CN103825283B - 一种基于并联电容器无功分组的avc远方遥控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种基于并联电容器无功分组的AVC远方遥控方法，该方法解决了无功分组和投切过程中的涌流，重燃过电压等问题。可实现9档输出无功，保证了系统电压的合格率和无功需求变化的自动调节。本发明在了解电容器分组配置情况的基础上，建立分组控制模型，对分组控制策略、动作次数均衡方法等进行研究，做接口将分组电容器接入到AVC自动控制中，并对接口的应用效果进行评估。遥控接口兼顾自动控制的可靠性与流畅性。控制策略考虑每组单独的电容器当前状态电气控制属性，并建立告警事件和保护事件库，异常发生时闭锁电容器调压，保证控制安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电压无功自动控制系统，尤其涉及一种基于并联电容器无功分组的AVC远方遥控方法。
背景技术
国内外已经有一些并联电容器无功分组的研究，并在部分地区投入使用，但是这些应用无功分组档位较少，一般最多分5档，并且用断路器、接触器对电容器进行分组投切，长期因负荷变化而自动分组投切运行对断路器和接触器性能损伤非常大，导致此种分组投切实用性和可靠性不强。针对调压自动控制无功分组和电抗器匝间短路在线监测技术的高压并联电容器装置。
地区调度主站现已普遍安装了电压无功自动控制系统（AVC），变电站的电容器与电抗器都采用成组补偿方式，不能单组投切，而且存在单个电容器容量过大现象，在较短时间段内多次投切导致电容器损坏现象严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够使电容器分组投切，且能够实现与主站AVC自动电压控制系统协调控制的远方遥控接口技术。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于并联电容器无功分组的AVC远方遥控方法，在母线与并联电容器之间安装调压器，利用有载分接开关调节调压器的输出电压，调节无功输出，电容器分组配置，建立分组控制方法如下：
设置第1-8区八个调节区和第9区一个运行区进行控制电容器投切组数；
1区：U<下限10.1kV，COSΦ<下限0.9，无功延时时间到，调节电压调节器，增大电容器无功出力；
2区：U<下限10.1kV，COSΦ满足要求，升电压延时时间到，先调节主变分接头，升电压；
3区：U<下限10.1kV，COSΦ>上限0.98；降无功延时时间到，调节电压调节器，减小电容器无功出力；
4区：U满足要求：COSΦ<下限0.9；升无功延时时间到，调节电压调节器，升无功，此时主变分接头不动作；
6区：U>10.6kV，COSΦ<下限0.9；降电压延时时间到，调主变分接头，减小电压；
7区：U>10.6kV，COSΦ满足要求；降电压延时时间到，调主变分接头，减小电压，此时电压调节器不动作；
8区：U>10.6kV，COSΦ>上限0.98时，降无功延时时间到，调节电压调节器，减小无功；
9区：U和COSΦ数据正常，电网正常运行。
本发明的优点在于该解决了无功分组和投切过程中的涌流，重燃过电压等问题。可实现9档输出无功，保证了系统电压的合格率和无功需求变化的自动调节。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为变电站电气一次系统接线图；
图2为控制器工作原理图；
图3为控制器控制方法九区图。
具体实施方式
本发明首次系统性地对变电站并联电容器自动控制调压无功分组技术项目进行研究分析，并通过使用该项技术的设备，验证其技术的合理性。该技术解决了无功分组和投切过程中的涌流，重燃过电压等问题。可实现9档输出无功，保证了系统电压的合格率和无功需求变化的自动调节。
装置的自动化程度高，且有完善的保护功能、数字通讯和远程维护功能，可以满足无人值班及免维护的需要。
参见图2可知，利用调压器、微机控制器进行远程调压控制，其变电站电气一次系统接线参见图1，本发明将调压器装于并联电容器装置之前，利用有载分接开关调节调压器的输出电压，从而调节无功输出，调节精度高，范围大。电压调节范围为（100～50）%电容器端电压，电容器容量调节范围为（100～25）%电容器总容量。装置在切换过程中，调压器调压的级差较小，加之有载分接开关过渡电阻的接入及调压器自身的漏抗，几乎不产生涌流，大大减少了对系统的冲击，保证了系统的安全运行，提高了设备的使用寿命。
装置中所配有的控制器可根据输入的电流、电压信号进行分析判断，发出调节主变分接头和调节调压器的输出电压的命令，以保证母线电压合格率，提高功率因数，且具有完善的电压无功补偿与电容器保护的双重作用。
电压无功综合控制原理按系统电压无功构成的九区图进行控制，电压上、下限可按GB12325-2003标准整定，10kV系统上限UH可为10.6kV，下限UL为10.1kV；无功以功率因数为判据，按110kV变电站要求，上限COSΦH为0.98，以不向系统倒送无功功率为原则。
