CN109687583A - 一种电网avc自动控制防误闭锁方法 - Google Patents
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Abstract
一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，在AVC系统关联遥控点建模时，自动筛选出所关联的遥控点；AVC系统对电容电抗器遥控点进行自动拓扑检查，在每一次遥控之前，根据变电站内拓扑关系，通过容抗器找到对应的断路器，检查断路器和AVC建模时关联的断路器名称和ID是否一致，如果不一致，停止控制下发并给出告警；基于拓扑着色生成变电站控制单元，并对变电站控制单元内无功设备开关的拓扑检查；AVC系统自动判断遥控点号与传动时遥控点号是否一致，若一致，下发控制指令；否则终止指令下发并发出报警。本发明中AVC做必要的校验，实现对AVC遥控点进行智能化安全校验，确保遥控点正确，避免误控和电网事故，保证电网安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种电网AVC自动控制防误闭锁方法。
背景技术
AVC功能是智能电网调度技术支持系统(下简称D5000系统)的重要组成部分，从用户使用和维护的方便性出发，要求AVC应用作为D5000系统的一个子应用模块，实现嵌入式集成。D5000平台通过系统管理器管理AVC相关应用和进程，并为“AVC应用”提供平台支持，包括实时库和相关画面。“AVC应用模块”的主体由AVC应用进程与AVC闭环控制进程组成，并接受D5000系统管理器的管理。AVC闭环控制进程根据控制需要调用相关子进程完成闭环控制功能。
随着我国电力建设的不断深入，电网结构日益复杂，对电网自动电压控制的手段也提出了更高的要求。
现有AVC系统对控制遥控点没有进行校验，在现有D5000的AVC模块中，前置对遥控指令直接转发，没有进行校验，前置只做下发工具。可能造成由于前置点号变化造成误控和电网事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电网AVC自动控制防误闭锁方法。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，包括如下步骤：
(1)无功设备控制信息的智能关联
在AVC系统关联遥控点建模时，自动筛选出所关联的遥控点；
(2)控制前电容器和开关的拓扑校验
AVC系统对电容电抗器遥控点具备自动拓扑检查功能，自动拓扑检查功能具体为：在每一次遥控之前，根据变电站内拓扑关系，通过容抗器找到对应的断路器，检查断路器和AVC建模时关联的断路器名称和ID是否一致，如果不一致，停止控制下发并给出告警；
基于拓扑着色生成变电站控制单元，并对变电站控制单元内无功设备开关的拓扑检查；
(3)遥控点号的存储和控制前校验：
AVC系统自动判断遥控点号与传动时遥控点号是否一致，若一致，下发控制指令；否则终止指令下发并发出报警。
本发明进一步的改进在于，步骤(1)具体过程为：直接读取下行遥控表中建立的遥控信息，根据选择的电容器的断路器自动过滤其它遥控信息，只显示AVC控制容抗器对应的断路器为备选点的遥控信息。
本发明进一步的改进在于，步骤(1)中建模时，人工关联容抗器对应的控制点号，AVC建模工具直接读取下行遥控表中建立的遥控信息，并对遥控信息过滤，只显示AVC控制容抗器对应的断路器为备选点，避免关联到其他遥控设备上。
本发明进一步的改进在于，步骤(2)中，在每个计算周期，采用如下方法形成变电站的控制单元：
1)忽略变电站内的主变绕组，对变电站内的物理母线和设备节点进行拓扑着色分析；将所有处于合位的开关刀闸的首末节点合并，将所有处于分位的开关刀闸消去；在变电站内形成多个合并的节点岛，一个节点岛中的多个物理母线组成一条逻辑母线；
2)选择变电站内的未处理的某台主变Ti，从其高压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bh；从其中压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bm；
3)对已经生成的该变电站的控制单元，检查单元的高压侧逻辑母线和中压侧逻辑母线，如果某个控制单元Uj的高压侧、中压侧逻辑与步骤2)中找到的Bh和Bm都相同，则将该主变Ti加入到控制单元Uj中，并跳转到步骤5)；否则执行步骤4)；
4)建立新的控制单元Ui，该单元高压侧逻辑母线为Bh，中压侧逻辑母线为Bm，将主变Ti加入到该控制单元中；
5)从主变Ti的低压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bl，将Bl加入到控制单元Ui中；
