CN111555298A - 一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法及系统 - Google Patents

一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法及系统，本申请通过考虑变电站无功设备安全性，采用基于队列思想的无功设备历史动作次数统计的自动电压附加控制方法，效率较高，并避免了AVC系统实时控制时某些由于累计动作次数过多而存在潜在隐患的无功设备拒动不响应情况，有效提升了变电站无功支撑的可靠性，并有效防止了相应生产安全事故的发生。

Description

一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法及系统
技术领域
本申请属于变电站自动电压控制技术领域，尤其是涉及一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法及系统。
背景技术
自动电压控制(Automatic Voltage Control，以下简称AVC)是保证电网电压质量和安全经济运行的重要技术手段。AVC系统通过控制发电厂机组无功功率、变电站无功补偿装置及有载主变压器分接头，实现电压安全优质、无功功率分布合理及系统网损最小。
根据《标称电压1000V以上交流电力系统并联电容器第1部分：总则》(GB/T11024.1—2010)有关条款，为避免电容器组、电抗器组(以下简称容/抗器组)用断路器投切动作过于频繁，引发机械或电气故障，考虑通常操作过电压条件，容/抗器组用断路器每年切合不宜超过1000次，对动作次数达到1000次的连同其断路器均应检查、试验。
有载分接开关是变压器上唯一需要经常动作的附件，其使用寿命主要分为分接开关本体机械寿命、触头电气寿命和电动机构机械寿命。运行中有载开关应严格按制造厂规定的累计分接变换次数进行检修、试验。
对于一个较大规模的电网，由于节点之间支路参数的不同以及无功源节点配置位置的差异，导致无功电压问题的区域特性是固有存在的，这就导致部分容/抗器组、有载主变压器分接开关投切动作次数比较频繁。目前，AVC系统没有考虑变电站无功设备累计投切动作次数过多而导致的设备安全隐患，进而影响系统电压稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中AVC系统没有考虑变电站无功设备累计动作次数过多而导致的设备安全隐患，进而影响系统电压稳定性的问题，从而提供一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明第一方面提供了一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法，包括：
S1:统计无功设备投运后，截止到当前运行的前一天的近一年内每天的历史动作次数，并得到近一年内总的历史动作次数；
S2:如果所述无功设备近一年内总的历史动作次数小于设定的动作次数阈值，则执行S3；否则，执行S4；
S3:加入新一天的历史动作次数，对所述无功设备在近一年内总的历史动作次数进行更新，并返回S2；
S4:闭锁所述无功设备，并在确认所述无功设备状态完好后进行解锁，作为新设备重新投运。
本发明第二方面提供了一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制系统，包括：
动作次数累计模块、第一判断模块、动作次数更新模块和第二判断模块；
所述动作次数累计模块，用于统计无功设备投运后，截止到当前运行的前一天的近一年内每天的历史动作次数，并得到近一年内总的历史动作次数；
所述第一判断模块，用于如果所述无功设备的历史动作次数小于设定阈值，则转入动作次数更新模块，否则，转入第二判断模块；
所述动作次数更新模块，用于加入新一天的历史动作次数，对所述无功设备在近一年内总的历史动作次数进行更新；
所述第二判断模块，用于如果所述无功设备的历史动作次数大于设定阈值，则闭锁所述无功设备，并在确认所述无功设备状态完好后进行解锁，作为新设备重新投运。
