[发明专利]智能自动电压控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网控制系统，具体地说是一种以电网的电压质量，线路损耗和电压稳定裕度三个指标同时抵达最好状态为目标控制的智能自动电压控制系统。

背景技术

我国智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网，力争实现电网技术上的信息化、自动化、数字化、互动化，在保证供电安全、可靠和优质的基础上，进一步实现清洁、高效、经济、环保、互动的目标。因此，智能AVC是我国智能电网建设不可缺少的重要组成部分。智能AVC除具有智能电网基本特点外，还具有无功优化的特征：自动实现电网无功优化运行。电网中的各个（发电厂、输电线路、降压变压器与用电企业）元件都做到无功就地平衡。输电线路与联络变压器中只通过最少量的无功。

传统的AVC一代、AVC二代仅仅是以电压质量合格为目标，并没有实现真正意义上的全网无功优化。

发明内容

为了克服传统的AVC一代和AVC二代存在的问题，本发明的目的是提供一种智能自动电压控制系统，该控制系统以电网的电压质量，线路损耗和电压稳定裕度三个指标同时抵达最好状态为目标控制，采取外挂式方式，独立于SCADA/EMS系统，建立独立的图形、模型和参数库，与SCADA/EMS系统接口，从SCADA/EMS系统获取设备参数和实时数据进行在线拓扑分析和优化计算，利用SCADA/EMS系统的遥控、遥调功能对电容器（电抗器）等无功设备的自动投切、主变分接头的自动升降及发电机无功出力的调节，实现对所管理控制的整个电网区域进行无功优化、柔性控制及自愈功能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种智能自动电压控制系统，其特征在于：该系统包括维护工作站、地调控制工作站、计算服务器、监视工作站和Web服务器，所述地调控制工作站与SCADA服务器连接并实时采集主网数据；维护工作站通过人机界面完成操作维护记录；计算服务器从主网EMS系统获取完整的地区电网模型，并对整个地区电网进行无功电压的计算，生成控制策略；监视工作站提供系统的运行状态查询、日志查询和运行控制；Web服务器通过正向隔离装置将计算服务器的计算数据和报表进行发布。

本发明中，电网自动无功电压优化控制系统采用分层式，即将电网的区域无功优化系统进行两层统一运行管理。全网的无功补偿和调压设备根据设备归属、管理归属、运行归属设置两层区域无功优化系统，即地区无功优化系统和县级无功优化系统。

本系统采取外挂式方式，地区电网无功电压自动控制系统独立于SCADA/EMS系统，建立独立的图形、模型和参数库，与SCADA/EMS系统接口，从SCADA/EMS系统获取数据（设备参数和实时数据）进行在线拓扑分析和优化计算，利用SCADA/EMS系统的遥控、遥调功能实现对电容器（电抗器）等无功设备的自动投切、主变分接头的自动升降及发电机无功出力的调节。为获取电网的实时状态信息，区域无功优化系统与SCADA/EMS系统建立满足规约的数据交换接口，建立专门的无功优化控制系统。

地调主站AVC通过与地调SCADA系统接口实时采集主网数据，区域无功优化系统主站从地区调度SCADA系统接收实时数据进行在线分析和计算，对所管理控制的整个电网区域进行无功优化，利用SCADA系统的遥控、遥调对变电站的设备进行自动控制。     

本发明中，维护工作站主要运行AVC的维护人机界面，完成各种操作维护记录。系统设置2台AVC计算服务器作为双机热备用。控制服务器安装运行在调度中心，从EMS系统获取完整的地区电网模型，对整个地区电网进行无功电压的计算，生成控制策略。计算服务器为双机热备用运行，当主机由于故障退出运行时，备机自动切为主机。采用主备方式时，备机只计算而不控制，用户可以在备机上查询各种计算结果。监视工作站同时提供AVC系统的运行状态查询、日志查询和运行控制等功能，安装在调度中心或监控中心。WEB发布服务器通过正向隔离装置，将AVC计算数据和报表发布给各管理科室使用。

智能AVC系统利用用户在EMS系统中建立的电网模型和SCADA采集的实时数据，进行分析计算，形成的控制命令通过SCADA的下行功能，完成对一次设备的闭环控制。