6)返回步骤2)处理下一台主变，直到变电站中全部主变都完成处理；
7)选择变电站内某台低压无功设备Cpi，从Cpi的连接节点出进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线，该逻辑母线已经加入到某个控制单元中成为低压侧逻辑母线，将Cpi加入到该逻辑母线中；
8)返回步骤7)处理下一台低压侧无功设备，直到变电站中全部无功设备都完成处理。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中物理母线定义为变电站中客观存在的实际母线；
逻辑母线定义为通过闭合的开关刀闸，并列运行的多条物理母线组成一条逻辑母线，其名称取组成之一的某个物理母线的名称；
控制单元的定义为：以变电站为单位，并列运行的主变组成同一个控制单元；其中主变并列运行指主变的高压、中压侧母线均并列运行的情况。
本发明进一步的改进在于，步骤(2)中变电站控制单元内无功设备开关的拓扑检查的具体过程为：根据变电站控制单元的拓扑关系，对容抗器找到其连接的断路器，检查断路器和AVC建模时关联的断路器是否一致，如果不一致，停止控制下发给出告警信息；如果一致，下发控制；AVC控制建模时，关联的遥控点号即为对应的断路器ID。
本发明进一步的改进在于，步骤(3)具体过程为：在无功设备关联了其控制断路器信息并成功完成传动试验后，将其当前关联的断路器的遥控点号保存在AVC控制模型中；在每次下发控制指令前，从D5000平台获得该无功设备关联的断路器的当前遥控点号，并与存储的遥控点号进行比对检查，确认开关的遥控点号与传动试验时的遥控点号一致，下发控制指令；否则终止指令下发并发出报警。
本发明进一步的改进在于，步骤(3)中，AVC建模时，关联断路器ID时，从D5000平台的前置遥控表中同时获取到遥控点号，保存到AVC库中；控制指令下发时，对保存的遥控信息做校验，比对遥控所属厂站、遥控点号、遥控的链路是否正确，若正确，则下发控制，否则，则停止下发给出警告。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明通过在建模界面处对备选的遥控点号进行过滤，仅显示当前电容器连接的遥控点。在控制前进行电容器和开关的拓扑检查，确认传动试验后电网拓扑结构未变化。遥控点号检查，对存储的遥控点进行比对检查，确认传动试验后遥控下发点号无变化。本发明通过对上述3方面的改造，对AVC做必要的校验，实现对AVC遥控点进行智能化安全校验，确保遥控点正确，避免误控和电网事故，保证电网安全运行，避免控制错误。
附图说明
图1为无功设备控制信息的智能关联流程图。
图2为变电站控制单元的层次结构图。
图3为控制单元内无功设备开关的拓扑检查流程图。
图4为AVC遥控下发检查流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本发明的AVC自动控制防误闭锁功能主要包括以下三个方面的功能改造：
1、遥控点人工关联：在建模界面处对备选的遥控点号进行过滤，仅显示当前电容器连接的遥控点。
2、在控制前进行电容器和开关的拓扑检查，确认传动试验后电网拓扑结构未变化。
3、遥控点号检查，对存储的遥控点进行比对检查，确认传动试验后遥控下发点号无变化。
本发明对D5000系统电网自动电压控制模块(AVC)的改造的配置方案如下：
无功设备控制信息的智能关联功能
在AVC系统关联遥控点建模时，应自动筛选出所关联的遥控点，防止其它遥控点信息干扰，具体包括：直接读取下行遥控表中建立的遥控信息，根据选择的电容器的断路器自动过滤其它遥控信息，只显示AVC控制容抗器对应的断路器为备选点的遥控信息，方便建模时关联选择电容电抗器遥控点信息。
在建立AVC控制模型时，需要人工关联容抗器对应的控制点号，AVC建模工具直接读取下行遥控表中建立的遥控信息，并对遥控信息过滤，只显示AVC控制容抗器对应的断路器为备选点，避免关联到其他遥控设备上。遥控点的人工关联客户端操作界面待关联遥控点信息过滤流程如图1所示。根据已知设备自动筛选厂站，根据已知设置自动筛选电容器相关的四遥信息，然后手动筛选遥控类型，按照开关编号自动过滤遥控点。
控制前电容器和开关的拓扑校验功能
AVC系统对电容电抗器遥控点具备自动拓扑检查功能，具体包括：在每一次遥控之前，应根据变电站内拓扑关系，通过容抗器找到对应的断路器，检查断路器和AVC建模时关联的断路器名称和ID是否一致，如果不一致，停止控制下发并给出告警。
基于拓扑着色生成变电站控制单元
变电站控制单元的定义
首先定义逻辑母线和物理母线如下：
物理母线：变电站中客观存在的实际母线。
逻辑母线：通过闭合的开关刀闸，并列运行的多条物理母线组成一条逻辑母线，其名称取组成之一的某个物理母线的名称。
其次，控制单元的定义如下：
