CN102270847B - 一种智能avc系统在线检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能AVC系统在线检测方法及其装置，所述方法包括步骤：获取AVC系统的控制操作信息；在线采集所述AVC系统接入的电网系统的无功控制操作信息；分别将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，判断所述AVC系统的控制效果。本发明提供的智能AVC系统在线检测方法及其装置能够客观、全面的对智能AVC系统进行在线检测评估，有利于提高电网系统运行的稳定性。

Description

一种智能AVC系统在线检测方法及其装置

技术领域

本发明涉及电网系统自动电压控制的技术领域，尤其涉及一种智能AVC系统在线检测方法，以及一种智能AVC系统在线检测装置。

背景技术

近年来，随着电网系统规模的不断扩大，电网互联增强，电网系统复杂程度的不断提高，使得电压无功优化控制问题的规模越来越大，电压无功控制方式不能只是局部控制，而应该从整个电网的角度进行综合电压无功控制，实现全网最优地改善各节点电压水平和减少网损的目的。随着智能电网的发展，智能电网电压无功自动控制AVC(Automatic Voltage Control，自动电压控制)系统成为了重要的一环，智能AVC系统通过调度自动化系统采集各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算，以各节点电压合格、关口功率因数为约束条件，进行在线电压无功优化控制，实现主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、发电机无功出力最优、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标,最终形成控制指令，通过调度自动化系统自动执行，实现了电压无功优化自动闭环控制数。

而不同型号的智能AVC系统对电压无功控制的效果各不相同，为了选择最适合某个具体电网要求的系统，则需要对各控制系统进行全方位的评估。如何能够比较客观的反映电网本质特征，从而客观、全面的对智能AVC系统进行在线检测评估，是本领域的长期研究的一个技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种能够客观、全面的对智能AVC系统进行在线检测评估的智能AVC系统在线检测方法。

一种智能AVC系统在线检测方法，包括步骤：

获取AVC系统的控制操作信息；在线采集所述AVC系统接入的电网系统的无功控制操作信息；分别将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，判断所述AVC系统的控制效果；所述标准信息根据各种预设运行场景下用户期待的控制效果进行设置，并在判断的过程中，根据各个不同的预设运行场景的调节控制的难易程度，适用相应的评价权重判断其控制效果。

与现有技术相比较，本发明的智能AVC系统在线检测方法中，在线获取AVC系统的控制操作信息，以及采集所述AVC系统接入的电网系统的无功控制操作信息，通过将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，来判断所述AVC系统的控制效果，从而能够客观、全面的对智能AVC系统进行在线检测评估。通过灵活改变所述标准信息，可以根据用户需要的实际情况设定不同的个性化标准，判断所述智能AVC系统的控制效果是否符合用户的标准，可为用户筛选最合适的智能AVC系统，有利于提高电网系统运行的稳定性。

本发明要解决的技术问题还在于提供一种能够客观、全面的对智能AVC系统进行在线检测评估的智能AVC系统在线检测装置。

一种智能AVC系统在线检测装置，包括：

AVC系统信息采集模块，用于获取AVC系统的控制操作信息；

电网系统信息采集模块，用于在线采集所述AVC系统接入的电网系统相应的无功控制操作信息；

判断模块，用于将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，判断所述AVC系统的控制效果；所述标准信息根据各种预设运行场景下用户期待的控制效果进行设置，并在判断的过程中，根据各个不同的预设运行场景的调节控制的难易程度，适用相应的评价权重判断其控制效果。

与现有技术相比较，本发明的智能AVC系统在线检测装置中，所述AVC系统信息采集模块以及所述电网系统信息采集模块在线获取AVC系统的控制操作信息，以及采集所述AVC系统接入的电网系统的无功控制操作信息，通过所述判断模块将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，来判断所述AVC系统的控制效果，从而能够客观、全面的对智能AVC系统进行在线检测评估。通过灵活改变所述标准信息，可以根据用户需要的实际情况设定不同的个性化标准，判断所述智能AVC系统的控制效果是否符合用户的标准，可为用户筛选最合适的智能AVC系统，有利于提高电网系统运行的稳定性。

附图说明

图1是本发明智能AVC系统在线检测方法的步骤流程图；

图2是本发明智能AVC系统在线检测装置的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明智能AVC系统在线检测方法的步骤流程图。

