一种地区电网AVC的控制方法

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体为一种地区电网AVC的控制方法。

背景技术

地区电网的线路错综复杂，线路量及使用用户数量庞大，为了更好的为用户以及使用设备供电，因此则需要对整个地区电网进行调度，在随着电网电压的波动下，通过调度控制，以保持所需设备处于稳定的电压下工作。

在对电压进行调度时，需要对地区电网进行监控，并根据监测的到信息对电网电压进行校正，可以采用优化算法对电压进行校正，但失败情况较多，计算速度较慢，而且动作设备是全网的控制变量，这样从控制的经济性考虑和调度经验考虑都是不可行的；为了更好的实现对地区电网的集中调度及校正，因此提出一种地区电网AVC的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地区电网AVC的控制方法，从电网全局的角度实现电压的自动优化控制，通过AVC系统同步进行无功、电压控制，降低网损，保证电压稳定在合格范围，实现电网经济调度，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地区电网AVC的控制方法，包括电网电压无功控制系统、数据调度系统、在线分析及计算系统、主变压器分接开关、电容器和发电机，电网电压无功控制系统电性连接无功控制设备，电网电压无功控制系统与数据调度系统互连，在线分析及计算系统与电网电压无功控制系统电性连接，主变压器分接开关的信号端与电网电压无功控制系统电性连接，电容器和发电机的控制端与电网电压无功控制系统电性连接。

优选地，所述地区电网AVC的控制方法采用AVC主站闭环控制系统对地区电网进行控制，AVC主站闭环控制系统的控制流程包括无功优化模块和电压校正模块，无功优化模块与电压校正模块的工作方式如下：

第一：无功优化模块和电压校正模块配合工作，采用优化算法对电压进行校正，控制对象为全网的控制变量；

第二：无功优化模块和电压校正模块独立工作，将无功优化模块和电压校正模块分离，在电压正常时无功优化模块对全网进行优化，考虑降损并实现逆调压，由于无功优化模块的优化实现了逆调压，控制电压不越限；在有电压越限的情况下，启动电压校正模块对电压进行校正。

优选地，所述电压校正模块的校正算法在控制区内根据灵敏度选择控制变量进行校正。

优选地，所述电压校正模块的校正对象为越限点影响最大的设备。

优选地，所述电压校正模块采用基于最小二乘理论的直接校正算法对电压状态进行计算。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的地区电网AVC的控制方法，通过调度自动化SCADA系统采集各变电站、发电厂的母线电压、母线无功、主变高、低压侧无功测量数据，以及各开关状态数据等实时数据进行在线分析和计算，从电网优化运行的角度调整全网中各种无功控制设备的参数，对其进行集中监视和分析计算，并作出做合理的控制；从电网全局的角度实现电压的自动优化控制，通过AVC系统同步进行无功、电压控制，降低网损，保证电压稳定在合格范围，实现电网经济调度。

附图说明

图1为本发明的控制原理图；

图2为本发明的AVC主站闭环控制系统控制流程图；

图3为本发明的电压无功调整原理图。

图中：1、电网电压无功控制系统；2、数据调度系统；3、在线分析及计算系统；4、主变压器分接开关；5、电容器；6、发电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种地区电网AVC的控制方法，包括电网电压无功控制系统1、数据调度系统2、在线分析及计算系统3、主变压器分接开关4、电容器5和发电机6，电网电压无功控制系统1电性连接无功控制设备，电网电压无功控制系统1与数据调度系统2互连，在线分析及计算系统3与电网电压无功控制系统1电性连接，主变压器分接开关4的信号端与电网电压无功控制系统1电性连接，电容器5和发电机6的控制端与电网电压无功控制系统1电性连接。

电网电压无功控制系统1接受数据调度系统2传输来的信息，对地区电网集中进行调度，在线分析及计算系统3对地区电网采集到的信息进行在线分析处理，并对数据进行计算，并控制主变压器分接开关4的开断实现对地区电网的控制。

地区电网AVC的控制方法采用AVC主站闭环控制系统对地区电网进行控制，AVC主站闭环控制系统的控制流程包括无功优化模块和电压校正模块，无功优化模块与电压校正模块的工作方式如下：

第一：无功优化模块和电压校正模块配合工作，采用优化算法对电压进行校正，控制对象为全网的控制变量；

第二：无功优化模块和电压校正模块独立工作，将无功优化模块和电压校正模块分离，在电压正常时无功优化模块对全网进行优化，考虑降损并实现逆调压，由于无功优化模块的优化实现了逆调压，控制电压不越限；在有电压越限的情况下，启动电压校正模块对电压进行校正。

AVC主站闭环控制系统的控制流程如下：

如图2所示，优化与校正的关系如下：

采用独立的无功优化模块的优化算法进行电压校正，但失败情况较多，计算速度较慢，而且动作设备是全网的控制变量，这样从控制的经济性考虑和调度经验考虑都是不可行的，因此将优化与校正分离，在电压正常时对全网进行优化，考虑降损并实现逆调压，由于优化实现了逆调压，可以尽量保证电压不越限，在有电压越限的情况下，启动电压校正模块，校正算法在控制区内根据灵敏度选择控制变量进行校正，只需动作几个对越限点影响最大的几个设备，使用基于最小二乘理论的直接校正算法只需几秒钟，反应速度快，校正精准度高。

AVC主站闭环控制系统的工作原理如下:

电网 AVC系统通过调度自动化 SCADA 系统采集各变电站的母线电压、母线无功、主变高、低压侧无功测量数据，以及各开关状态数据等实时数据进行在线分析和计算，下面以图2对调节原理进行说明：当母线电压偏低时，若功率因数偏低，可通过投入电容器5，向母线注入感性无功电流以减少由输电线路供给的感性电流，减小输电线路压降，使受端电压上升；若功率因数正常，可通过调节变压器档位使母线电压上升；当母线偏高时，若功率因数偏高，可通过切除部份电容器5，以增加由输电线路供给的感性电流，增加输电线路压降，使受端电压降低；若功率因数正常或偏低时，可通过调节变压器档位使母线电压降低。△Uu表示调档对电压的最大 影 响， △Uq 表示 投 切 对 电 压 的 最 大 影 响，△Qq表示投切对无功的最大影响， △Qqu表示调档对无功的最大影响。

综上所述：本发明提出的地区电网AVC的控制方法，通过调度自动化SCADA系统采集各变电站、发电厂的母线电压、母线无功、主变高、低压侧无功测量数据，以及各开关状态数据等实时数据进行在线分析和计算，从电网优化运行的角度调整全网中各种无功控制设备的参数，对其进行集中监视和分析计算，在满足节点正常功率平衡及各种安全指标的约束条件下，主变压器分接开关4调节次数最少、电容器5投切最合理、发电机6无功出力最优、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标，实现电网运行的经济成本，实现对无功装置进行协调优化自动闭环控制；从电网全局的角度实现电压的自动优化控制，通过AVC系统同步进行无功、电压控制，降低网损，保证电压稳定在合格范围，实现电网经济调度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。