以变电站为单位，并列运行的主变组成同一个控制单元；其中主变并列运行指主变的高压、中压侧母线均并列运行的情况。
控制的单元的特点是：
一个控制单元可以包含多台主变(并列运行)或一台主变(非并列运行)；
控制单元具有唯一的高压侧逻辑母线和中压侧逻辑母线，并可能具有多条低压侧逻辑母线。
形成变电站控制单元的方法
在每个计算周期，采用如下方法形成变电站的控制单元：
1)忽略变电站内的主变绕组，对变电站内的物理母线和设备节点进行拓扑着色分析。将所有处于合位的开关刀闸的首末节点合并，将所有处于“分位”的开关刀闸消去。通过分析在变电站内形成多个合并的节点岛，一个节点岛中的多个物理母线组成一条逻辑母线。
2)选择变电站内的未处理的某台主变Ti，从其高压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bh；从其中压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bm。
3)对已经生成的该变电站的控制单元，检查单元的高压侧逻辑母线和中压侧逻辑母线，如果某个控制单元Uj的高压侧、中压侧逻辑与步骤2)中找到的Bh和Bm都相同，则把该主变Ti加入到控制单元Uj中，并跳转到步骤5)；否则执行步骤4)
4)建立新的控制单元Ui，该单元高压侧逻辑母线为Bh，中压侧逻辑母线为Bm，将主变Ti加入到该控制单元中
5)从主变Ti的低压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bl，把Bl加入到控制单元Ui中。
6)返回步骤2)处理下一台主变，直到变电站中全部主变都完成处理。
7)选择变电站内某台低压无功设备Cpi，从Cpi的连接节点出进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线，该逻辑母线应已经加入到某个控制单元中成为低压侧逻辑母线，将Cpi加入到该逻辑母线中。
8)返回步骤7)处理下一台低压侧无功设备，直到变电站中全部无功设备都完成处理。
最终形成的变电站控制单元的层次结构图2所示。
控制单元内无功设备开关的拓扑检查
根据变电站控制单元的拓扑关系，可以对容抗器找到其连接的断路器，检查断路器和AVC建模时关联的断路器是否一致，如果不一致，停止控制下发给出告警信息；如果一致，下发控制。AVC控制建模时，关联的遥控点号即为对应的断路器ID。控制单元内无功设备开关的拓扑检查流程图3所示。
遥控点号的存储和控制前校验功能：
AVC系统能够自动判断遥控点号与传动时遥控点号是否一致，具体包括：在无功设备关联了其控制断路器信息并成功完成传动试验后，能够把其当前关联的断路器的遥控点号保存在AVC控制模型中。在每次下发控制指令前，从D5000平台获得该无功设备关联的断路器的当前遥控点号，并与存储的遥控点号进行比对检查，确认开关的遥控点号与传动试验时的遥控点号一致，下发控制指令。否则终止指令下发并发出报警。实现方法的具体过程如下。
由于前置升级后，前置对数据存储方式改变，在前置3.0以前，AVC直接读取前置的下行遥控表，下行遥控表中包含链路、下发点号等信息，AVC可以把信息保存下来，在下发控制指令前作校验来判断控制点是否变化，如有变化便不下发控制指令给出报警。
在D5000平台的前置模块使用3.0以前版本时，AVC建模时，关联断路器ID时，可以从平台的前置遥控表中同时获取到遥控点号，保存到AVC库中。控制指令下发时，需要对保存的遥控信息做校验，主要比对的是遥控所属厂站、遥控点号、遥控的链路是否正确。流程图4所示。遥控下发后，前置下发遥控表中读取对应的遥控记录信息，若未获取到记录信息，则停止下发给出警告；若获取到记录信息，判断是否厂站一致，若不一致则停止下发给出警告，若一致，比较遥控点号，若遥控点号不一致，则停止下发给出警告；若遥控点号一致，判断是否配置链路，若否，则停止下发给出警告；若是，则下发控制。
本发明中AVC做必要的校验，实现对AVC遥控点进行智能化安全校验，确保遥控点正确，避免误控和电网事故，保证电网安全运行，避免控制错误。本发明已在某市调的D5000系统的AVC模块中运行，运行良好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)无功设备控制信息的智能关联
在AVC系统关联遥控点建模时，筛选所关联的遥控点；
(2)控制前电容器和开关的拓扑校验
AVC系统对电容电抗器遥控点具备自动拓扑检查功能，自动拓扑检查功能具体为：在每一次遥控之前，根据变电站内拓扑关系，通过容抗器找到对应的断路器，检查断路器和AVC建模时关联的断路器名称和ID是否一致，如果不一致，停止控制下发并给出告警；
基于拓扑着色生成变电站控制单元，并对变电站控制单元内无功设备开关的拓扑检查；
(3)遥控点号的存储和控制前校验：
