CN104333015A - 一种无功设备综合控制方法和系统 - Google Patents

一种无功设备综合控制方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104333015A
CN104333015A CN201410663260.7A CN201410663260A CN104333015A CN 104333015 A CN104333015 A CN 104333015A CN 201410663260 A CN201410663260 A CN 201410663260A CN 104333015 A CN104333015 A CN 104333015A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
power
reactive
compensation
weak
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410663260.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104333015B (zh
Inventor
黄一超
徐逸清
陶彦峰
王世峻
史大军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Priority to CN201410663260.7A priority Critical patent/CN104333015B/zh
Publication of CN104333015A publication Critical patent/CN104333015A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104333015B publication Critical patent/CN104333015B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明涉及一种无功设备综合控制方法和系统，用于控制电网的无功功率，方法包括步骤：A.采集电网中各节点的电力运行数据，同时选择电网中无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点，并对两个节点进行预防控制，电力运行数据包括最大无功功率和补偿设备最大补偿量；B.采集电网运行过程中各节点的电压波动，若电压波动偏离预设范围，则将该节点设为故障节点，并对所有故障节点进行矫正控制；C.采集电网运行过程中各故障节点的电压波动，若故障节点的电压波动仍偏离预设范围，则切断该故障节点的部分负载并降低该故障节点的运行电压。与现有技术相比，本发明具有强化薄弱点无功补偿等优点。

