CN101969234B - 变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法 - Google Patents

变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，属变电站自动化技术领域。本方法通过对当前变电站进行拓扑连接分析，获取正在运行的主变设备相关联的负荷，若主变已过负荷，则对过负荷的主变根据负荷优先级以及闭锁状态计算出可以切除的负荷，然后通过网络上送给调度决策，若调度认可则实际下发切除控制令，否则根据调度指令结果重新计算切负荷策略并上送调度确认，直到该主变已没有可以切除的负荷为止。本发明在现有变压器负荷优化装置动作策略的基础上，采用软件模块嵌入到变电站综合监控系统中，免去了硬件装置的成本，并且结合现有的计算机通信技术，实现和主站端负荷优化控制策略互动，从而达到对变电站负荷最优控制的目的。

Description

变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法
技术领域
 本发明属变电站自动化技术领域，尤其涉及变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法。
背景技术
随着计算机技术和通信技术的发展，特别是以太网技术的发展，传统的变电站自动化系统与主站调度系统的交互日趋紧密，调度员从全局角度参与到变电站现场设备的操作中，通过操作策略互动，有效地避免了常规装置单一调节的短板，真正实现了设备与人的互动，提高了设备操作的智能性。
负荷优化控制是对变电站内变压器负荷实时监控，当发现其出现过负荷的情况时，通过二次装置或者人工的方式切除该主变所带的负荷，使其回到正常运行状态的过程。通过对变压器负荷优化控制，可以有效避免出现过负荷运行的情况，从而保证整个变电站的稳定运行。
变电站负荷早期是采用人工监视变压器负荷水平以及根据负荷比手动切除负荷的策略来调节控制。随着变压器负荷控制装置的出现，通过装置采集现场数据实时计算，并采用预先设定的策略进行调节成为目前主要的调节手段。但是当调度员要对现有的变压器负荷优化控制策略进行干预时，现有的变压器负荷优化装置通常只能提供程序设定的策略动作，调度员无法参与决策，因此难免会出现和实际运行状况不符的负荷优化策略。
发明内容
本发明的目的是提供一种变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，可免去硬件控制装置的成本，并且结合现有的计算机通信技术，实现和主站的负荷优化控制策略互动，从而达到对变电站负荷最优控制的目的。
本发明采用以下技术方案：
变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）获取当前变电站中的主变设备，根据运行状态分为正在运行的主变和退出运行的主变，若为退出运行状态则返回，否则进行下一步计算；
（2）对当前变电站进行拓扑连接分析，获取所有正在运行的主变设备相关联的负荷，同时按预先设定的负荷优先等级对负荷进行排序；
（3）获取当前所有正在运行的主变设备的有功、无功数据，并以此计算出其视在功率，然后和该主变的额定容量进行比较，若小于事先设定的负荷比则返回步骤（1），否则说明该主变已过负荷；
（4）对过负荷的主变根据负荷优先级以及闭锁状态计算出可以切除的负荷，然后通过网络上送给调度确认，若调度认可则实际下发切除指令，否则根据调度指令结果重新计算切负荷策略并上送调度确认，直到该主变已没有可以切除的负荷为止；
（5）对已确认的需切负荷，下发切除控制令，若顺利切除则返回，否则继续尝试至预先设定的限值仍无法切除该负荷则闭锁该负荷，然后返回步骤（1）。
该方法只对正在运行的主变进行计算，退出运行的主变不参与到计算当中；识别主变为非运行状态包括如下情况：主变高压侧开关或刀闸处于断开位置；主变存在遥信、遥测或者保护信号闭锁；主变处于检修状态。
通过网络拓扑分析得到当前主变实际连接的负荷，拓扑分析包含对现有变电站各种接线方式以及运行方式的分析，若其发生改变则主变连接的负荷也随之做出调整；
根据现场实际情况对负荷设定优先等级并进行排序。
本方法在判定当前主变已经过负荷时，根据负荷的优先等级和闭锁情况生成待切负荷策略并上送给调度决策。调度决策包含完全同意、部分同意和完全否决的情况，若为完全同意则直接下发切除控制令执行；若为完全否决则重新寻找其它可切负荷供调度决策；若为部分同意则在已同意切除负荷的基础上继续寻找其它可切负荷切除，从而最终使主变脱离过负荷状态。
当下达切负荷的切除控制令后，若一次没有切除成功，本方法能够继续尝试进行第二次切除动作，并且记录下切除失败的次数；如果切除失败的次数到达预先设定的限值，则认为该负荷无法切除，把它从可切负荷列表中除去，然后重新生成新的切负荷策略上送给调度；否则继续尝试切除该负荷。这样就可以最大限度切除需要切除的负荷，保证主变运行安全。
本发明所达到的有益效果：本发明提供了软件实现的变压器负荷优化控制方法，将软件模块做为变电站综合监控系统的高级应用模块嵌入到变电站综合自动化系统中，对变电站内变压器负荷实时监控，免去了原先需要二次装置等硬件装置的成本，可以有效保证遥测数据量采集的速度和准确性，同时可以直接从变电站综合监控系统下发遥控指令，提高了遥控操作的安全性和可靠性；并且结合现有的计算机通信技术，实现和主站的负荷优化控制策略互动，可以有效避免出现过负荷运行的情况，从而保证整个变电站的稳定运行。
附图说明
图1为变电站自动化系统网络结构图；
图2为本发明变压器负荷优化控制方法的流程图。
具体实施方式
下面根据说明书附图并结合实施例对本发明的技术方案进一步详细说明。