所述智能AVC系统在线检测方法包括以下步骤：

S101，获取AVC系统的控制操作信息；

所述AVC系统的控制操作信息可以从所述AVC系统的控制操作界面获取，或者通过其他本领域技术人员习知的方式获取。

S102，在线采集所述AVC系统接入的电网系统的无功控制操作信息；

所述AVC系统接入的电网系统相应的无功控制操作信息则可以通过在线检测所述电网系统的遥信、遥测来获取，或者通过其他本领域技术人员习知的方式获取。

S103，分别将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，判断所述AVC系统的控制效果。

在本步骤中作为判断标准预设的所述标准信息，可以根据各种所述预设运行场景下用户期待的控制效果进行设置。在判断的过程中，有时还需要根据各个不同的预设运行场景的调节控制的难易程度，适用相应的评价权重判断其控制效果。

作为一种优选实施方式，所述标准信息包括所述电网系统在执行所述控制操作指令之前的原始运行信息。具体地，所述标准信息可以通过以下方法获得：在线检测所述电网系统的在响应所述无功控制操作之前的原始运行信息作为所述标准信息。

在本步骤中，对所述智能AVC系统的控制效果进行判断时，可以分别按照以下几个方面的一项或者多项执行：

1)控制策略优化的效果，分别将所述电网系统的电压合格率、供电质量、无功设备投入率、地区受电功率因数以及网络损耗与所述标准信息中的相应信息项比较，根据比较结果判断所述智能AVC系统的控制策略优化的效果是否达到预定标准；

是否达到所述预定标准可以根据用户的具体要求而定。例如，通过比较所述电网系统在所述智能AVC系统的控制操作指令实施前后是否提高了电压合格率，是否了提高供电质量，是否了提高无功设备投入率，是否提高了地区受电功率因数，是否了降低网络损耗，从而判断所述智能AVC系统的控制策略优化的效果是否达到预定标准。

2)智能AVC系统的控制效率，将所述电网系统的响应时间与所述标准信息的响应时间比较，根据比较结果判断所述智能AVC系统的控制效率是否达到预定标准；

通过评估对各不同电网系统的控制速度，可以判断所述智能AVC系统是否适合应用于实时控制，控制的鲁棒性，以及是否达到全局优化。

3)可行性，分别将所述电网系统响应所述智能AVC系统的控制指令时的全网设备的动作数量、以及控制指令实施后的操作成本与所述标准信息中的相应信息项比较，根据比较结果判断所述智能AVC系统的可行性是否达到预定标准；

根据不同设备连接的逻辑关系，确定动作的可行性，如母线断路器断开，与母线连接的任何支路开关的动作无效，不可行；如母线断路器闭合，支路的动作有效，可行。通过可行性判断，评估是否存在变电站孤立、局部的调节控制，以及设备的操作和变电之间的协调配合，是否保证各设备动作后能达到期望的效果，是否减少全网总的设备的动作数量、整个控制措施实施后的操作成本是否合理，以及各不同智能AVC系统提供的其它以提高动作效率、避免无谓操作的手段的效果。

4)安全性，分别将所述智能AVC系统对于遥信变位、遥信越限时的闭锁控制操作信息与所述标准信息中相应的闭锁控制操作信息比较，判断所述智能AVC系统的安全性是否达到预定标准；

对安全性的判断主要在于电网系统的异常和闭锁。智能AVC系统应在保证电网安全的基础上提高进行效率。因而AVC控制系统必须对电网系统的故障、异常状况由充分的应对措施。在控制系统中引入闭锁控制，当异常情况发生时，控制系统实施闭锁。异常情况的发生可对应于遥信变位（如保护动作）、遥信越限，控制系统在运行过程中检测到用户自定义的需要闭锁的异常事件发生时，立即执行闭锁。闭锁的目标可以是设备闭锁（使该设备不可调节）、变电站闭锁（使该站的所有设备不可调节）、或者系统闭锁（使控制系统不再进行优化控制）。

除了上述各项之外，还可以对系统的稳定性进行判断评估，稳定性主要依据电压稳定和功角稳定两个部分，电压一般不能低于正常额定电压的85%-90%，功角差按照电力标准执行。

