CN117791629A - 一种avc子站无功优化辅助控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种AVC子站无功优化辅助控制方法和系统，属于电力系统运行控制技术领域。该方法包括判断子站主变变低开关无功积分电量是否超越主变变低开关无功积分电量；若超越，则判断子站10kV母线电压是否合格；若合格，则判断变压器变低开关功率因数是否大于主变变低开关功率因数设定值；若是，则判断子站无功需求是否成立，若是，则投入电容器，进行无功就地平衡控制。本发明可以实现在电压合格条件下，计算主变变低开关下送10kV母线无功需求，无功优化辅助控制条件成立时，根据10kV母线无功需求，投入电容器，实现变电站无功就地平衡，减少因无功远距离输送引起的网损。

Description

一种AVC子站无功优化辅助控制方法和系统

技术领域

本发明属于电力系统运行控制技术领域，具体涉及一种调度自动化系统子站系统(AVC)基础上的子站无功优化辅助控制方法和系统。

背景技术

AVC功能是通过对地区电网实时无功电压运行信息的采集、监视和计算分析，在满足电网安全稳定运行的基础上，控制电网中无功电压设备的运行状态，基于EMS/SCADA为电压安全、优质、经济运行提供技术，维持电压运行在合格范围内，优化调度自动化系统子站无功分布，降低电网损耗。

目前AVC子站控制策略，主要考虑了电压合格范围和变压器功率因数合格范围，以及影响设备运行的保护闭锁信号。这种控制策略以电压优先原则，子站控制无功设备来跟踪站内电压曲线。AVC子站10kV母线电压越限切开电容器后，变压器无功穿越值大于母线电容值，10kV电压合格条件，AVC子站策略未能动作投入母线电容，缺乏电压合格条件，无功就地平衡措施，使其节能降耗作用没有尽发挥应有作用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在解决现有AVC子站10kV母线电压越限切开电容器后存在的上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明一种AVC子站无功优化辅助控制方法，包括如下步骤：

判断子站主变变低开关无功积分电量是否超越主变变低开关无功积分电量设定值；

若超越，则判断子站10kV母线电压是否合格；

若合格，则判断变压器变低开关功率因数是否大于主变变低开关功率因数设定值；

若是，则判断子站无功需求是否成立，若是，则投入电容器，进行无功就地平衡控制。

进一步的，子站10kV母线的电压合格范围为10.2kV—10.7kV。

进一步的，功率因数的计算式，如下：

cosφ＝P/S

式中，cosφ为功率因数，P为主变变低开关的有功功率，S为主变变低开关的视在功率。

进一步的，视在功率的计算式，如下：

其中，Q为主变变低开关的无功功率。

进一步的，子站无功需求根据如下条件进行确定：

主变穿越无功值在在10kV母线一组电容值90％以上。

第二方面，本发明提供了一种AVC子站无功优化辅助控制系统，包括：

第一判断单元，用于判断子站主变变低开关无功积分电量是否超越主变变低开关无功积分电量设定值，若超越，则进入第二判断单元；

第二判断单元，用于判断子站10kV母线电压是否合格，若合格，则进入第三判断单元；

第三判断单元，用于判断变压器变低开关功率因数是否大于主变变低开关功率因数设定值，若是，则进入第四判断单元；

第四判断单元，用于判断子站无功需求是否成立，若是，则投入电容器，进行无功就地平衡控制。

进一步的，子站10kV母线的电压合格范围为10.2kV—10.7kV。

进一步的，功率因数的计算式，如下：

cosφ＝P/S

式中，cosφ为功率因数，P为主变变低开关的有功功率，S为主变变低开关的视在功率。

相应的，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器及存储在存储器上的计算机程序，当计算机程序在处理器上被执行时，实现如第一方面的一种AVC子站无功优化辅助控制方法。

