[发明专利]一种在线变压器经济运行和无功优化协调自动控制方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种变压器经济运行和无功优化协调自动控制方法，属于电力系统自动控制领域。

二、技术背景

长期以来，对电力系统无功电压优化的研究一直是围绕固定的网络拓扑模型下的无功优化，提出了许多的算法和策略，但是考虑不同网络拓扑模型下的无功优化的研究却很少，特别是考虑和变压器在线经济运行计算进行结合的协调控制至今没有见到。

变压器经济运行在策略上只考虑了单个变电站的经济性但是没有考虑到全网的经济性，同时变压器经济运行也没有考虑到诸如电压质量等问题，而无功优化虽然从全网角度考虑了潮流的最优分布，考虑了节点的电压约束，节点的无功等约束等，但是没有考虑在不同的网络拓扑变化情况下的电网最优潮流分布，特别是当电网中出现电压和负荷有异常波动的时候如果还是按固定运行方式进行无功优化计算往往无法得到满意的结果，但是如果在无功优化的计算中考虑了单站的在线变压器经济运行计算，以变压器经济运行的计算结果作为无功优化计算的基础那么将会在很大程度上提高电网的经济性，同时也能提高算法在异常情况下的收敛性增强电网抵御异常情况的能力。

本改进发明就是在前人提出和使用的各种计算方法的基上，提出一种将无功优化和在线变压器经济运行混合的协调自动控制方法，并将这种方法应用到实际在线控制中去，以解决电力系统无功电压优化控制中的问题。

三、发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对背景技术中存在的缺陷而提出一种成本低、检修维护量小的无功优化和变压器经济运行混合协调控制的实时自动控制方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种在线变压器经济运行和无功优化协调自动控制方法，包括数据准备步骤、协调计算步骤和实时自动控制步骤，具体步骤如下：

A.数据准备步骤：

A-1，采用TCP/IP通信协议从调度自动化系统采集得到电网的实时数据；

A-2，对步骤A-1采集的实时数据进行数据筛选挑选出满足基本潮流计算的数据；

A-3，将步骤A-2得到的数据进行逻辑上的互相判断，完成实时数据的可靠性校验，同时剔除数据不刷新的死数据和误数据；

A-4，当步骤A-3中数据校验结果正常，则直接进入步骤B-6；

当步骤A-3中数据校验不正常，则进入步骤B-5；

B.协调计算步骤：

B-5，通过对数据的简单校验和判断，对数据进行修正；

B-6，对电网的模型和数据进行潮流计算；

B-7：判断潮流计算后的精度N是否符合高级应用的精度要求，当结果符合精度要求则转入步骤B-8，如果结果不符合精度要求则转入步骤C-16；

B-8：通过协调计算获得控制命令，如果协调计算有控制命令产生则转入步骤C-9；如果协调控制失败则转入步骤C-16；

C.实时自动控制步骤：

C-9：获得协调计算中变电站内变压器各侧的开关、变压器间母联的开关控制命令；

C-10：获得协调计算中的控制命令，控制命令包括：变压器主变分接头档位的调整，补偿设备开关的投切，发电厂高压侧母线电压的控制目标值；

C-11：判断控制命令中涉及的控制设备是否处于闭环控制状态，即是否由计算机自动控制设备投切，如果是，则进入步骤C-13；如果不是，则进入步骤C-12；

C-12：当控制设备不满足闭环自动控制要求时，系统给出该设备的实时的建议命令；

C-13：执行控制命令方案，将控制命令下发到控制设备；

C-14：判断控制命令是否执行成功，如果控制命令执行成功则转到步骤C-16，否则转到步骤C-15；

C-15：根据实际执行情况的反馈信息给出本次执行失败的原因；

C-16：将控制结果信息用文字形式显示出来；

C-17：对控制失败或其他异常信息给出语音报警提示；

C-18：将控制结果保存到数据库进行存档；

循环以上所有步骤，保证系统能周期、自动运行。

进一步的，本发明的在线变压器经济运行和无功优化协调自动控制方法，步骤A-2中所述满足基本潮流计算的数据包含电网模型、各个变电站中母线上的电压，电力变压器、输电线路、电容器、电抗器等器件的有功、无功电流以及各个开关的开合状态；

进一步的，本发明的在线变压器经济运行和无功优化协调自动控制方法，步骤B-6中采用的潮流计算方法为牛顿-拉夫逊潮流计算法。