CN113659582A - 基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法及系统，此方法包括：通过台区智能融合终端获取台区有载调压变压器和台区电容器组的数据；通过集中器获取终端用户电压数据；利用台区智能融合终端的边缘计算能力，由台区智能融合终端按照云主站下达的参数，控制台区有载调压变压器档位的升降或台区电容器组的投切，以实现终端用户电压的稳定。本发明具有操作简便、实现终端用户电压的稳定和提高终端用户用电质量等优点。

Description

基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法及系统
技术领域
本发明主要涉及配电网技术领域，具体涉及一种基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法及系统。
背景技术
电压作为电能质量的一个重要评价指标，是保障供电服务的基本条件，农村配电网供电距离长、网架结构单一，用户末端“低电压”现象较为突出，具有动态性、季节性和复杂性等特点。
2017年开始，国家电网公司逐步推行智能台区建设：台区配电变压器低压侧加装台区智能融合终端、台区综合配电箱配备智能无功补偿装置、分支箱采用智能低压断路器、终端用户配备智能低压开关、智能电表，其中台区智能融合终端作为台区设备可直接采集台区配变低压侧电气数据，负责接入台区一下智能低压断路器获得终端用户电气量信息。在此条件下，台区智能融合终端作为具备边缘计算能力的边设备，就可以利用台区的电压、无功数据，综合调控台区出口电压，提高终端用户的用电质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种操作简便的提高终端用户电压稳定性的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法，其特征在于，包括：
通过台区智能融合终端获取台区有载调压变压器和台区电容器组的数据；
通过集中器获取终端用户电压数据；
利用台区智能融合终端的边缘计算能力，由台区智能融合终端按照云主站下达的参数，控制台区有载调压变压器档位的升降或台区电容器组的投切，以实现终端用户电压的稳定。
作为上述技术方案的进一步改进：
在获取终端用户电压数据后，如出现用户电压数据低于预设低电压时，则按以下步骤进行调压补偿：
获取台区所有用户中的电压最高值U+以及电压最小值U-；
当电压最小值U-小于预设低电压值且电压最高值U+大于预设高电压值时，计算相应的参数A＝预设高电压值-(U+)、B＝预设低电压值-(U-)；
当A>B时，补偿参数C＝B，否则补偿参数C＝A；则电压上限参数Umax和电压下限参数Umin均通过补偿参数C进行补偿。
当电压最小值U-不小于预设低电压值时且电压最高值U+大于预设高电压值时，计算相应的参数A＝(U+)-预设高电压值、B＝(U-)-预设低电压值；
当A>B时，补偿参数C＝B，否则补偿参数C＝A；则电压上限参数Umax和电压下限参数Umin均通过补偿参数C进行补偿。
云主站下达的参数包括VQC综合调控参数、有载调压控制器参数和无功补偿装置参数；其中VQC综合调控参数中的策略电压上限、策略电压下限参数根据终端用户电压情况进行动态调整。
台区变压器的数据包括三相相电压、线电压、相电流、三相无功功率、三相电压谐波总畸变率和JP柜总漏保断路器开关位置。
在台区有载调压变压器和台区电容器组调整后，再将台区有载调压变压器和台区电容器组的控制结果上传至配电管理后台。
本发明还公开了一种基于台区智能融合终端的台区电压综合调控系统，其特征在于，所述调控系统用于执行如上所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法的步骤，具体包括配电云主站、台区智能融合终端、有载调压变压器、台区电容器组、集中器和用户侧智能电度表；所述台区智能融合终端的一端与配电云主站连接，另一端分别与有载调压控制器、台区电容器组和集中器连接，集中器通过输电线路与用户侧智能电度表连接。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述有载调压变压器含有载调压控制器，所述台区电容器组含无功补偿控制器，所述台区智能融合终端分别与有载调压控制器和无功补偿控制器采用有线方式通信；台区智能融合终端中的电压综合调控APP参数、有有载调压控制器参数、无功补偿控制器参数均由配电云主站下达。
电压综合调控APP、有载调压控制器和无功补偿控制器在同一时刻只有其中一个发挥调控作用。
当台区采用VQC APP调控时，通过通信规约将无功补偿控制器设置为“永久控制模式”、有载调压控制器设置为“远方控制模式”，无功补偿控制器不自动切回自动模式。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过对于低压台区变压器出口电压、无功的实时测量，以及通过与集中器通信，获取终端用户电压数据，利用融合终端的边缘计算能力，由融合终端按照云主站下达的参数，控制台区有载调压变压器档位的升降及台区电容器组的投切，并将台区有载调压变压器和智能电容器的控制结果上传至配电管理后台，实现终端用户电压的稳定，提高终端用户用电质量。
