CN106451476A - 一种电网重负荷时段无功电压控制系统 - Google Patents

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张琪祁
冯煜尧
崔勇
郭强
苏运
康丽
余颖辉
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State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
East China Power Test and Research Institute Co Ltd
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State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
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    • 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
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Abstract

本发明公开了一种电网重负荷时段无功电压控制系统，外接SCADA系统，包含：拓扑网络建立模块，用于根据电网模型建立电网拓扑网络；采集模块，其与拓扑网络建立模块相连，用于根据电网拓扑网络采集获取电抗器无功量；分析控制模块分别连接拓扑网络建立模块和采集模块，用于根据电抗器无功量调节电抗器所在母线上的电容器，并结合电网拓扑网络生成电网遥控指令；输出模块连接分析控制模块，用于将电网遥控指令发送到SCADA 系统。本发明可实现电网重负荷时段的无功电压控制，达到全网功率损耗最小的目的。

Description

一种电网重负荷时段无功电压控制系统
技术领域
本发明涉及电力自动化技术领域，特别涉及一种电网重负荷时段无功电压控制系统。
背景技术
电压的稳定可以确保各种电气设备的正常运行并延长其使用寿命，随着用户对供电质量要求的日益提高，电压合格率成为他们非常关心的一个主要问题。出于经济性的考虑，电网中不能远距离输送无功功率，以尽量避免远距离传输无功功率所造成的能量损失。同时，电压和无功功率控制是一个关系到保证供电质量、满足用户无功功率需求和系统电压合格的问题，也是减少网损、提高电网运行经济性的有效措施，不断受到电力系统运行人员的密切关注。因此在电力系统中实现电压无功优化控制具有广泛和重要的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种电网重负荷时段无功电压控制系统，可实现电网重负荷时段的无功电压控制，达到全网功率损耗最小的目的。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电网重负荷时段无功电压控制系统，外接SCADA系统，其特点是，包含：
拓扑网络建立模块，用于根据电网模型建立电网拓扑网络；
采集模块，其与拓扑网络建立模块相连，用于根据电网拓扑网络采集获取电抗器无功量；
分析控制模块分别连接拓扑网络建立模块和采集模块，用于根据所述的电抗器无功量调节电抗器所在母线上的电容器，并结合电网拓扑网络生成电网遥控指令；
输出模块连接分析控制模块，用于将电网遥控指令发送到SCADA 系统。
所述的拓扑网络建立模块根据电网模型以电网中的一次变为根节点并以二次变为子节点建立树干网，并根据多个树干网生成电网拓扑网络。
所述的分析控制模块根据电网拓扑网络以遍历根节点和子节点的方式从SCADA系统中采集电网实时数据并进行检测获得合格数据，通过对N 组合格数据求取平均值以获得有效实时数。
当所述电抗器无功量的绝对值大于或者等于预设的第一无功量阈值，且小于预设的第二无功量阈值时，所述的分析控制模块闭锁所述电抗器所在母线上的电容器。
当所述电抗器无功量的绝对值小于所述预设的第一无功量阈值时，所述的分析控制模块解锁所述电抗器所在母线上的电容器；当所述电抗器无功量的绝对值大于或者等于所述预设的第二无功量阈值时，将所述电抗器所在母线上的一组电容器退出运行；其中，所述第一无功量阈值小于所述第二无功量阈值，且都为正值。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明结合全网拓扑网络，既能够实现地区电网的无功电压控制，还实现全网的最优控制，可在保证受控母线电压合格的同时，还达到全网功率损耗最小的目的。