相应的，本发明提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种AVC子站无功优化辅助控制方法。

综上，本发明提供了一种AVC子站无功优化辅助控制方法和系统，包括判断子站主变变低开关无功积分电量是否超越主变变低开关无功积分电量；若超越，则判断子站10kV母线电压是否合格；若合格，则判断变压器变低开关功率因数是否大于主变变低开关功率因数设定值；若是，则判断子站无功需求是否成立，若是，则投入电容器，进行无功就地平衡控制。本发明可以实现在电压合格条件下，计算主变变低开关下送10kV母线无功需求，无功优化辅助控制条件成立时，根据10kV母线无功需求，投入电容器，实现变电站无功就地平衡，减少因无功远距离输送引起的网损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的AVC子站无功优化辅助控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的AVC子站无功优化辅助结构图；

图3为本发明实施例提供的AVC子站无功优化辅助控制系统的结构图；

图4为本发明实施例提供的计算机设备的结构图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本实施例提供一种AVC子站无功优化辅助控制方法，包括如下步骤：

步骤一：判断子站主变变低开关无功积分电量是否超越主变变低开关无功积分电量设定值。

需要说明的是，AVC子站是运行在电厂或者变电站的就地控制装置或软件，用于接收、执行主站的控制指令，并向主站回馈信息。子站根据主站给出的电容器、电抗器和有载调压分接头的具体调节指令进行执行。

本步骤中，通过子站遥测变压器变低开关无功数据，得到主变变低开关无功24小时无功SCADA积分电量。将该积分电量值与主变变低开关无功积分电量设定值(可以为2Mvar)进行比较，若超越设定值，则执行后续步骤。

步骤二：若超越，则判断子站10kV母线电压是否合格。

需要说明的是，子站10kV母线电压在合格范围内时，认为子站10kV母线电压合格。在本发明的一个实施例中，子站10kV母线电压的合格范围为10.2kV—10.7kV。

步骤三：若合格，则判断变压器变低开关功率因数是否大于主变变低开关功率因数设定值。

需要说明的是，功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值。用户电器设备在一定电压和功率下，该值越高效益越好，发电设备越能充分利用。

通过子站遥测数据计算主变变低开关功率因数，功率因数以0.1为参考值。

在本发明的一个实施例中，变压器变低开关功率因数的计算公式如下：

cosφ＝P/S

式中，cosφ为功率因数，P为主变变低开关的有功功率，S为主变变低开关的视在功率。

视在功率的计算式，如下：

其中，Q为主变变低开关的无功功率。

设置功率运输公式为：P和Q的方向相乘结果×功率因数绝对值，即功率因数公式＝(P和Q的方向相乘结果)×|cosφ|，若该公式的计算值超越主变变低开关功率因数设置值，如0.1，则执行后续步骤。

步骤四：若是，则判断子站无功需求是否成立，若是，则投入电容器，进行无功就地平衡控制。

需要说明的是，通过子站遥测变压器变低开关无功数据，当调度自动化采集数据方向一样时，无功送入母线为负值，无功送出母线为正值，10kV母线电容值为正值。

设置无功判断公式为：变压器变低开关无功+10kV一组电容值，若该公式的计算值小于设定值，如0.1Mvar时。即无功判断＝变压器变低开关无功+10kV一组电容值<0.1Mvar，则认为主变穿越无功数值在10kV母线一组电容值90％以上，子站无功需求成立，投入电容器。

如图2所示，由变压器10kV母线、电能采集装置、AVC子站无功优化辅助、电容器组成AVC子站无功优化辅助结构图，变压器变低开关无功积分电量、功率因数、无功、10kV母线的电容值、10kV母线电压数据采集到电能量采集装置，根据这类子站采集数据，通过计算机无功优化辅助程序，获取采集数据分析计算确定以10kV母线无功需求，根据这类子站采集电量数据，集合无功数据特征对应的状态数据，通过10kV母线无功需求计算程序，子站无功优化辅助条件成立，投入电容器，实现无功就地平衡。

本实施例提供一种AVC子站无功优化辅助控制方法，可以实现在电压合格条件下，计算主变变低开关下送10kV母线无功需求，无功优化辅助控制条件成立时，根据10kV母线无功需求，投入电容器，实现变电站无功就地平衡，减少因无功远距离输送引起的网损。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种AVC子站无功优化辅助控制方法的AVC子站无功优化辅助控制系统。该系统所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的AVC子站无功优化辅助控制系统实施例中的具体限定可以参见上文中对于AVC子站无功优化辅助控制方法的限定，在此不再赘。