附图说明
图1为本发明的方法在实施例的流程图。
图2为本发明的调压补偿在实施例的流程图。
图3为本发明的VQC控制逻辑图。
图4为本发明的系统在实施例的整体架构图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法，包括：
通过台区智能融合终端获取台区有载调压变压器和台区电容器组的数据；
通过集中器获取终端用户电压数据；
利用台区智能融合终端的边缘计算能力，由台区智能融合终端按照云主站下达的参数，控制台区有载调压变压器档位的升降或台区电容器组的投切，以实现终端用户电压的稳定。
本发明通过对于低压台区变压器出口电压、无功的实时测量，以及通过与集中器通信，获取终端用户电压数据，利用融合终端的边缘计算能力，由融合终端按照云主站下达的参数，控制台区有载调压变压器档位的升降及台区电容器组的投切，并将台区有载调压变压器和智能电容器的控制结果上传至配电管理后台，实现终端用户电压的稳定，提高终端用户用电质量。
在一具体实施例中，台区智能融合终端中设有台区VQC综合调控APP，其从数据中心获取配电云主站下发的参数，具体地，云主站下达的参数包括VQC综合调控参数、有载调压控制器参数和无功补偿装置参数，分别如下：
VQC综合调控APP参数：
序号 参数 序号 参数
1 日最大电容投切次数 17 电流一次值
2 电容投切间隔 18 电流二次值
3 日最大调压次数 19 过电压定值
4 调压间隔 20 过电压延时
5 控制模式 21 低电压定值
6 策略防抖次数 22 低电压延时
7 过电压告警使能 23 过电压谐波定值
8 低电压告警使能 24 过电压谐波延时
9 过电压谐波告警使能 25 防冲击延时
10 防冲击告警使能 26 电压调节系数
11 非电量接入使能 27 策略电压上限
12 策略使能电容器投切 28 策略电压下限
13 策略使能调节分接头 29 策略无功上限
14 策略控制最短周期 30 策略无功下限
15 电压一次值 31 每档位电压幅值
16 电压二次值
有载调压控制器参数：
序号 参数 序号 参数
1 降压阈值 5 CT变比
2 升压阈值 6 过流闭锁阈值
3 调压间隔 7 最大档位
4 调压延时 8 开关类型
无功补偿装置参数：
序号 参数 序号 参数
1 目标功率因数 5 电容器过电流限值
2 无功算法延时 6 系统过电压谐波限值
3 过压限值 7 系统过电流谐波限值
4 欠压限值 8 总CT变比比值
其中VQC综合调控APP参数中的策略电压上限、策略电压下限参数，主站端根据台区末端用户电压情况，动态调整：电压上限参数Umax、电压下限参数Umin并不固定，而是由配电主站根据全天集中器采集的台区用户电压数据决定。
在一具体实施例中，当台区出现低电压用户的时候，主站端找到台区所有用户电压最高值U+，以及用户电压最小值U-；对比用户电压的要求范围235V～198V，按照如下逻辑进行调压补偿：
获取台区所有用户中的电压最高值U+以及电压最小值U-；
当电压最小值U-小于预设低电压值且电压最高值U+大于预设高电压值时，计算相应的参数A＝235-(U+)、B＝198-(U-)；
当A>B时，补偿参数C＝B，否则补偿参数C＝A；则电压上限参数Umax和电压下限参数Umin均通过补偿参数C进行补偿。
当电压最小值U-不小于预设低电压值时且电压最高值U+大于预设高电压值时，计算相应的参数A＝(U+)-235、B＝(U-)-198；
当A>B时，补偿参数C＝B，否则补偿参数C＝A；则电压上限参数Umax和电压下限参数Umin均通过补偿参数C进行补偿。
在一具体实施例中，台区变压器的数据包括三相相电压、线电压、相电流、三相无功功率、三相电压谐波总畸变率和JP柜总漏保断路器开关位置，具体为：有载调压变压器数据：
Figure BDA0003206456390000061
无功补偿装置数据：
Figure BDA0003206456390000062
Figure BDA0003206456390000071
在一具体实施例中，如图3所示，按照VQC9控制模型，VQC9区模型中有电压上限参数Umax和电压下限参数Umin，其并不固定，而是由配电主站根据全天集中器采集的台区用户电压数据决定：当台区出现低电压用户的时候，主站端下达参数Umax、Umin逐级提高，以保证用户低电压数量减少；当台区出现负荷回落的时候，主站端下达参数Umax、Umin相应递减，以保证用户电压稳定不出现过电压用户。
另外根据三相相电压、无功，判断各相所在区域位置，并计算无功裕度(电压、无功越限前允许投切无功的最大裕度)；根据区域形成各相的动作需求(投、切、不动作)；配电台区有载调压控制器执行档位调节指令、电容控制器执行电容投切指令，并将执行结果写入数据中心；融合终端转发程序按照设备模型从数据中心调取遥信、遥测数据转发至配电主站。