Description

一种无功设备综合控制方法和系统
技术领域
本发明涉及一种电力系统领域的控制系统，尤其是涉及一种无功设备综合控制方法和系统。
背景技术
对于处于大电网受端的区域电网，往往是大电网中负荷密度最高的地区。入网直流近区500kV电网轻负荷时段电压运行水平总体会偏高，无功平衡困难，尤其是春秋季低谷时段区域500kV高电压问题将十分突出，在春节等极端轻负荷时段甚至需要拉停线路等非常规调压手段才能解决无功平衡问题。同时，在特高压交流电网投产初期，轻负荷的特高压交流线路也向区域性的500kV电网输送大量剩余无功，进一步抬升了500kV的电压水平。
另一方面，随着区域电网受入区外来电容量的增加以及高铁的建设往往也会给区域电网的无功控制带来更大的挑战，为保障大容量直流闭锁或特高压交流通道故障后的电压稳定，需要保证足够的动态无功储备，这也对区域电网的动态无功配置和控制提出了更高的要求。
无功补偿是电网电压稳定基本控制手段，无论在是稳态运行或是故障后的动态响应阶段，都需要通过合理的无功控制策略来协调电网内的无功负荷、无功补偿及无功电源。而现有的无功控制方法往往会发生疏漏，在无功补偿薄弱点往往会发生补偿不足的情况，因而薄弱点的故障率较高，而如果对于电网中所有节点都采用SVC或者直流系统进行无功补偿，又无疑大大增加了成本。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种强化薄弱点无功补偿的无功设备综合控制方法和系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种无功设备综合控制方法，该方法用于控制电网的无功功率，所述方法包括步骤：
A.采集电网中各节点的电力运行数据，同时选择电网中无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点，并对所述两个节点进行预防控制，所述电力运行数据包括最大无功功率和补偿设备最大补偿量；
B.采集电网运行过程中各节点的电压波动，若电压波动偏离预设范围，则将该节点设为故障节点，并对所有故障节点进行矫正控制；
C.采集电网运行过程中各故障节点的电压波动，若故障节点的电压波动仍偏离预设范围，则切断该故障节点的部分负载并降低该故障节点的运行电压。
所述步骤A具体包括步骤：
A1.采集电网各节点上一年度的最大无功功率和对应补偿设备最大补偿量，并计算每个节点的薄弱系数为：
Rn＝(Qn-Mn)/Qn
其中：Rn为节点n的薄弱系数，Qn为节点n的上一年度最大无功功率，Mn为节点n的补偿设备最大补偿量；
A2.选择薄弱系数最大的节点为最薄弱节点，薄弱系数第二大的节点为次薄弱节点；
A3.将最薄弱节点和次薄弱节点的负荷功率均提高为0.98-0.99，机组的功率因数均提高至0.95，同时在所述两个节点处增设调节电源；
A4.电网运行过程中，调节电源实时工作并对节点进行无功补偿，进而调节节点电压稳定。
所述步骤B中矫正控制具体为：调用所有故障节点处的SVC设备出力进行无功补偿。
所述步骤C中切断故障节点处负载的顺序依次为三级负荷、二级负荷和一级负荷。
所述步骤C执行后，若故障节点电压波动仍未回归至预设范围，则切断该节点。
一种无功设备综合控制系统，包括设在电网中各节点处的多个电力数据采集设备，所述系统还包括无功控制设备，所述无功控制设备包括与电网连接的预防控制模块、矫正控制模块和紧急控制模块，所述预防控制模块、校正控制模块和紧急控制模块均与电力数据采集设备连接。
所述预防控制模块包括两个调节电源，所述两个调节电源分别与无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点对应连接，所述两个调节电源还分别与设在所连接节点处的电力数据采集设备对应连接。
所述校正控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个SVC设备，所述SVC设备与设在所连接节点处的电力数据采集设备连接。
所述紧急控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个用于切断该节点的部分负载并降低该节点的运行电压的降压设备，所述降压设备与设在所连接节点处的电力数据采集设备连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)由于采用每个节点处均设有一个SVC设备的就地补偿策略，避免了对一个节点进行补偿时对于其他节点的影响。
2)对于无功补偿的薄弱节点，采用了有针对性的调节电源进行补偿，由于调节电源功率小，因而启动灵活，更加实用无功补偿较频繁并且额度不大的情况使用。
附图说明
图1为本发明方法的主要步骤流程图；
图2为本发明系统实施例的结构示意图；
其中：1、数据采集设备，2、调节电源，3、SVC设备，4、降压设备。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一：
一种无功设备综合控制方法，该方法用于控制电网的无功功率，如图1所示，方法包括步骤：
A.采集电网中各节点的电力运行数据，同时选择电网中无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点，并对两个节点进行预防控制，电力运行数据包括最大无功功率和补偿设备最大补偿量，具体包括步骤：
A1.采集电网各节点上一年度的最大无功功率和对应补偿设备最大补偿量，并计算每个节点的薄弱系数为：
Rn＝(Qn-Mn)/Qn
其中：Rn为节点n的薄弱系数，Qn为节点n的上一年度最大无功功率，Mn为节点n的补偿设备最大补偿量；
对于图2中的节点IL1至IL6，分别极端得到薄弱系数为：-0.004，-0.054，-0.024，0.014，-0.074，-0.100。
A2.选择薄弱系数最大的节点为最薄弱节点，薄弱系数第二大的节点为次薄弱节点，本实施例中最薄弱节点为IL4，次薄弱节点为IL1；
A3.将最薄弱节点和次薄弱节点的负荷功率均提高为0.98-0.99，机组的功率因数均提高至0.95，同时在两个节点处增设调节电源2；
步骤A3结束后形成如图2所示的一种无功设备综合控制系统，包括设在电网中各节点处的多个电力数据采集设备1，系统还包括无功控制设备，无功控制设备包括与电网连接的预防控制模块、矫正控制模块和紧急控制模块，预防控制模块、校正控制模块和紧急控制模块均与电力数据采集设备1连接，本实施例中节点IL1和节点IL4处各设有一个调节电源2。
预防控制模块包括两个调节电源2，两个调节电源2分别与无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点对应连接，两个调节电源2还分别与设在所连接节点处的电力数据采集设备1对应连接。
校正控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个SVC设备3，SVC设备3与设在所连接节点处的电力数据采集设备1连接。
紧急控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个用于切断该节点的部分负载并降低该节点的运行电压的降压设备4，降压设备与设在所连接节点处的电力数据采集设备1连接。
A4.电网运行过程中，调节电源实时工作并对节点进行无功补偿，进而调节节点电压稳定。
B.采集电网运行过程中各节点的电压波动，若电压波动偏离预设范围，则将该节点设为故障节点，本实施例中，电网运行过程中节点IL3的电压波动偏离了预设范围，故将节点IL3设为故障节点，并对所有故障节点进行矫正控制；
步骤B中矫正控制具体为：调用所有故障节点处的SVC设备出力进行无功补偿，本实施例中，即对节点IL3进行校正调节，即调用节点IL3处的SVC设备进行无功补偿以降低节点IL3处的无功功率。
C.采集电网运行过程中各故障节点的电压波动，节点IL3的电压波动回复预设范围，充分说明了本发明控制方法的控制效果突出。
实施例二：
本实施例中与实施例一中相同之处不再叙述，仅叙述与实施例一中的不同之处。
本实施例中，节点IL6处新建了一段高铁线路，因此在步骤B执行时，电网运行过程中节点IL6的电压波动偏离了预设范围，故将节点IL6设为故障节点，并调用节点IL6处的SVC设备进行无功补偿以降低节点IL3处的无功功率。
C.采集电网运行过程中各故障节点的电压波动，若节点IL6的电压波动仍偏离预设范围，则切断节点IL6的部分负载并降低该故障节点的运行电压。
其中切断节点IL6处负载的顺序依次为三级负荷、二级负荷和一级负荷，本实施例中，切断了部分居民用电后，电压波动即回复正常。
实施例三：
本实施例中与实施例一和实施例二中相同之处不再叙述，仅叙述与实施例一和实施例二中的不同之处。
步骤C执行后，节点IL6电压波动仍未回归至正常范围，故切断该节点。