本发明的有益效果是：通过考虑变电站无功设备安全性，采用基于队列思想的无功设备历史动作次数统计的自动电压附加控制方法，效率较高，并避免了AVC系统实时控制时某些由于累计动作次数过多而存在潜在隐患的无功设备拒动不响应情况，有效提升了变电站无功支撑的可靠性，并有效防止了相应生产安全事故的发生。
本发明通过设置历史动作次数队列，仅需第一次进行功能部署时进行大量历史动作次数检索统计，而后采用基于队列思想的队头出列、队尾入列历史动作次数滚动统计方法，大大提高系统统计效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的控制方法流程图；
图2是本申请实施例的控制结构原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法，如图1所示，包括：
S1:统计无功设备投运后，截止到当前运行的前一天的近一年内每天的历史动作次数，并得到近一年内总的历史动作次数；
S2:如果所述无功设备近一年内总的历史动作次数小于设定的动作次数阈值，则执行S3；否则，执行S4；
S3:加入新一天的历史动作次数，对所述无功设备在近一年内总的历史动作次数进行更新，并返回S2；
S4:闭锁所述无功设备，并在确认所述无功设备状态完好后进行解锁，作为新设备重新投运。
本实施例的无功设备主要包括电容器组/电抗器组和分接开关，电容器组/电抗器组经常需要进行断路器的投切动作，分接开关经常需要进行分接头变换动作，本实施例所述的动作次数指的是电容器组/电抗器组用断路器的投切动作次数，以及分接开关分接头变换动作次数。
本实施例是在原有AVC系统控制策略的基础上增加闭锁控制策略，是AVC的附加控制方法，本实施例通过统计无功设备近一年内总的动作次数，如果超过设定的动作次数阈值，则闭锁所述无功设备，能够避免AVC系统实时控制时因某些无功设备累计动作次数过多而存在潜在隐患，造成无功设备拒动不响应的情况，有效提升了变电站无功支撑的可靠性，防止生产安全事故的发生。
进一步可选的是，本实施例S1还包括构建并更新历史动作次数队列的步骤，具体为：
S11:将所述无功设备近一年内每天的历史动作次数按照时间顺序组成历史动作次数队列。
获取AVC系统控制区域内所有变电站无功设备近一年内每天动作次数，并依次存储相应无功设备每天的动作次数a1、a2、a3……an，形成对应无功设备的历史动作次数队列A＝(a1、a2、a3……an)。
其中，a1表示近一年内第一天的历史动作次数，a2表示近一年内第二天的历史动作次数，以此类推，an表示近一年内第n天的历史动作次数，其中，n≤365。
对于投运时间大于等于365天的无功设备，所述历史动作次数队列的队头为a1，队尾为a365；对于投运时间小于365天的无功设备，例如，投运时间为m天(m＜365)，则所述历史动作次数队列的队头为a1，队尾为am。
初始时，对于投运时间大于等于365天的无功设备，无功设备近一年内总的历史动作次数为：HA＝a1+a2+a3+……+a365；对于投运时间小于365天(例如，m天)的无功设备，无功设备近一年内总的历史动作次数为：HA＝a1+a2+a3+……+am。
S12:如果所述无功设备投运时间小于一年，则每次直接将新一天的动作次数从队尾加入，更新历史动作次数队列；
每天对相应无功设备的历史动作次数队列更新一次，具体地为：对于长度为365个元素的历史动作次数队列，将统计的新一天的动作次数从队尾加入历史动作次数队列，队头a1出队列，队列元素a2、a3……a365依次前移，记录为a’1＝a2，a’2＝a3，……a’364＝a365，a’365＝新加入的新一天的动作次数，进而形成更新后的无功设备的历史动作次数队列A’＝(a’1、a’2、a’3、……、a’365)；
S13:如果所述无功设备投运时间大于等于一年，则每次将新一天的动作次数从队尾加入，并将队头移出，更新历史动作次数队列。
对于长度小于365个元素的历史动作次数队列，队列元素a1、a2、……、am保持不变，直接在队尾添加对应无功设备新一天动作次数，即：am+1，进而形成更新后的历史动作次数队列A’＝(a1、a2、a3、……、am、am+1)。
直到更新后的历史动作次数队列A’的元素个数等于365之后，按照S12执行队列更新。本实施例始终保持一台无功设备的历史动作次数队列的元素个数小于等于365。
进一步可选的是，本实施例S3中对一年内总的历史动作次数进行更新的步骤包括：