如图4所示，本发明还公开了一种基于台区智能融合终端的台区电压综合调控系统，用于执行如上所述的调控方法，具体包括配电云主站、台区智能融合终端、有载调压变压器(含有载调压控制器或驱动器)、台区电容器组(含无功补偿控制器)、集中器、用户侧智能电度表；所述台区智能融合终端北向与配电云主站连接、南向分别与有载调压控制器、无功补偿控制器、集中器连接，集中器通过输电线路与用户侧智能电度表连接。
在一具体实施例中，台区智能融合终端、有载调压控制器、无功补偿控制器采用有线方式通信，台区智能融合终端中的电压综合调控APP参数、有载调压控制器参数、无功补偿控制器参数均由配电主站下达。
在一具体实施例中，具备调控功能的电压综合调控APP、有载调压控制器、无功补偿控制器采用合理的控制策略，确保在同一时刻只有其中一个发挥调控作用。
在一具体实施例中，当台区采用VQC APP调控时，通过通信规约将无功补偿控制器设置为“永久控制模式”、有载调压控制器设置为“远方控制模式”，无功补偿控制器不自动切回自动模式，具体处理见下表：
Figure BDA0003206456390000081
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法，其特征在于，包括：
通过台区智能融合终端获取台区有载调压变压器和台区电容器组的数据；
通过集中器获取终端用户电压数据；
利用台区智能融合终端的边缘计算能力，由台区智能融合终端按照云主站下达的参数，控制台区有载调压变压器档位的升降或台区电容器组的投切，以实现终端用户电压的稳定。
2.根据权利要求1所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法，其特征在于，在获取终端用户电压数据后，如出现用户电压数据低于预设低电压时，则按以下步骤进行调压补偿：
获取台区所有用户中的电压最高值U+以及电压最小值U-；
当电压最小值U-小于预设低电压值且电压最高值U+大于预设高电压值时，计算相应的参数A＝预设高电压值-(U+)、B＝预设低电压值-(U-)；
当A>B时，补偿参数C＝B，否则补偿参数C＝A；则电压上限参数Umax和电压下限参数Umin均通过补偿参数C进行补偿。
3.根据权利要求2所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法，其特征在于，当电压最小值U-不小于预设低电压值时且电压最高值U+大于预设高电压值时，计算相应的参数A＝(U+)-预设高电压值、B＝(U-)-预设低电压值；
当A>B时，补偿参数C＝B，否则补偿参数C＝A；则电压上限参数Umax和电压下限参数Umin均通过补偿参数C进行补偿。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法，其特征在于，云主站下达的参数包括VQC综合调控参数、有载调压控制器参数和无功补偿装置参数；其中VQC综合调控参数中的策略电压上限、策略电压下限参数根据终端用户电压情况进行动态调整。
5.根据权利要求1或2或3所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法，其特征在于，台区变压器的数据包括三相相电压、线电压、相电流、三相无功功率、三相电压谐波总畸变率和JP柜总漏保断路器开关位置。
6.根据权利要求1或2或3所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法，其特征在于，在台区有载调压变压器和台区电容器组调整后，再将台区有载调压变压器和台区电容器组的控制结果上传至配电管理后台。
7.一种基于台区智能融合终端的台区电压综合调控系统，其特征在于，所述调控系统用于执行如权利要求1～6中任意一项所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控方法的步骤，具体包括配电云主站、台区智能融合终端、有载调压变压器、台区电容器组、集中器和用户侧智能电度表；所述台区智能融合终端的一端与配电云主站连接，另一端分别与有载调压控制器、台区电容器组和集中器连接，集中器通过输电线路与用户侧智能电度表连接。
8.根据权利要求7所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控系统，其特征在于，所述有载调压变压器含有载调压控制器，所述台区电容器组含无功补偿控制器，所述台区智能融合终端分别与有载调压控制器和无功补偿控制器采用有线方式通信；台区智能融合终端中的电压综合调控APP参数、有有载调压控制器参数、无功补偿控制器参数均由配电云主站下达。
9.根据权利要求8所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控系统，其特征在于，电压综合调控APP、有载调压控制器和无功补偿控制器在同一时刻只有其中一个发挥调控作用。
10.根据权利要求9所述的基于台区智能融合终端的台区电压综合调控系统，其特征在于，当台区采用VQC APP调控时，通过通信规约将无功补偿控制器设置为“永久控制模式”、有载调压控制器设置为“远方控制模式”，无功补偿控制器不自动切回自动模式。
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