[发明专利]电网运行评价及预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网运行评价及预警系统，属于电力技术领域。

背景技术

近年来，随着智能电网的发展，对电压无功优化控制的要求越来越高。电压是电能质量的重要指标之一。无功是影响电压质量的一个重要因素。电压和无功的管理水平将直接影响到系统的安全经济运行。同时，随着近几年无功电源、无功补偿容量的不断增加，电网无功不足不再是主要矛盾，而电网无功潮流不合理分布和大机组无功功率不合理分配的矛盾日益突出，因此有必要从全局对电网无功潮流和发电机组无功功率进行协调控制，即实施自动电压控制(AVC)。

在AVC系统的推广应用过程中,也发现了AVC系统存在一些需要完善的问题。存在的问题主要是：（1）未充分考虑无功可控设备的闭锁条件和负荷波动情况；（2）状态估计的结果有时不可信；（3）未充分考虑无功备用、降低网损的情况；这些问题均导致AVC动作不正确，或出现非正常频繁动作，影响电压、无功调整的效果，因此急需对无功电压控制的效果进行评估。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电网运行评价及预警系统，以便对即将投入运行和已投入运行的AVC系统的功能和性能进行全面评估，以确保AVC系统的投入不会对电网造成安全隐患，并对电网调度起到积极的促进作用；同时全面评估AVC控制的电容器和有载调压分接头等无功设备的动作情况，对动作次数过多的设备及时提出维修预警，避免设备事故，同时提出改进算法，将提升电网的运行水平。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种电网运行评价及预警系统，包括SCADA服务器，SCADA服务器上设置有系统数据库，系统数据库上连接有CIM解析器、WEBSCADA数据库、E文件解析器，CIM解析器、WEBSCADA数据库、E文件解析器上均设置有接口与电网相连接，用以采集数据；系统数据库输出端与WEB发布器相连接；WEB发布器与客户端采用无线网络或者有线网络方式相连接。

进一步地，客户端上设置有无功电压安全分析模块、片区分析模块、AVC动作情况分析模块、AVC指令正确性分析功能模块。

进一步地，SCADA服务器软件平台包括数据接口程序和web发布程序。

该系统中，客户端各个模块实现的技术方案如下：

（1）无功电压安全分析模块：

通过电网拓扑获取变电站、母线、变压器的参数信息，通过E文件获取电网的历史运行数据，例如主变的有功、无功，母线电压等。利用电网设备参数，及设备历史运行数据进行统计分析，统计的方式和内容有：按照分站、分层的原则统计任意时间段内变压器的最大功率因数、最小功率因数、高峰时有功、无功、功率因数，低谷时有功、无功、功率因数；按照分站、分层的原则统计任意时间段内母线的越上限次数、越下限次数及电压合格率。

（2）片区分析模块：

利用CIM文件中获取的电网拓扑，和E文件中历史运行数据，按照每5分钟的频率220kV主变为电源点对拓扑进行分区，生成片区内的变压器、母线和电容器，并将母线存入到数据库的分区表中。同时计算出片区内的已投入电容器的容量、未投入的电容器容量。主要有：统计片区内220KV主变的功率因数；统计片区的无功缺额及无功储备；统计片区内母线的电压合格率。

（3）AVC动作情况分析模块：

利用电网拓扑数据及AVC运行记录（主变调压事件、电容器调压事件、人工操作事件、告警事件），按变电站统计站内的电容器和主变动作情况。统计内容包括：动作次数的统计和闭锁次数的统计。其中动作次数的统计内容如下：统计变电站内变压器的升档次数、降档次数、AVC升档指令数、AVC降档指令数、升档成功率、降档成功率及总成功率；统计变电站内电容器的投入次数、切除次数、AVC投入指令数、AVC切除指令数、投入成功率、切除成功率及总成功率；闭锁次数的统计内容：统计变电站内变压器、电容器的人工闭锁和自动闭锁次数。其中自动闭锁按照两次动过闭锁、冷备用闭锁、拒动闭锁分类统计。

（4）AVC指令正确性分析模块：

1）对AVC系统产生的指令进行审核，审核内容包括：指令中的母线电压是否越限；母线连接的主变无功是否过补或欠补；母线所在的厂站无功是否过补或欠补；指令的动作的电容器或主变动作次数是否超过动作次数限制值；指令执行后是否能实现无功或电压更加优化的目标。通过比较AVC动作前后关联设备的功率因数和电压，来判断AVC动作的效果。