除此之外，还可以对系统的人机交互友好性、电网规模扩展性、拓扑分析正确性、状态估计合格性、以及潮流收敛性、控制接口安全性和准确性等方面对所述智能AVC系统的控制效果进行判断评估。并且可以针对智能AVC系统存在的不足提出相应的应对措施。

进一步地，在判断所述智能AVC系统的控制效果之后，可以进一步根据判断结果对所述智能AVC系统进行筛选。将筛选合格的所述智能AVC系统接入实际电网系统的调度自动化系统。所述智能AVC系统通过调度自动化系统采集各节点遥测、遥信的实时数据，并进行在线分析和计算，生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述调度自动化系统执行，从而保证电网系统的运行符合用户的期望。

与现有技术相比较，本发明的智能AVC系统在线检测方法中，在线获取AVC系统的控制操作信息，以及采集所述AVC系统接入的电网系统的无功控制操作信息，通过将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，来判断所述AVC系统的控制效果，从而能够客观、全面的对智能AVC系统进行在线检测评估。通过灵活改变所述标准信息，可以根据用户需要的实际情况设定不同的个性化标准，判断所述智能AVC系统的控制效果是否符合用户的标准，可为用户筛选最合适的智能AVC系统，有利于提高电网系统运行的稳定性。

请参阅图2，图2是本发明智能AVC系统在线检测装置的结构示意图。

所述智能AVC系统在线检测装置，包括：

AVC系统信息采集模块21，用于获取AVC系统的控制操作信息；

电网系统信息采集模块22，用于在线采集所述AVC系统接入的电网系统相应的无功控制操作信息；

判断模块23，用于将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，判断所述AVC系统的控制效果。

其中，所述AVC系统信息采集模块21可以从所述AVC系统的控制操作界面获取所述AVC系统的控制操作信息，又或者通过其他本领域技术人员习知的方式获取。

所述电网系统信息采集模块22则可以通过在线检测所述电网系统的遥信、遥测来获取所述AVC系统接入的电网系统相应的无功控制操作信息，又或者通过其他本领域技术人员习知的方式获取。

所述判断模块23作为判断标准预设的所述标准信息，可以根据各种所述预设运行场景下用户期待的控制效果进行设置。在判断的过程中，有时还需要根据各个不同的预设运行场景的调节控制的难易程度，适用相应的评价权重判断其控制效果。

作为一种优选实施方式，所述标准信息包括所述电网系统在执行所述控制操作指令之前的原始运行信息。具体地，所述标准信息可以通过以下方法获得：在线检测所述电网系统的在响应所述无功控制操作之前的原始运行信息作为所述标准信息。

所述判断模块23可以包括以下子模块中的一个或多个，对所述智能AVC系统的控制效果进行判断时，可以分别按照以下几个方面中的一项或者多项执行：

1)控制策略判断子模块，用于将所述电网系统的电压合格率、供电质量、无功设备投入率、地区受电功率因数以及网络损耗与所述标准信息中的相应信息项比较，根据比较结果判断所述智能AVC系统的控制策略优化的效果是否达到预定标准；

是否达到所述预定标准可以根据用户的具体要求而定。例如，通过比较所述电网系统在所述智能AVC系统的控制操作指令实施前后是否提高了电压合格率，是否了提高供电质量，是否了提高无功设备投入率，是否提高了地区受电功率因数，是否了降低网络损耗，从而判断所述智能AVC系统的控制策略优化的效果是否达到预定标准。

2)控制效率判断子模块，用于将所述电网系统的响应时间与所述标准信息的响应时间比较，根据比较结果判断所述智能AVC系统的控制效率是否达到预定标准；

通过评估对各不同电网系统的控制速度，可以判断所述智能AVC系统是否适合应用于实时控制，控制的鲁棒性，以及是否达到全局优化。

3)可行性判断子模块，用于将所述电网系统响应所述智能AVC系统的控制指令时的全网设备的动作数量、以及控制指令实施后的操作成本与所述标准信息中的相应信息项比较，根据比较结果判断所述智能AVC系统的可行性是否达到预定标准；

