無功電壓優(yōu)化控制是保證縣級電網安全經濟運行的一項重要手段,，是提高電能質量的有效措施。本文分析了無功電壓化控制系統(tǒng),。希望本文的研究能為相關領域的研究帶來新的啟示,。
要解決電網無功電壓優(yōu)化控制的問題，就是要研制一套系統(tǒng),，來實時調節(jié)電網中各變電所主變有載調壓開關與電容器投切,。該系統(tǒng)從調度SCADA系統(tǒng)采集全電網實時運行數據，利用專家系統(tǒng),、潮流計算等方法進行計算,，形成控制指令。
無功電壓化控制系統(tǒng)的組成,、實現方法和計算流程
一,、系統(tǒng)的組成
調度自動化系統(tǒng)、變電所綜合自動化系統(tǒng)和信息網的實施,，實現了實時數據的采集和傳輸,，為縣級無功電壓優(yōu)化控制打下了基礎，無功電壓優(yōu)化控制系統(tǒng)結線圖,，該系統(tǒng)采用一臺無功電壓優(yōu)化工作站從調度SCADA系統(tǒng)采集全網各變電所實時運行數據,，進行無功電壓優(yōu)化計算，無功潮流計算,，無功電壓潮流綜合優(yōu)化計算后,，形成主變有載調壓開關調節(jié)指令、電容器開關投切指令以及相關控制信息,，然后將控制信息發(fā)送至調度自動化系統(tǒng)執(zhí)行,，此后循環(huán)往復。
二,、實現方法
電網主要由變電所和輸電線路構成,，電網一般有220kV、110kV和35kV三個電壓等級的變電所,，主變一般均為有載調壓,，變電所低壓側母線上均配有無功補償裝置。
在電網正常運行時,，假設電網中各變電所無功功率均在合理的范圍內,，此時若1（或2）變電所10kV母線電壓偏移合格范圍，此時應分析同電源同電壓等級的2變電所（或1變電所）和上一級3變電所電壓情況,，若1（或2）變電所10kV母線電壓越限,，則僅調節(jié)1（或2）變電所主變有載調壓開關檔位，若1,、2,、3變電所10kV母線電壓同時越上限或超下限,，則應調節(jié)3變電所主交主交有載調壓開關檔位，使電壓恢復到正常范圍之內,。
若所有變電所電壓都在合格范圍之內,，當流經1（或2）變電所主變10kV側無功加上流經變電所主變空載無功功率大于本變電所1OkV電容器容量一半時（具體大到多少可以設定），若該電容器投入后流經3變電所1tOkV側A點無功功率不發(fā)生向220kV變電所倒送,，此時1（或2）變電所的電容器即可投入,，對于3、4,、5,、6這4個變電所的10kV電容器投入條件同1（或2）變電所，但要求220kV變電所B點無功不發(fā)生向220kV側電網倒送,，從而實現無功分層平衡,。
在電網中，4變電所內為二臺主變,，如果此時電壓偏高，4變電所內主變有載調壓開關檔位已調至1檔,，而且上一級變電所主變有載調壓開關檔位也已調至1檔,，4變電所內電容器已切除，此時4變電所10kV母線電壓仍越上限,，此時如果4變電所中1臺主變能承擔全部負荷,，則可退出4臺變電所一臺主變，即降低了4變電所10kV母線電壓,，同時又實現了變壓器的經濟運行,。
三、計算流程
無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)首先從調度SCADA采集全電網實時運行數據,，然后以全電網電能損耗zui小為目標函數,，利用數學模型，求解主變分接開關*檔位數,、電容器*投入容量和電網*運行電壓等,。再利用已求*解，求得電容器投切次數和主變有載調壓開關調節(jié)次數,。
限定全電網電能損耗zui小數值范圍,，在zui小數值范圍內，多次求得次優(yōu)解,，再計算出電容器與主變有載調壓開關動作次數,。當動作次數zui少時對應的解即為*解。然后發(fā)出控制指令,，執(zhí)行電容器投切與主變有載調壓開關調節(jié)操作,。
四,、運行數據的采集與傳輸