如图1所示为变电站自动化系统网络结构图，本发明考虑到和主站调度系统的策略互动，因此在网络结构上分为主站端和变电站端。变电站端主要包括变电站综合监控系统（即变电站后台监控系统）和测控装置，变压器负荷优化控制模块作为变电站后台监控系统的组成模块，采用软件方式实现变压器负荷优化控制，免去单独制作硬件装置的成本，而且可以充分利用现有后台监控系统的资源和接口。主站端通过网络可以对上送的负荷优化策略进行干预和调整，并且还可以对该变压器负荷优化控制模块进行远方投切操作，进一步增强了变压器负荷优化控制模块的智能性。
如图2所示为本发明用程序实现的变压器负荷优化控制方法的流程图。
首先判定负荷调节模块是否处于调节闭锁中，如果不在闭锁状态则进入到下一步检查预先设定的闭锁条件。本方法考虑了如下可能导致负荷调节模块闭锁的情况，分别是                                               调节间隔时间，当调节间隔时间未到则不进行调节，这样可以避免频繁计算，降低对计算机资源的消耗；
Figure 2010105477451100002DEST_PATH_IMAGE004
调度干预，如果调度关闭负荷调节模块，则不进行调节。
接下来对负荷调节模块预先设定的闭锁条件进行检查，主要包括主变设备闭锁条件和负荷设备闭锁条件。具体细分为遥信闭锁、遥测闭锁和保护信号闭锁三类。
检查完所有设备的闭锁条件后，更新所有设备的拓扑连接关系、遥测值和状态值，为以后判别主变是否过负荷提供数据支持。
如果当前主变负荷超过预定设定的限值，即当前主变处于过负荷状态，则通过优先级找出影响该主变的负荷，形成切负荷策略，上送给调度，等待调度确认。
如果上送的策略中含有多条负荷需要切除，调度返回的结果有三种情况，分别是完全同意，部分同意和完全否决。该部分通过字节位实现。字节的位数为需要调度确认的负荷个数，当调度同意该条负荷切除时则置目标位为1，否则置0。
对于调度同意的切负荷策略则可以直接下发控制令执行，若为完全否决，则需要重新寻找其它可切负荷供调度决策；若为部分同意，则需要在已同意切除负荷的基础上继续寻找其它可切负荷，并重新生成切除策略上送调度确认。
当下达切负荷的控制令后，若一次没有切除成功，本方法能够尝试进行第二次切除动作，并且记录下切除失败的次数。如果切除失败的次数到达事先设定的限值，则认为该负荷无法切除，并把它从可切负荷列表中除去，然后重新生成新的切负荷策略上送给调度；否则会继续尝试切除该负荷。这样就可以最大限度切除需要切除的负荷，保证主变运行安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，包括以下步骤：
（1）获取当前变电站中的主变设备，根据运行状态分为正在运行的主变和退出运行的主变，若为退出运行状态的主变则返回继续获取当前变电站中的主变设备，否则进行下一步步骤（2）的计算；
（2）对当前变电站进行拓扑连接分析，获取所有正在运行的主变设备相关联的负荷，同时按预先设定的负荷优先等级对负荷进行排序；
（3）获取当前所有正在运行的主变设备的有功、无功数据，并以此计算出其视在功率，然后和该主变的额定容量进行比较，若小于事先设定的负荷比则返回步骤（1），否则说明该主变已过负荷；
（4）对过负荷的主变根据负荷优先级以及闭锁状态计算出可以切除的负荷，然后通过网络上送给调度决策，若调度认可则实际下发切除控制令，否则根据调度指令结果重新计算切负荷策略并上送调度确认，直到该主变已没有可以切除的负荷为止；
（5）对已确认的需切负荷，下发切除控制令，若顺利切除则返回步骤（1），否则继续尝试至预先设定的切除次数的限值仍无法切除该负荷则闭锁该负荷，然后返回步骤（1）。
2.根据权利要求1所述的变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，其特征为：该方法只对正在运行的主变进行计算，退出运行的主变不参与到计算当中；识别主变为退出运行状态包括如下情况：主变高压侧开关或刀闸处于断开位置；主变存在遥信、遥测或者保护信号闭锁；主变处于检修状态。
3.根据权利要求1所述的变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，其特征为：通过网络拓扑分析得到当前主变实际连接的负荷，拓扑分析包含对现有变电站各种接线方式以及运行方式的分析，若其发生改变则主变连接的负荷也随之做出调整。
4.根据权利要求1所述的变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，根据现场实际情况对负荷设定优先等级并进行排序。
5.根据权利要求1所述的变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，其特征为：调度决策包含完全同意、部分同意和完全否决的情况，若为完全同意则直接下发切除控制令执行；若为完全否决则重新寻找其它可切负荷供调度决策；若为部分同意则在已同意切除负荷的基础上继续寻找其它可切负荷切除直至主变脱离过负荷状态。
6.根据权利要求4所述的变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，其特征为：当下达切负荷的切除控制令后，若一次没有切除成功，则继续尝试进行第二次切除动作，并且记录下切除失败的次数；如果切除失败的次数到达预先设定的限值，则认为该负荷无法切除，把它从可切负荷列表中除去，然后重新生成新的切负荷策略上送给调度；否则继续尝试切除该负荷。
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