[发明专利]实现变电站电压及无功功率实时自动补偿的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现变电站电压及无功功率实时自动补偿的方法，同时还涉及一种系统。

背景技术

电压是电网电能质量的重要指标之一，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。而在高压输电中电压与无功有着直接联系，无功的大小决定着电压的高低。而变电站内电压及无功的控制是一个多目标、多约束的最优化问题，不能完全靠解析的方法来描述，解决的途径是采用工程实用算法做出控制决策，而在这个过程中，首先从调度控制中心的自动化系统中采集数据，并将其送入电压分析模块和无功分析模块进行综合分析，形成变电站主变分接头调节指令、变电站电容器投切指令，选择投切电容器组的对应开关遮断容量及分合次数满足要求，所有的操作指令最终送至调度控制中心控制系统并执行相关操作，循环往复，自动的监视系统的无功和电压并进行调节。

根据上述的控制流程，传统的调节方式是采用电压无功限值区间的划分(动态9区图)来进行的，见图4所示，根据该图在各区内，以最优的控制顺序和电压无功设备组合使运行点进入无功、电压均满足要求的第9区，本着电压越限调分接头、无功越限投切电容，两者均越限先投切电容，仍不合格再调分接头的原则进行控制是基本的电压无功分区控制策略。由于这种划分过于简单，没有全面考虑电压无功调节的综合作用效果，容易引起往复动作现象，一旦出现这种情况，系统只能根据图3所示的流程图走循环，不会自动的截止程序，所以必须加以避免。

9区域法是根据最基本原理来实现变电站电压无功自动控制的，该方法存在一些不足。由于这种划分过于简单，没有考虑电压无功调节间的相互影响。如图4，如果运行点在8区的点A，根据调节原则，应先降档位升压。但是，因为A的无功功率与无功上限比较接近，降档位后，由于分接头的线圈匝数减少，变压器消耗的无功减少，导致系统的无功增加，所以降档后，电压和无功都会有所增加，这样运行点极有可能进入6区。在运行点进入6区后，如没有电容器可切，只能升档位。运行点又可能回到8区中原运行点附近，这样实现变电站电压及无功功率实时自动补偿的方法就会反复的发出降档位→升档位→降档位→升档位…的操作指令，使运行点不停地在8区和6区之间振荡。此外，在2、4、6区中同样存在着类似的运行点。以上的这种情况，增加了分接头的调节次数，对于变压器的安全运行十分不利。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种实现变电站电压及无功功率实时自动补偿的方法，该方法通过采用模糊边界算法，可以实现变压器有载调压的实时调压、无功补偿，减少操作次数，避免反复换挡的不足，保证系统的电压质量；本发明的目的之二是提供一种实现变电站电压及无功功率实时自动补偿的系统。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

该种实现变电站电压及无功功率实时自动补偿的方法，包括以下步骤：

步骤一：从调度控制中心采集相关数据；

步骤二：进行电压分析和无功分析；

步骤三：由前述分析结果，确定实时所处区域，根据各区的调节策略，发出变压器分接头调节指令和电容器投切指令；

步骤四：由调度控制中心进行执行，进行自动补偿，将实时状态调整至电压和无功均合格；

在步骤二中，所述电压分析和无功分析包括将电压无功限值区间划分为动态九区图，各区的定义如下：

1区：电压超下限，无功超下限；

2区：电压合格，无功超下限；

3区：电压超上限，无功超下限；

4区：电压超上限，无功合格；

5区：电压超上限，无功超上限；

6区：电压合格，无功超上限；

7区：电压超下限，无功超上限；

8区：电压超下限，无功合格；

9区：电压、无功均合格；

在步骤三中，各区域的调节策略如下：

区域9：无功与电压均合格，不必调节；

区域1：无功越下限，电压越下限，投电容器组；当电容器组全部投入时，发升压指令；当有载分接开关处于上限位置时，发强投电容器组指令；

区域2：无功越下限，电压合格，投电容器组；

区域3：无功越下限，电压越上限，发降压指令；当有载开关已调至下限位置时，发强切电容器组指令；

区域4：无功合格，电压越上限，发降压指令；当有载开关处于下限位置时，发强切电容器组指令；

区域5：无功越上限，电压越上限，发切电容器组指令；当电容器组全部切除时，发降压指令；

区域6：无功越上限，电压合格，发切电容器组指令；