请参阅图3，本实施例提供一种AVC子站无功优化辅助控制系统，包括：

第一判断单元301，用于判断子站主变变低开关无功积分电量是否超越主变变低开关无功积分电量设定值，若超越，则进入第二判断单元；

第二判断单元302，用于判断子站10kV母线电压是否合格，若合格，则进入第三判断单元；

第三判断单元303，用于判断变压器变低开关功率因数是否大于主变变低开关功率因数设定值，若是，则进入第四判断单元；

第四判断单元304，用于判断子站无功需求是否成立，若是，则投入电容器，进行无功就地平衡控制。

进一步的，子站10kV母线的电压合格范围为10.2kV—10.7kV。

进一步的，功率因数的计算式，如下：

cosφ＝P/S

式中，cosφ为功率因数，P为主变变低开关的有功功率，S为主变变低开关的视在功率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

参照图4，本发明实施例还提供了一种计算机设备4，包括：存储器402和处理器401及存储在存储器402上的计算机程序403，当所述计算机程序403在处理器401上被执行时，实现如上述方法中任一项所述的AVC子站无功优化辅助控制方法。

所述计算机设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该计算机设备4可包括，但不仅限于，处理器401、存储器402。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是计算机设备4的举例，并不构成对计算机设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器401可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器401还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器402在一些实施例中可以是所述计算机设备4的内部存储单元，例如计算机设备4的硬盘或内存。所述存储器402在另一些实施例中也可以是所述计算机设备4的外部存储设备，例如所述计算机设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器402还可以既包括所述计算机设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器402用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器402还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，实现如上述方法中任一项所述的AVC子站无功优化辅助控制方法。

该实施例中，所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所公开的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种AVC子站无功优化辅助控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

判断子站主变变低开关无功积分电量是否超越主变变低开关无功积分电量设定值；

若超越，则判断子站10kV母线电压是否合格；

若合格，则判断变压器变低开关功率因数是否大于主变变低开关功率因数设定值；

若是，则判断子站无功需求是否成立，若是，则投入电容器，进行无功就地平衡控制。

2.根据权利要求1所述的AVC子站无功优化辅助控制方法，其特征在于，子站10kV母线的电压合格范围为10.2kV—10.7kV。

3.根据权利要求1所述的AVC子站无功优化辅助控制方法，其特征在于，所述功率因数的计算式，如下：

cosφ＝P/S

式中，cosφ为所述功率因数，P为主变变低开关的有功功率，S为主变变低开关的视在功率。

4.根据权利要求3所述的AVC子站无功优化辅助控制方法，其特征在于，所述视在功率的计算式，如下：

其中，Q为主变变低开关的无功功率。

5.根据权利要求1所述的AVC子站无功优化辅助控制方法，其特征在于，子站无功需求根据如下条件进行确定：

主变穿越无功值在在10kV母线一组电容值90％以上。

6.一种AVC子站无功优化辅助控制系统，其特征在于，包括：

第一判断单元，用于判断子站主变变低开关无功积分电量是否超越主变变低开关无功积分电量设定值，若超越，则进入第二判断单元；

所述第二判断单元，用于判断子站10kV母线电压是否合格，若合格，则进入第三判断单元；

所述第三判断单元，用于判断变压器变低开关功率因数是否大于主变变低开关功率因数设定值，若是，则进入第四判断单元；

所述第四判断单元，用于判断子站无功需求是否成立，若是，则投入电容器，进行无功就地平衡控制。

7.根据权利要求6所述的AVC子站无功优化辅助控制系统，其特征在于，子站10kV母线的电压合格范围为10.2kV—10.7kV。

8.根据权利要求6所述的AVC子站无功优化辅助控制系统，其特征在于，所述功率因数的计算式，如下：

cosφ＝P/S

式中，cosφ为所述功率因数，P为主变变低开关的有功功率，S为主变变低开关的视在功率。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器及存储在存储器上的计算机程序，当所述计算机程序在处理器上被执行时，实现如权利要求1-5中任一项所述的一种AVC子站无功优化辅助控制方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的一种AVC子站无功优化辅助控制方法。