S31:如果所述无功设备的投运时间小于一年，则直接在所述总的历史动作次数加上新一天的动作次数，即得到更新后的总的历史动作次数；
对于投运时间小于一年的无功设备，其历史动作次数队列的长度小于365个元素，对无功设备近一年内的总的历史动作次数更新的方法为：HA’＝HA+am+1，HA’为更新后的无功设备近一年内的总的历史动作次数。
S32:如果所述无功设备的投运时间大于等于一年，则将所述总的历史动作次数减去最早一天的历史动作次数，再加上新一天的动作次数，得到更新后的历史动作次数。
对于投运时间大于等于一年的无功设备，其历史动作次数队列的长度为365个元素，对无功设备近一年内的总的历史动作次数更新的方法为：HA’＝HA-a1+a’365。
本实施例通过设置历史动作次数队列，仅需第一次进行功能部署时进行大量历史动作次数检索统计，而后采用基于队列思想的队头出列、队尾入列历史动作次数滚动统计方法，大大提高系统统计效率。
可选的是，本实施例设定了动作次数阈值THR，判断无功设备近一年内总的历史动作次数HA’是否大于设定的动作次数阈值THR。
对于分接开关，不同制造厂规定的允许累计分接头变换次数会有差异。对于电容器组、电抗器组，其断路器的允许累计投切动作次数，一般情况下，规定为1000次。
若无功设备近一年内总的历史动作次数HA’大于设定的动作次数阈值THR，则AVC系统闭锁相应无功设备，并现场进行相应无功设备检查及试验，确认设备状态完好后，AVC主站进行设备解锁，无功设备解锁后，按新设备投运。
若无功设备近一年内总的历史动作次数HA’小于设定的动作次数阈值THR，则次日继续对相应无功设备的历史动作次数队列进行更新，并更新无功设备近一年内总的历史动作次数HA’的值，直到更新后的HA’的值大于设定的动作次数阈值THR。
进一步可选的是，本实施例设定的动作次数阈值可修改。
对于分接开关，可以根据不同厂家的规定，随时修改分接头变换的动作次数阈值，以满足不同制造厂规定的允许累计分接头变换次数的差异。
对于电容器组、电抗器组，其断路器的允许累计投切动作次数，一般情况下，规定为1000次，如果不同厂家的规定不同，则可以根据情况进行修改。
进一步可选的是，本实施例每天定时对无功设备近一年内总的历史动作次数进行更新，每天定时的时间避开AVC系统的控制策略计算及下发时刻。
通过避开AVC系统的控制策略计算及下发时刻，可以避免对AVC系统的控制策略下发的影响。
本实施方式中，通过考虑变电站无功设备安全性，采用基于队列思想的无功设备历史动作次数统计的自动电压附加控制方法，效率较高，并避免了AVC系统实时控制时某些由于累计动作次数过多而存在潜在隐患的无功设备拒动不响应情况，有效提升了变电站无功支撑的可靠性，并有效防止了相应生产安全事故的发生。
实施例2
本实施例提供了一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制系统，包括：
动作次数累计模块、第一判断模块、动作次数更新模块和第二判断模块；
所述动作次数累计模块，用于统计无功设备投运后，截止到当前运行的前一天的近一年内每天的历史动作次数，并得到近一年内总的历史动作次数；
所述第一判断模块，用于如果所述无功设备的历史动作次数小于设定阈值，则转入动作次数更新模块，否则，转入第二判断模块；
所述动作次数更新模块，用于加入新一天的历史动作次数，对所述无功设备在近一年内总的历史动作次数进行更新；
所述第二判断模块，用于如果所述无功设备的历史动作次数大于设定阈值，则闭锁所述无功设备，并在确认所述无功设备状态完好后进行解锁，作为新设备重新投运。
进一步地，所述动作次数更新模块还用于：
如果所述无功设备的投运时间小于一年，则直接在所述总的历史动作次数加上新一天的动作次数，即得到更新后的历史动作次数；
如果所述无功设备的投运时间大于等于一年，则将所述总的历史动作次数减去最早一天的历史动作次数，再加上新一天的动作次数，得到更新后的历史动作次数。
更进一步地，还包括动作次数队列模块，用于：
将所述无功设备近一年内每天的历史动作次数按照时间顺序组成历史动作次数队列；
如果所述无功设备投运时间小于一年，则每次直接将新一天的动作次数从队尾加入，更新历史动作次数队列；
如果所述无功设备投运时间大于等于一年，则每次将新一天的动作次数从队尾加入，并将队头移出，更新历史动作次数队列。
进一步可选的是，还包括阈值修改模块，用于：