根据不同设备连接的逻辑关系，确定动作的可行性，如母线断路器断开，与母线连接的任何支路开关的动作无效，不可行；如母线断路器闭合，支路的动作有效，可行。通过可行性判断，评估是否存在变电站孤立、局部的调节控制，以及设备的操作和变电之间的协调配合，是否保证各设备动作后能达到期望的效果，是否减少全网总的设备的动作数量、整个控制措施实施后的操作成本是否合理，以及各不同智能AVC系统提供的其它以提高动作效率、避免无谓操作的手段的效果。

4)安全性判断子模块，用于将所述智能AVC系统对于遥信变位、遥信越限时的闭锁控制操作信息与所述标准信息中相应的闭锁控制操作信息比较，判断所述智能AVC系统的安全性是否达到预定标准；

对安全性的判断主要在于电网系统的异常和闭锁。智能AVC系统应在保证电网安全的基础上提高进行效率。因而AVC控制系统必须对电网系统的故障、异常状况由充分的应对措施。在控制系统中引入闭锁控制，当异常情况发生时，控制系统实施闭锁。异常情况的发生可对应于遥信变位（如保护动作）、遥信越限，控制系统在运行过程中检测到用户自定义的需要闭锁的异常事件发生时，立即执行闭锁。闭锁的目标可以是设备闭锁（使该设备不可调节）、变电站闭锁（使该站的所有设备不可调节）、或者系统闭锁（使控制系统不再进行优化控制）。

除了上述各项之外，所述判断模块24还可以对系统的稳定性进行判断评估，系统的稳定性主要依据电压稳定和功角稳定两个部分，电压一般不能低于正常额定电压的85%-90%，功角差按照电力标准执行。

除此之外，所述判断模块24还可以对系统的人机交互友好性、电网规模扩展性、拓扑分析正确性、状态估计合格性、以及潮流收敛性、控制接口安全性和准确性等方面对所述智能AVC系统的控制效果进行判断评估。并且可以针对智能AVC系统存在的不足提出相应的应对措施。

作为另一种优选实施方式，本发明的所述智能AVC系统在线检测装置进一步包括规则管理模块和规则库模块（图未示），所述规则管理模块根据用户指令，设定或修改所述标准信息；所述规则库模块用于储存所述标准信息，以供所述判断模块23读取。

进一步地，筛选模块（图未示），用于在所述判断模块判断所述智能AVC系统的控制效果之后，根据判断结果对所述智能AVC系统进行筛选。将筛选合格的所述智能AVC系统接入实际电网系统的调度自动化系统。所述智能AVC系统通过调度自动化系统采集各节点遥测、遥信的实时数据，并进行在线分析和计算，生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述调度自动化系统执行，从而保证电网系统的运行符合用户的期望。

与现有技术相比较，本发明的智能AVC系统在线检测装置中，所述AVC系统信息采集模块以及所述电网系统信息采集模块在线获取AVC系统的控制操作信息，以及采集所述AVC系统接入的电网系统的无功控制操作信息，通过所述判断模块将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，来判断所述AVC系统的控制效果，从而能够客观、全面的对智能AVC系统进行在线检测评估。通过灵活改变所述标准信息，可以根据用户需要的实际情况设定不同的个性化标准，判断所述智能AVC系统的控制效果是否符合用户的标准，可为用户筛选最合适的智能AVC系统，有利于提高电网系统运行的稳定性。

本发明的智能AVC系统在线检测方法及其装置，可以将机器智能评估和人工评估相结合；全方位多性能的对无功控制的操作进行离线的综合评判。该方法将评价算法和评价规则相分离，规则库通用性较好，具有良好的扩展性，采用了清晰的知识表达方法很好的描述了操作规则之间的逻辑关系，不仅能就其它电压无功控制系统的设备正常操作做出正确额自动评价和操作提示，还能从电网运行质量方面进行评价，使得对其它电压无功控制系统的评价更全面、更有效。并对测试系统的不足提出改进的策略，有利于电网系统的稳定运行。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能AVC系统在线检测方法，其特征在于，包括步骤：

获取AVC系统的控制操作信息；

在线采集所述AVC系统接入的电网系统的无功控制操作信息；

分别将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，判断所述AVC系统的控制效果；

所述标准信息根据各种预设运行场景下用户期待的控制效果进行设置，并在判断的过程中，根据各个不同的预设运行场景的调节控制的难易程度，适用相应的评价权重判断其控制效果。