AVC系统自动判断遥控点号与传动时遥控点号是否一致，若一致，下发控制指令；否则终止指令下发并发出报警。
2.根据权利要求1所述的一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，其特征在于，步骤(1)具体过程为：直接读取下行遥控表中建立的遥控信息，根据选择的电容器的断路器自动过滤其它遥控信息，只显示AVC控制容抗器对应的断路器为备选点的遥控信息。
3.根据权利要求2所述的一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，其特征在于，步骤(1)中建模时，人工关联容抗器对应的控制点号，AVC建模工具直接读取下行遥控表中建立的遥控信息，并对遥控信息过滤，只显示AVC控制容抗器对应的断路器为备选点，避免关联到其他遥控设备上。
4.根据权利要求1所述的一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，其特征在于，步骤(2)中，在每个计算周期，采用如下方法形成变电站的控制单元：
1)忽略变电站内的主变绕组，对变电站内的物理母线和设备节点进行拓扑着色分析；将所有处于合位的开关刀闸的首末节点合并，将所有处于分位的开关刀闸消去；在变电站内形成多个合并的节点岛，一个节点岛中的多个物理母线组成一条逻辑母线；
2)选择变电站内的未处理的某台主变Ti，从其高压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bh；从其中压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bm；
3)对已经生成的该变电站的控制单元，检查单元的高压侧逻辑母线和中压侧逻辑母线，如果某个控制单元Uj的高压侧、中压侧逻辑与步骤2)中找到的Bh和Bm都相同，则将该主变Ti加入到控制单元Uj中，并跳转到步骤5)；否则执行步骤4)；
4)建立新的控制单元Ui，该单元高压侧逻辑母线为Bh，中压侧逻辑母线为Bm，将主变Ti加入到该控制单元中；
5)从主变Ti的低压侧绕组出发进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线Bl，将Bl加入到控制单元Ui中；
6)返回步骤2)处理下一台主变，直到变电站中全部主变都完成处理；
7)选择变电站内某台低压无功设备Cpi，从Cpi的连接节点出进行拓扑搜索，找到其所属的节点岛以及岛内逻辑母线，该逻辑母线已经加入到某个控制单元中成为低压侧逻辑母线，将Cpi加入到该逻辑母线中；
8)返回步骤7)处理下一台低压侧无功设备，直到变电站中全部无功设备都完成处理。
5.根据权利要求4所述的一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，其特征在于，步骤1)中物理母线定义为变电站中客观存在的实际母线；
逻辑母线定义为通过闭合的开关刀闸，并列运行的多条物理母线组成一条逻辑母线，其名称取组成之一的某个物理母线的名称；
控制单元的定义为：以变电站为单位，并列运行的主变组成同一个控制单元；其中主变并列运行指主变的高压、中压侧母线均并列运行的情况。
6.根据权利要求1所述的一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，其特征在于，步骤(2)中变电站控制单元内无功设备开关的拓扑检查的具体过程为：根据变电站控制单元的拓扑关系，对容抗器找到其连接的断路器，检查断路器和AVC建模时关联的断路器是否一致，如果不一致，停止控制下发给出告警信息；如果一致，下发控制；AVC控制建模时，关联的遥控点号即为对应的断路器ID。
7.根据权利要求1所述的一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，其特征在于，步骤(3)具体过程为：在无功设备关联了其控制断路器信息并成功完成传动试验后，将其当前关联的断路器的遥控点号保存在AVC控制模型中；在每次下发控制指令前，从D5000平台获得该无功设备关联的断路器的当前遥控点号，并与存储的遥控点号进行比对检查，确认开关的遥控点号与传动试验时的遥控点号一致，下发控制指令；否则终止指令下发并发出报警。
8.根据权利要求1所述的一种电网AVC自动控制防误闭锁方法，其特征在于，步骤(3)中，AVC建模时，关联断路器ID时，从D5000平台的前置遥控表中同时获取到遥控点号，保存到AVC库中；控制指令下发时，对保存的遥控信息做校验，比对遥控所属厂站、遥控点号、遥控的链路是否正确，若正确，则下发控制，否则，则停止下发给出警告。
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