[发明专利]电力远动装置RTU及其实现发电厂自动电压控制的方法

权利要求书

1.一种电力远动装置，包括中央控制模块、遥信模块、遥测模块、遥调模块及遥控模块，所述中央控制模块与所述遥信模块、遥测模块、遥调模块和遥控模块通过总线相连，其特征在于，所述中央控制模块包括通信子模块、数据库子模块以及自动电压控制子模块；其中，

通信子模块，用于在调度AVC主站与数据库子模块、自动电压控制子模块、遥信模块、遥测模块、遥调模块和遥控模块之间、在遥信模块和遥测模块与数据库子模块之间、以及在自动电压控制子模块与遥调模块和遥控模块之间实现数据通信；

数据库子模块，用于存放进行自动电压控制所需的数据，分别与所述通信子模块和所述自动电压控制子模块进行数据交互；

自动电压控制子模块，基于存放在所述数据库子模块内的数据，生成调节发电机组无功出力的控制信号，并通过通信子模块将所述控制信号发送给所述遥调模块或遥控模块，再由遥调模块或遥控模块发送给参与自动电压控制的各台发电机组，实现自动电压控制；

所述自动电压控制子模块进一步包括计算单元、保护约束条件判断单元、无功容量约束条件判断单元、控制信号产生单元和主接线结构识别单元，其中：

计算单元，通过自学习法辨识发电厂与电网之间的系统阻抗，并通过公式计算出全厂总无功目标值Q^new；及根据用户制定的单机无功功率分配原则，计算发电厂内参与自动电压控制的各台发电机组应承担的单机无功功率值Q_i，并将计算结果发送给无功容量约束条件判断单元，其中，U^new为高压母线目标电压值，U^old为当前高压母线电压值，Q^old为当前电厂送出的无功值，X为发电厂与电网之间的系统阻抗值；

保护约束条件判断单元，判断各台发电机组是否都满足用户为该发电机组设定的保护约束条件，并通知所述计算单元不满足所述保护约束条件的发电机组不参与自动电压控制；

无功容量约束条件判断单元，判断所述计算单元计算出的各台发电机组的单机无功功率值Q_i是否分别满足用户为该发电机组设定的无功容量约束条件；如果有任何一台发电机组的单机无功功率值Q_i不满足所述无功容量约束条件，则将不满足所述无功容量约束条件的发电机组的状态信号通过通信子模块上报所述调度AVC主站，并通知所述计算单元将全厂总无功目标值Q^new减去不满足无功容量约束条件的发电机组所能承担的无功容量后作为新的全厂总无功目标值Q^new、同时使不满足无功容量约束条件的发电机组不参与全厂无功功率分配计算后再重新计算发电厂内参与自动电压控制的各台发电机组应承担的单机无功功率值Q_i；

控制信号产生单元，在参与自动电压控制的发电机组承担了全厂总无功目标值Q^new或参与自动电压控制的发电机组均承担了所能够承担的无功限定值后，将各台发电机组所承担的单机无功功率值转换为发电机组的励磁调节装置能够接收的控制信号，并通过通信子模块将所述控制信号发送给所述遥调模块或遥控模块；

主接线结构识别单元，用于识别发电厂的高压母线之间及发电厂的高压母线与发电机组之间的接线方式，并将识别结果发送给所述计算单元。

2.如权利要求1所述的电力远动装置，其特征在于，所述控制信号为脉冲信号、脉宽信号或模拟量信号。

3.如权利要求1所述的电力远动装置，其特征在于，所述通信子模块包括：

规约收发单元，将数据转换成标准电力规约格式，实现所述电力远动装置与调度AVC主站或其它电力智能设备之间的数据相互传输；

配置下装程序单元，用于离线或在线配置下装程序；

数据交换接口单元，用于规约收发单元与数据库子模块和自动电压控制子模块之间、配置下装程序单元与数据库子模块之间、遥信模块和遥测模块与数据库子模块之间、以及自动电压控制子模块与遥调模块和遥控模块之间实现数据通信。

4.一种利用权利要求1所述的电力远动装置实现发电厂自动电压控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.实时采集进行自动电压控制所需的数据，将采集到的所述数据发送给调度AVC主站，并实时接收由调度AVC主站下达的高压母线目标电压值；

步骤2.根据步骤1所采集到的发电厂主接线上发电机组与高压母线关联的隔离开关、断路器位置状态，识别发电厂的高压母线之间及发电厂的高压母线与发电机组之间的接线方式；

步骤3.通过自学习法辨识发电厂与电网之间的系统阻抗，然后通过公式计算出全厂总无功目标值Q^new，或由电力远动装置直接接收由所述调度AVC主站下达的全厂总无功目标值Q^new；其中，U^new为高压母线目标电压值，U^old为当前高压母线电压值，Q^old为当前电厂送出的无功值，X为发电厂与电网之间的系统阻抗值；

步骤4.判断各台发电机组是否都满足用户为该发电机组设定的保护约束条件，不满足所述保护约束条件的发电机组不参与自动电压控制；

步骤5.根据用户制定的全厂无功功率分配原则，计算出发电厂内参与自动电压控制的各台发电机组的单机无功功率值Q_i；

步骤6.判断步骤5计算出的各台发电机组的单机无功功率值Q_i是否满足用户为该发电机组设定的无功容量约束条件；如果有任何一台发电机组的单机无功功率值Q_i不满足所述无功容量约束条件，则电力远动装置将不满足所述无功容量约束条件的发电机组的状态信号上报调度AVC主站，并用全厂总无功目标值Q^new减去不满足所述无功容量约束条件的发电机组所能承担的无功容量后作为新的全厂总无功目标值Q^new，同时使不满足无功容量约束条件的发电机组不参与全厂无功功率分配计算，然后重复执行步骤5；直至参与自动电压控制的发电机组承担了全厂总无功目标值Q^new或参与自动电压控制的发电机组均承担了所能够承担的无功限定值；

步骤7.将各台发电机组所承担的单机无功功率值转换成发电机组的励磁调节装置所能够接收的控制信号，并将所述控制信号发送给各台发电机组的励磁调节装置，由励磁调节装置来调节发电机组的无功出力。