Claims (9)

1.一种无功设备综合控制方法，该方法用于控制电网的无功功率，其特征在于，所述方法包括步骤：
A.采集电网中各节点的电力运行数据，同时选择电网中无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点，并对所述两个节点进行预防控制，所述电力运行数据包括最大无功功率和补偿设备最大补偿量；
B.采集电网运行过程中各节点的电压波动，若电压波动偏离预设范围，则将该节点设为故障节点，并对所有故障节点进行矫正控制；
C.采集电网运行过程中各故障节点的电压波动，若故障节点的电压波动仍偏离预设范围，则切断该故障节点的部分负载并降低该故障节点的运行电压。
2.根据权利要求1所述的一种无功设备综合控制方法，其特征在于，所述步骤A具体包括步骤：
A1.采集电网各节点上一年度的最大无功功率和对应补偿设备最大补偿量，并计算每个节点的薄弱系数为：
Rn＝(Qn-Mn)/Qn
其中：Rn为节点n的薄弱系数，Qn为节点n的上一年度最大无功功率，Mn为节点n的补偿设备最大补偿量；
A2.选择薄弱系数最大的节点为最薄弱节点，薄弱系数第二大的节点为次薄弱节点；
A3.将最薄弱节点和次薄弱节点的负荷功率均提高为0.98-0.99，机组的功率因数均提高至0.95，同时在所述两个节点处增设调节电源；
A4.电网运行过程中，调节电源实时工作并对节点进行无功补偿，进而调节节点电压稳定。
3.根据权利要求1所述的一种无功设备综合控制方法，其特征在于，所述步骤B中矫正控制具体为：调用所有故障节点处的SVC设备出力进行无功补偿。
4.根据权利要求1所述的一种无功设备综合控制方法，其特征在于，所述步骤C中切断故障节点处负载的顺序依次为三级负荷、二级负荷和一级负荷。
5.根据权利要求1所述的一种无功设备综合控制方法，其特征在于，所述步骤C执行后，若故障节点电压波动仍未回归至预设范围，则切断该节点。
6.一种实现如权利要求1所述的无功设备综合控制方法的控制系统，包括设在电网中各节点处的多个电力数据采集设备，其特征在于，所述系统还包括无功控制设备，所述无功控制设备包括与电网连接的预防控制模块、矫正控制模块和紧急控制模块，所述预防控制模块、校正控制模块和紧急控制模块均与电力数据采集设备连接。
7.根据权利要求6所述的一种无功设备综合控制系统，其特征在于，所述预防控制模块包括两个调节电源，所述两个调节电源分别与无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点对应连接，所述两个调节电源还分别与设在所连接节点处的电力数据采集设备对应连接。
8.根据权利要求6所述的一种无功设备综合控制系统，其特征在于，所述校正控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个SVC设备，所述SVC设备与设在所连接节点处的电力数据采集设备连接。
9.根据权利要求6所述的一种无功设备综合控制系统，其特征在于，所述紧急控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个用于切断该节点的部分负载并降低该节点的运行电压的降压设备，所述降压设备与设在所连接节点处的电力数据采集设备连接。
CN201410663260.7A 2014-11-19 2014-11-19 一种无功设备综合控制方法和系统 Active CN104333015B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410663260.7A CN104333015B (zh) 2014-11-19 2014-11-19 一种无功设备综合控制方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410663260.7A CN104333015B (zh) 2014-11-19 2014-11-19 一种无功设备综合控制方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104333015A true CN104333015A (zh) 2015-02-04
CN104333015B CN104333015B (zh) 2016-08-17