無功電壓優(yōu)化控制系統(tǒng)數據采集和控制出口都通過調度自動化系統(tǒng)，將分布在各個變電所的控制,、保護,、測量等實時信息迅速、準確,、可靠地采集并傳輸到調度中心,。這些信息可分為兩大類，一類是縣級電網的結構狀態(tài)信息,，包括變壓器,、輸電線路的等值參數、開關位置等,，另一類是運行狀態(tài)信息,，包括變電所母線電壓、變壓器,、線路,、電容器有功、無功功率等,。
調度自動化系統(tǒng)主網采用雙100M以太網結構,。通過100M的集線器/交換機構建主網，運用調度自動化系統(tǒng)軟件,，對各變電所實時數據進行采集處理,。
各變電所實時數據的采集是通過各變電所綜合自動化系統(tǒng)來完成的。變電所綜合自動化系統(tǒng)是調度自動化系統(tǒng)的基礎設備,，負責各種信息的“上傳下達”工作,，是縣級電網實時運行數據采集與傳輸的一個重要的環(huán)節(jié)。它集數據采集,、微機監(jiān)控,、微機保護于一體，對變電所設備實施遙測,、遙信,、遙控、遙調,，即“四遙”,。
信息的傳輸是一個非常重要的環(huán)節(jié)，變電所的各種實時信息要上傳給調度中心,，由調度中心轉發(fā)給監(jiān)控中心,、監(jiān)控中心的各種命令要下達到各個變電所，這種信息交換時刻都在進行著，因此信息的傳輸環(huán)節(jié)必須準確可靠,，縣級電網一般依靠光纖通信去完成變電所綜合自動化系統(tǒng)與調度中心信息傳輸,。
五、系統(tǒng)安全控制
無功電壓優(yōu)化控制系統(tǒng)的安全策略,。預算10kV母線電壓,，防止電容器投切振蕩：預算無功負荷隨電壓交化量，防止主變有載分接開關調節(jié)振蕩,；雙主變并聯運行,，先調節(jié)可能發(fā)生拒動的主變有載分接開關，以免發(fā)生另一臺主變有載分接開關往返調節(jié)：根據負荷變化趨勢,，決定是否實施逆調壓,，以減少設備動作次數；設備每日容許動作次數及動作間隔可迸行人工設置,。并在此基礎上實現設備動作次數按時段和負荷優(yōu)化分配,；電容器、主變及有載調壓開關異常變位系統(tǒng)進行自動閉鎖,，且必須人工解鎖,。電網、設備運行數據異常自動閉鎖,。10KV發(fā)生單相接地電容器自動閉鎖,。系統(tǒng)數據不刷新自動閉鎖；
計算機與網絡傳輸的安全策略,。使用了“內存數據庫技術”，極大的提高了數據存取速度,，為無功優(yōu)化的快速計算提供了可能,。同時，由于大量數據只與內存交互而不存取硬盤,，防止了硬盤的早損,；使用了“多線程技術”，實現了無功優(yōu)化系統(tǒng)并發(fā)事件的執(zhí)行,，達到實時控制的效果,；動態(tài)使用好定時器的個數，防止計算機系統(tǒng)運行性能的下降,；根據傳輸數據的類型和要求的不同,，采用不同的傳輸協議。對于量大的重要的數據傳送采用TCP/IP協議,，對于量少的需要廣播的數據傳輸采用UDP協議,，這樣提高了網絡數據的傳輸效率和安全性；采用數據傳輸“回校”功能，即網絡傳輸數據接受方向必須再向傳輸方進行一次數據返送校驗,，以核實數據傳輸的正確性,。
無功電壓優(yōu)化運行管理的安全策略。制定“縣級電網無功電壓優(yōu)化運行集中控制系統(tǒng)”運行管理規(guī)程,，并進行操作培訓,；廠、站,、點號的調整必須嚴格保證無功優(yōu)化系統(tǒng)與調度SCADA系統(tǒng)的一致性,。手動操作時，應先對無功優(yōu)化系統(tǒng)進行閉鎖,；實施用戶級別控制,，使不同的用戶具有不同的權限。同時,，用戶對系統(tǒng)的修改,，系統(tǒng)將自動保存用戶名稱、修改時間,、修改內容等,；無功優(yōu)化系統(tǒng)所作的操作記錄，必須妥善保管,，以各安全分析,。
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