本发明结合全网情况对可实现地区电网无功电压控制目标的多种实施方案进行择优选取，并进行判断，以保证通过最简单合理、步骤最少的方式实现电网优化目标；
本发明根据各变电所建立拓扑网络，以便通过遍历节点的方式对各变电所进行数据采集与监控调节，有利于提高全网巡查的严谨性，避免遗漏。
附图说明
图1为本发明一种电网重负荷时段无功电压控制系统的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，一种电网重负荷时段无功电压控制系统，外接SCADA系统，该控制系统包含：拓扑网络建立模块1，用于根据电网模型建立电网拓扑网络；采集模块2，其与拓扑网络建立模块1相连，用于根据电网拓扑网络采集获取电抗器无功量；分析控制模块3分别连接拓扑网络建立模块1和采集模块2，用于根据所述的电抗器无功量调节电抗器所在母线上的电容器，并结合电网拓扑网络生成电网遥控指令；输出模块4连接分析控制模块3，用于将电网遥控指令输送到 SCADA 系统以通过调节指定的电容器投切状态或变压器档位实现地区电网无功电压控制目标。
上述的拓扑网络建立模块根据电网模型以电网中的一次变为根节点并以二次变为子节点建立树干网，并根据多个树干网生成电网拓扑网络。
上述的分析控制模块3根据电网拓扑网络以遍历根节点和子节点的方式从SCADA系统中采集电网实时数据并进行检测获得合格数据，通过对N 组合格数据求取平均值以获得有效实时数，具体地，N 的取值越大，获得的有效实时数据代表性越高，但是考虑到计算量，和有效实时数据采集频率，N 的取值范围可优选为3 ≤ N ≤ 10。
当所述电抗器无功量的绝对值大于或者等于预设的第一无功量阈值，且小于预设的第二无功量阈值时，所述的分析控制模块3闭锁所述电抗器所在母线上的电容器。
当所述电抗器无功量的绝对值小于所述预设的第一无功量阈值时，所述的分析控制模块3解锁所述电抗器所在母线上的电容器；当所述电抗器无功量的绝对值大于或者等于所述预设的第二无功量阈值时，将所述电抗器所在母线上的一组电容器退出运行；其中，所述第一无功量阈值小于所述第二无功量阈值，且都为正值。
所述预设的第一无功量阈值为所述电抗器所在母线上的电容器值的二分之一；所述预设的第二无功量阈值为所述电抗器所在母线上的电容器值的三分之二。
综上所述，本发明一种电网重负荷时段无功电压控制系统，可实现电网重负荷时段的无功电压控制，达到全网功率损耗最小的目的。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种电网重负荷时段无功电压控制系统，外接SCADA系统，其特征在于，包含：
拓扑网络建立模块，用于根据电网模型建立电网拓扑网络；
采集模块，其与拓扑网络建立模块相连，用于根据电网拓扑网络采集获取电抗器无功量；
分析控制模块分别连接拓扑网络建立模块和采集模块，用于根据所述的电抗器无功量调节电抗器所在母线上的电容器，并结合电网拓扑网络生成电网遥控指令；
输出模块连接分析控制模块，用于将电网遥控指令发送到SCADA 系统。
2.如权利要求1所述的电网重负荷时段无功电压控制系统，其特征在于，所述的拓扑网络建立模块根据电网模型以电网中的一次变为根节点并以二次变为子节点建立树干网，并根据多个树干网生成电网拓扑网络。
3.如权利要求2所述的电网重负荷时段无功电压控制系统，其特征在于，所述的分析控制模块根据电网拓扑网络以遍历根节点和子节点的方式从SCADA 系统中采集电网实时数据并进行检测获得合格数据，通过对N 组合格数据求取平均值以获得有效实时数。
4.如权利要求1所述的电网重负荷时段无功电压控制系统，其特征在于，当所述电抗器无功量的绝对值大于或者等于预设的第一无功量阈值，且小于预设的第二无功量阈值时，所述的分析控制模块闭锁所述电抗器所在母线上的电容器。
5.如权利要求1所述的电网重负荷时段无功电压控制系统，其特征在于， 当所述电抗器无功量的绝对值小于所述预设的第一无功量阈值时，所述的分析控制模块解锁所述电抗器所在母线上的电容器；当所述电抗器无功量的绝对值大于或者等于所述预设的第二无功量阈值时，将所述电抗器所在母线上的一组电容器退出运行；其中，所述第一无功量阈值小于所述第二无功量阈值，且都为正值。
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