Family

ID=52407692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410663260.7A Active CN104333015B (zh) 2014-11-19 2014-11-19 一种无功设备综合控制方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104333015B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109507468A (zh) * 2018-12-21 2019-03-22 九州能源有限公司 一种基于关联特征的汇流箱支路电流检测方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0993815A (ja) * 1995-09-22 1997-04-04 Yaskawa Electric Corp 無効電力供給制御の方法とその装置
CN103208804A (zh) * 2012-12-31 2013-07-17 武汉大学 基于支路电压稳定分析的微电网无功补偿点选择方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0993815A (ja) * 1995-09-22 1997-04-04 Yaskawa Electric Corp 無効電力供給制御の方法とその装置
CN103208804A (zh) * 2012-12-31 2013-07-17 武汉大学 基于支路电压稳定分析的微电网无功补偿点选择方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何开教: "电压系统电压稳定与无功控制的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
迟震奎等: "基于BPA的电力系统低压减载的研究", 《电网与清洁能源》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109507468A (zh) * 2018-12-21 2019-03-22 九州能源有限公司 一种基于关联特征的汇流箱支路电流检测方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104333015B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107769241B (zh) 一种直流输电系统电压电流控制方法及装置
CA2925966A1 (en) Coordination control method of multi-terminal vsc-hvdc transmission system
CN103560547B (zh) 一种交直流输电线路中交流系统故障的处理方法
EP2684105A1 (en) Distributed control of dynamic reactive power
CN105406719A (zh) 应用于程控直流电源模块并联均流的装置及其均流方法
US9935463B2 (en) Redundant point of common coupling (PCC) to reduce risk of microgrid's islanding
CN104269891A (zh) 特高压直流分层接入方式的功率控制方法和系统
JP2015211480A (ja) 発電システムの電圧上昇抑制制御方法
CN104767210A (zh) 配电网低压线路的无功协同补偿系统及补偿方法
CN105449702A (zh) 一种无通讯互联线微网储能系统及直流电压偏差控制方法
CN104333015A (zh) 一种无功设备综合控制方法和系统
CN205753433U (zh) 应用于低压配网的治理三相不平衡的装置
CN103814496B (zh) 用于串联型mtdc系统的vdcol的暂态控制方法及其vdcol合成器
CN106953336B (zh) 一种基于upfc的交流母线电压调节方法
CN109274120A (zh) 一种基于电力弹簧技术的末端光伏并网农户的电压调节方法
CN204089197U (zh) 风电场无功电压控制的系统
CN104811021B (zh) 一种抑制电压谐波的逆变器电压控制方法
JP6653014B2 (ja) 太陽光発電設備のネットワークフィードバックを最小化するための方法、インバータおよび太陽光発電設備
US20150333618A1 (en) Low voltage ride-through apparatus capable of flux compensation and peak current management
CN104953541A (zh) 一种过电压保护装置
CN103280818B (zh) 一种变电站无功电压控制方法及系统
CN103178513A (zh) 一种直流远供电源的均流电路
CN105262122A (zh) 一种直流输电系统串联双阀组整流侧电压平衡控制方法
CN211321007U (zh) 一种无中央控制器的不间断电源组网系统
CN203911465U (zh) 一种基于光储技术的新型多功能故障限流系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant