[发明专利]一种无功电压分布式优化控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网技术领域，具体涉及一种基于主、配电网网络结构特征的无功电压分布式优化控制系统及方法。

背景技术

电压与无功管理涉及到电力生产的全过程，电压质量的好坏直接影响电力系统的安全运行和经济运行，同时又影响到电力产品质量和电力设备的使用寿命，电压质量已经成为电能供应市场的核心问题，并成为电力用户用电越来越关注的焦点，因此县供电企业必须采用先进的技术手段，从源头上解决电压质量问题，大幅度提高主、配电网电压合格率，优化无功潮流，提高电力用户受电质量。

传统的配电网电压无功控制一般只能实现局部的电压无功优化，加之配电网供电半径大、降压层次多、自动化水平低等特点，容易出现变电站低压侧母线电压处于合格区间，而用户电压仍越限的情况。因此必须对配电网进行无功电压控制，这是保证电力系统安全运行的有效手段，同时对提高供电企业的经济效益、适应社会发展对电力的需求、确保电网安全、经济、平稳运行等方面具有重要作用。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种无功电压分布式优化控制系统及方法，该系统及方法能够从优化电网经济运行出发，实现主、配电网无功电压分布式优化控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无功电压分布式优化控制系统，包括：主网AVC控制系统、配网AVC控制主站和分布式AVC控制子站；所述主网AVC控制系统与配网AVC控制主站通信，配网AVC控制主站和分布式AVC控制子站通信；所述分布式AVC控制子站分别通过主、配电网智能控制器与变电站内部无功电压设备和馈线上的无功电压设备通信；

在主网AVC控制系统上配置配网AVC控制主站，配网AVC控制主站用于协调分布式AVC控制子站，分布式AVC控制子站统一计算变电站内部无功电压设备、馈线上的无功电压设备的综合调节裕度，发送给主网AVC控制系统，用于主站的协调优化。

所述分布式AVC控制子站根据每条馈线的无功电压裕度，计算出本地母线的最优电压值和无功值范围，根据设备的控制范围和动作次数约束，协调控制变电站内部的电容器投切、变压器分接头档位的调整、馈线线路电容器的投切、线路调压器的控制。

所述主网AVC控制系统包括：建模维护工作站、运行监测工作站和报表分析工作站；主网AVC控制系统具备建模、监测以及远程维护分布式AVC控制子站的功能，同时还承担数据库服务器、权限服务器和报表服务器功能。

所述配网AVC控制主站包括：建模维护工作站和运行监测工作站；配网AVC控制主站通过运行监控工作站、建模维护工作站和web访问实现配网的监控、建模和报表工作。

所述主、配电网智能控制器为主、配电网本地控制器，用于控制配电变压器低压台区无功补偿装置、配电变压器有载调压分接头、线路无功补偿装置、线路调压器以及分布式电源终端设备。

在没有通讯的情况下，主、配电网智能控制器也能够采集各变压器或母线计量点遥测、遥信实时数据，并以各变压器或母线计量点电压合格、关口功率因数为约束条件，进行在线电压无功优化控制。

所述分布式AVC控制子站与变电站内部无功电压设备或馈线上的无功电压设备的通信方式包括但不限于光纤、GPRS和3G。

所述分布式AVC控制子站可以根据现场实际的情况布置在调度侧或者变电站侧。

一种无功电压分布式优化控制系统的方法，包括以下步骤：

步骤1，在主、配电网智能控制器处设置嵌入式硬件模块，采用VXWORKS的实时操作系统，根据电压、功率因数和无功控制设备进行投切，通过通讯接口以及上下级协调机制接口，使得主、配电网智能控制器与配电变压器低压台区无功补偿装置、配电变压器有载调压分接头、线路无功补偿装置、线路调压器和分布式电源终端连接，从而对上述一次设备进行控制；

步骤2，分布式AVC控制子站在后台执行数据统计工作，统一计算变电站内部无功电压设备、馈线上的无功电压设备的综合调节裕度，发送给配网AVC控制系统再统一反馈至主网AVC控制系统，用于主站的协调优化；

步骤3，配网AVC控制主站收集从分布式AVC控制子站中采集过来的数据，通过运行监控工作站、建模维护工作站和web访问实现配网的监控、建模和报表工作，分布式AVC控制子站根据现场实际的情况，布置在调度侧或者变电站侧；

步骤4，主网AVC控制系统根据电网中发生电压、功率因数不合格程度及出现位置统一对电网中无功、电压控制优化装置进行控制：