2.如权利要求1所述的智能AVC系统在线检测方法，其特征在于，分别将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，判断所述AVC系统的控制效果的步骤包括以下各步骤中的一项或者多项：

分别将所述电网系统的电压合格率、供电质量、无功设备投入率、地区受电功率因数以及网络损耗与所述标准信息中的相应信息项比较，根据比较结果判断所述AVC系统的控制策略优化的效果是否达到预定标准；

将所述电网系统的响应时间与所述标准信息的响应时间比较，根据比较结果判断所述AVC系统的控制效率是否达到预定标准；

分别将所述电网系统响应所述AVC系统的控制指令时的全网设备的动作数量、以及控制指令实施后的操作成本与所述标准信息中的相应信息项比较，根据比较结果判断所述AVC系统的可行性是否达到预定标准；

分别将所述AVC系统对于遥信变位、遥信越限时的闭锁控制操作信息与所述标准信息中相应的闭锁控制操作信息比较，判断所述AVC系统的安全性是否达到预定标准。

3.如权利要求1或者2所述的智能AVC系统在线检测方法，其特征在于，采集AVC系统的控制操作信息的步骤包括：

从所述AVC系统的控制操作界面获取AVC系统的控制操作信息。

4.如权利要求1或者2所述的智能AVC系统在线检测方法，其特征在于，在线采集所述AVC系统接入的电网系统相应的无功控制操作信息的步骤包括：

通过在线检测所述电网系统的遥信、遥测，采集所述AVC系统接入的电网系统相应的无功控制操作信息。

5.如权利要求1或者2所述的智能AVC系统在线检测方法，其特征在于，判断所述智能AVC系统的控制效果之后，进一步执行以下步骤：

根据判断结果对所述智能AVC系统进行筛选。

6.一种智能AVC系统在线检测装置，其特征在于，包括：

AVC系统信息采集模块，用于获取AVC系统的控制操作信息；

电网系统信息采集模块，用于在线采集所述AVC系统接入的电网系统相应的无功控制操作信息；

判断模块，用于将所述电网系统的无功控制操作信息和AVC系统的控制操作信息与预设的标准信息的比较，判断所述AVC系统的控制效果；所述标准信息根据各种预设运行场景下用户期待的控制效果进行设置，并在判断的过程中，根据各个不同的预设运行场景的调节控制的难易程度，适用相应的评价权重判断其控制效果。

7.如权利要求6所述的智能AVC系统在线检测装置，其特征在于，所述判断模块包括以下子模块中的一个或多个：

控制策略判断子模块，用于将所述电网系统的电压合格率、供电质量、无功设备投入率、地区受电功率因数以及网络损耗与所述标准信息中的相应信息项比较，根据比较结果判断所述AVC系统的控制策略优化的效果是否达到预定标准；

控制效率判断子模块，用于将所述电网系统的响应时间与所述标准信息的响应时间比较，根据比较结果判断所述AVC系统的控制效率是否达到预定标准；

可行性判断子模块，用于将所述电网系统响应所述AVC系统的控制指令时的全网设备的动作数量、以及控制指令实施后的操作成本与所述标准信息中的相应信息项比较，根据比较结果判断所述AVC系统的可行性是否达到预定标准；

安全性判断子模块，用于将所述AVC系统对于遥信变位、遥信越限时的闭锁控制操作信息与所述标准信息中相应的闭锁控制操作信息比较，判断所述AVC系统的是否达到预定标准。

8.如权利要求6或者7所述的智能AVC系统在线检测装置，其特征在于，所述智能AVC系统在线检测装置进一步包括规则管理模块和规则库模块；

所述规则管理模块根据用户指令，设定或修改所述标准信息；

所述规则库模块用于储存所述标准信息，以供所述判断模块读取。

9.如权利要求6或者7所述的智能AVC系统在线检测装置，其特征在于，所述电网系统信息采集模块通过在线检测所述电网系统的遥信、遥测，采集所述AVC系统接入的电网系统相应的无功控制操作信息。

10.如权利要求6或者7所述的智能AVC系统在线检测装置，其特征在于，所述智能AVC系统在线检测装置进一步包括：

筛选模块，用于在所述判断模块判断所述智能AVC系统的控制效果之后，根据判断结果对所述智能AVC系统进行筛选。

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