将所述设定的动作次数阈值进行修改。
本实施例各个模块的实现采用实施例1的实现方式，在此不再赘述。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (9)

1.一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法，其特征在于，包括：
S1:统计无功设备投运后，截止到当前运行的前一天的近一年内每天的历史动作次数，并得到近一年内总的历史动作次数；
S2:如果所述无功设备近一年内总的历史动作次数小于设定的动作次数阈值，则执行S3；否则，执行S4；
S3:加入新一天的历史动作次数，对所述无功设备在近一年内总的历史动作次数进行更新，并返回S2；
S4:闭锁所述无功设备，并在确认所述无功设备状态完好后进行解锁，作为新设备重新投运。
2.根据权利要求1所述的考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法，其特征在于，对所述无功设备在近一年内总的历史动作次数进行更新的步骤包括：
如果所述无功设备的投运时间小于一年，则直接在所述总的历史动作次数加上新一天的动作次数，即得到更新后的历史动作次数；
如果所述无功设备的投运时间大于等于一年，则将所述总的历史动作次数减去最早一天的历史动作次数，再加上新一天的动作次数，得到更新后的历史动作次数。
3.根据权利要求2所述的考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法，其特征在于，还包括：
将所述无功设备近一年内每天的历史动作次数按照时间顺序组成历史动作次数队列；
如果所述无功设备投运时间小于一年，则每次直接将新一天的动作次数从队尾加入，更新历史动作次数队列；
如果所述无功设备投运时间大于等于一年，则每次将新一天的动作次数从队尾加入，并将队头移出，更新历史动作次数队列。
4.根据权利要求2所述的考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法，其特征在于，每天定时对无功设备近一年内总的历史动作次数进行更新，每天定时的时间避开自动电压控制系统的控制策略计算及下发时刻。
5.根据权利要求1所述的考虑无功设备安全性的自动电压附加控制方法，其特征在于，所述设定的动作次数阈值可修改。
6.一种考虑无功设备安全性的自动电压附加控制系统，其特征在于，包括：
动作次数累计模块、第一判断模块、动作次数更新模块和第二判断模块；
所述动作次数累计模块，用于统计无功设备投运后，截止到当前运行的前一天的近一年内每天的历史动作次数，并得到近一年内总的历史动作次数；
所述第一判断模块，用于如果所述无功设备的历史动作次数小于设定阈值，则转入动作次数更新模块，否则，转入第二判断模块；
所述动作次数更新模块，用于加入新一天的历史动作次数，对所述无功设备在近一年内总的历史动作次数进行更新；
所述第二判断模块，用于如果所述无功设备的历史动作次数大于设定阈值，则闭锁所述无功设备，并在确认所述无功设备状态完好后进行解锁，作为新设备重新投运。
7.根据权利要求6所述的考虑无功设备安全性的自动电压附加控制系统，其特征在于，所述动作次数更新模块还用于：
如果所述无功设备的投运时间小于一年，则直接在所述总的历史动作次数加上新一天的动作次数，即得到更新后的历史动作次数；
如果所述无功设备的投运时间大于等于一年，则将所述总的历史动作次数减去最早一天的历史动作次数，再加上新一天的动作次数，得到更新后的历史动作次数。
8.根据权利要求6所述的考虑无功设备安全性的自动电压附加控制系统，其特征在于，还包括动作次数队列模块，用于：
将所述无功设备近一年内每天的历史动作次数按照时间顺序组成历史动作次数队列；
如果所述无功设备投运时间小于一年，则每次直接将新一天的动作次数从队尾加入，更新历史动作次数队列；
如果所述无功设备投运时间大于等于一年，则每次将新一天的动作次数从队尾加入，并将队头移出，更新历史动作次数队列。
9.根据权利要求6所述的考虑无功设备安全性的自动电压附加控制系统，其特征在于，还包括阈值修改模块，用于：
将所述设定的动作次数阈值进行修改。
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