功、無功、電壓，繼電保護(hù)信號(hào)；繼電保護(hù)信號(hào)包括:電容器故障信號(hào)和主變故障信號(hào); 無功電壓分析模塊分別連接拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊和數(shù)據(jù)采集分析模塊，用于對(duì)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算全網(wǎng)功率因數(shù)、一次變電所無功、各變電所母線電壓以及各變電所的電容器的無功補(bǔ)償剩余度K和電容器投切系數(shù)M，并結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)生成電網(wǎng)遙控指令，電網(wǎng)遙控指令包括:電容器的投切操作和/或有載調(diào)壓變壓器檔位的升檔或降檔調(diào)節(jié)； 控制輸出模塊連接無功電壓分析模塊，用于將電網(wǎng)遙控指令發(fā)送到SCADA系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)建立模塊根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)模型以地區(qū)電網(wǎng)中的一次變?yōu)楦?jié)點(diǎn)并以二次變?yōu)樽庸?jié)點(diǎn)建立樹干網(wǎng)，并根據(jù)多個(gè)樹干網(wǎng)生成電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求2所述的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集分析模塊根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)以遍歷根節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)的方式從SCADA系統(tǒng)中采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行檢測(cè)獲得合格數(shù)據(jù)，通過對(duì)N組合格數(shù)據(jù)求取平均值以獲得有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集分析模塊通過對(duì)N組合格數(shù)據(jù)求取平均值以獲得有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，3 < N ( 10。
5.如權(quán)利要求3所述的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集分析模塊對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行的檢測(cè)包括報(bào)文正確性校驗(yàn)和數(shù)據(jù)有效性校驗(yàn)。
6.如權(quán)利要求3所述的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，無功電壓分析模塊在樹干網(wǎng)中遍歷子節(jié)點(diǎn)根據(jù)有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算地區(qū)電網(wǎng)的功率因數(shù)、一次變電所無功、各變電所母線電壓以及各變電所的電容器的無功補(bǔ)償剩余度K和電容器投切系數(shù)M，將各電容器的M值進(jìn)行排隊(duì)以明確投切順序，分析獲得所有通過對(duì)電容器進(jìn)行投切操作和/或有載變壓器進(jìn)行檔位調(diào)壓以實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)的控制策略，并生成控制策略集合，然后通過結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)對(duì)地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行綜合分析，在保證全網(wǎng)電壓合格的前提下?lián)袢〔僮鞑襟E最少的控制策略作為最優(yōu)控制策略并生成遙控指令。
7.如權(quán)利要求6所述的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，無功電壓分析模塊獲得最優(yōu)控制策略后對(duì)其進(jìn)行正確性判斷，具體為，是否會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備異常，是否超出操作次數(shù)限制，是否超出操作時(shí)間間隔，是否能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)無功電壓控制目標(biāo)；當(dāng)最優(yōu)控制策略正確時(shí)，根據(jù)其生成電網(wǎng)遙控指令。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括無功指令輸入模塊，其用于接收或者輸入無功電壓控制目標(biāo)指令并發(fā)送給無功電壓分析模塊。
9.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的地區(qū)電網(wǎng)無功電壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集分析模塊獲得的電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及無功電壓分析模塊 生成的計(jì)算結(jié)果和遙控指令。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK104283222SQ201410553275
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】張 浩, 殷駿, 姚琦 申請(qǐng)人:安徽立卓智能電網(wǎng)科技有限公司