九区图控制原理，如图3所示。
1、2、3、4、5、6、7、8区为调节区，9区为运行区。
1区：U<下限10.1kV，COSΦ<下限0.9，无功延时时间到，调节电压调节器，增大电容器无功出力，即COSΦ上升；若调节后有一项仍不满足要求，以“调第二项T”为延时调主变分接头，升电压。
2区：U<下限10.1kV，COSΦ满足要求，升电压延时时间到，先调节主变分接头，升电压。若调节后有一项仍不满足要求，以“调第二项T”为延时调电压调节器，强行增加无功。
3区：U<下限10.1kV，COSΦ>上限0.98；降无功延时时间到，调节电压调节器，减小电容器无功出力，若调节后有一项仍不满足要求，则以“调节二项T”为延时调节主变分接头，升电压。
4区：U满足要求：COSΦ<下限0.9；升无功延时时间到，调节电压调节器，升无功，此时主变分接头不动作。
5区：U满足要求：COSΦ>上限0.98；降无功延时时间到，调节电压调节器，减小无功出力，此时主变分接头不动作。
6区：U>10.6kV，COSΦ<下限0.9；降电压延时时间到，调主变分接头，减小电压，若调节后有一项仍不满足要求，以“调第二项T”为延时调电压调节器，升无功。
7区：U>10.6kV，COSΦ满足要求；降电压延时时间到，调主变分接头，减小电压，此时电压调节器不动作。
8区：U>10.6kV，COSΦ>上限0.98时，降无功延时时间到，调节电压调节器，减小无功，调节后有一项仍不满足要求，以“调节二项T”为延时调主变分接头，降电压。
“调第二项T”指的是延时时间，第一次动作和第二次动作之间必须有一个时间间隔，等待无功电压稳定了才能下发第二轮指令。
控制器调节原则：保证供电电压符合供电质量要求的前提下，充分调节控制无功补偿控制器，实现电网无功功率的就地平衡。
本发明在了解电容器分组配置情况的基础上，建立分组控制模型，对分组控制策略、动作次数均衡方法等进行研究，做接口将分组电容器接入到AVC自动控制中，并对接口的应用效果进行评估。遥控接口兼顾自动控制的可靠性与流畅性。控制策略考虑每组单独的电容器当前状态电气控制属性，并建立告警事件和保护事件库，异常发生时闭锁电容器调压，保证控制安全性。
首先对分组电容器开关建立模型，针对模型中不同的投切容量对分组电容器投切策略进行分段，控制原则是在不越限的前提下投入尽量大容量的电容器，以提高功率因数。结合不同拓扑结构电容器分组投切顺序以及同容量分组均衡方法，给出总体投切序列，满足电容器分组精细化控制要求。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于并联电容器无功分组的AVC远方遥控方法，其特征在于，在母线与并联电容器之间安装调压器，利用有载分接开关调节调压器的输出电压，调节无功输出，电容器分组配置，建立分组控制方法如下：
设置第1-8区八个调节区和第9区一个运行区进行控制电容器投切组数；
1区：U<下限10.1kV，COSΦ<下限0.9，无功延时时间到，调节调压器，增大电容器无功出力；若调节后有一项仍不满足要求，以“调第二项T”为延时调主变分接头，升电压；
2区：U<下限10.1kV，COSΦ满足要求，升电压延时时间到，先调节主变分接头，升电压；若调节后有一项仍不满足要求，以“调第二项T”为延时调调压器，强行增加无功；
3区：U<下限10.1kV，COSΦ>上限0.98，降无功延时时间到，调节调压器，减小电容器无功出力；若调节后有一项仍不满足要求，则以“调节二项T”为延时调节主变分接头，升电压；
4区：U满足要求，COSΦ<下限0.9，升无功延时时间到，调节调压器，升无功，此时主变分接头不动作；
5区：U满足要求，COSΦ>上限0.98，降无功延时时间到，调节调压器，减小无功出力，此时主变分接头不动作；
6区：U>10.6kV，COSΦ<下限0.9，降电压延时时间到，调主变分接头，减小电压；若调节后有一项仍不满足要求，以“调第二项T”为延时调调压器，升无功；
7区：U>10.6kV， COSΦ满足要求，降电压延时时间到，调主变分接头，减小电压，此时调压器不动作；
8区：U>10.6kV，COSΦ>上限0.98时，降无功延时时间到，调节调压器，减小无功；若调节后有一项仍不满足要求，以“调节二项T”为延时调主变分接头，降电压；
9区：U和COSΦ数据正常，电网正常运行;
主站AVC实时检测电容器每组的当前状态以及电气控制属性，并建立告警事件和保护事件库，当发生异常时闭锁电容器调压。
2.根据权利要求1所述的基于并联电容器无功分组的AVC远方遥控方法，其特征在于：电容器接口接入到主站AVC自动控制中，利用主站AVC远程控制电容器投切组数。
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