CN102495936A - 一种avc***自动建模免维护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种AVC***自动建模免维护方法，该方法由自动成模和自动同步两部分组成。自动成模用于AVC***安装阶段，也可用于向已运行的AVC***内加入新的监控厂站，通过对其中涉及控制的设备、参数通过编码规则进行校验，确保导入的模型与参数的完整性和正确性。自动同步则保证在日后的运行维护中，AVC模型始终保持与EMS模型的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及电网无功电压综合控制优化领域的一种AVC***自动建模免维护方法。所述AVC（AUTOMATIC VOLTAGE CONTROL）是指电力***自动电压控制。
背景技术
随着电力***的高速增长和电网规模的成倍增长，电网一线人员包括调度员面临的压力和劳动强度也不断地增大。在这种背景下，由于AVC***作为自动控制***，能极大地缓解和减轻调度员的压力和劳动强度，受到了极大的重视。近年来AVC***迅速普及，县区级一般采用的是一级电压控制***，地区及大县区则主要采用二级电压控制，大的地区及省网级则以三级电压控制及面向全网的电压无功控制为主。
在AVC模型和参数的建立方面。AVC***对模型与定值安全性和正确性都有非常高的要求，其直接影响电网的安全性能。现有的AVC***均将AVC模型与参数的建立过程及其后安全校核交给了自动化维护人员，在目前电网高速发展的背景下，维护人员的压力可想而知。
在AVC后期模型和参数的维护方面。当EMS（能量管理***）模型中与AVC相关部分进行了修改后，AVC模型也需要进行相应的修改，如果不能及时同步，可能引发非常严重的后果。对于维护人员而言，当电网模型达到一定规模后，很难确定EMS模型与AVC模型是否完全匹配，这样对AVC而言，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种AVC***自动建模免维护方法，采用自动建模免维护技术、从EMS***获取AVC***运行需要的电网模型及参数，实现AVC***的模型参数免维护。
本发明的技术方案如下：
一种AVC***自动建模免维护方法，其特征在于：
对AVC模型中的Tn、Bn、Cn、Rn、Ln、Dn连接关系进行检验，对于其中孤立的设备和连接到非本集合的设备予以剔除；
并对AVC进行参数完备性检查：包括Tn设备是否找到档位、有功量测、无功量测，Cn/Rn是否找到无功量测和投切开关，母线是否找到电压量测；如果其中一项找不到，给出错误提示并将对应参数设置为default；
然后对设备及参数进行编码校验：要求Tn编码包含”tf”子串，其档位量测描述中包括“档位”，Cn编码包含”cb”，其投切开关描述中包括“电容”，Rn编码包含”rb”，其投切开关描述中包括“电抗”，如果不满足要求，则中止导入并提示用户修改，修改后重新进行校验，在校验后无错误提示后，将设备及参数导入AVC模型；
其中，Tn是AVC变压器集合，Bn是AVC母线集合，Cn是AVC电容器集合，Rn是
AVC电抗器集合，Dn是AVC开关刀闸集合。
还包括以下自动同步步骤：
1）、以变压器设备ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中变压器参数，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新；
2）、以母线设备ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中母线参数，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新；
3）、以电容器及电抗器ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中电容器和电抗器参数，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新；
4）、以开关刀闸采集点ID为关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中开关刀闸参数，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC电容器/电抗器参数中涉及开关刀闸代码部分和AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新；
5）、以量测采集点ID为关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中量测参数，将EMS中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC变压器/母线/电容电抗参数中涉及量测代码部分进行更新。
通过EMS的连接关系搜索形成AVC开关刀闸集合Dn，集合Dn包括a）、Tn中任一变压器Tx到Bn中任一母线Bx之间直连路径中经过的开关刀闸Dtb；b）、集合Bn中任一Bx到By之间直连路径中经过的开关刀闸集合Dbb；c）、 集合Cn中任一Cx到Bn中任一Bx之间直连路径中经过的Dtb；d）、集合Rn中任一Rx到Bn中任一Bx之间直连路径中经过的Dtb；其中的直连路径指从一个设备到另一个设备的连接不经过非开关刀闸设备，两者之间的连接关系仅由开关刀闸设备组成。
本发明的积极效果在于：
本发明通过软件实现AVC模型的自动生成和同步功能，在EMS模型与AVC模型之间建立映射关系，通过映射关系实现由EMS模型和数据生成AVC***运行所需要的设备模型和参数，维护人员可以灵活地指定模型与参数的厂站范围。采用增量导入方法，保证在导入过程中，用户原先在AVC***中的修改不会被改变。同时生成电压无功定值等AVC运行参数，省去人工录入定值阶段，即时进入闭锁测试阶段。提供自动同步功能，用户对EMS模型和参数作出调整后，自动检测到两模型间的差异并进行同步。从根本上防止了AVC模型导入后，因EMS***参数修改而引起的不同步问题，消除了由此带来的误控错控隐患。自动生成模型和同步功能均在线进行，建模与同步过程AVC***均无须停运。
另外，本发明还具有以下特点：
1、AVC***模型与参数实现自动维护，在线维护，大大提高了AVC***的可用性，易用性，能够使AVC***得到更加广阔的应用；
2、本发明采用自动生成AVC模型彻底免除了人员建模和核对工作，建模一键完成，大大缩短了AVC***的建设周期，降低了建设成本。
3、本发明采用在线维护的方法，添加参数和维护均不需要停运AVC***功能即可完成，降低了AVC***的停运时间，提高AVC***的投运率，可降低人工调节次数。
4、本发明采用自动同步功能降低了AVC***后期维护工作量和复杂度，可节省维护人员时间和费用。
5、本发明克服了以往AVC***的安全性能严重依赖维护人员的素质和技术水平的缺陷，由AVC***使用预定义的关系通过电脑软件来保证AVC***模型与参数正确可用，大大提高了***的安全性能和稳定性。
6、本发明采用的对AVC***中控制参数的编码校验机制能够防止和消除AVC***错控误控现象，避免由此带来的经济损失。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明。
本发明是简单易用、可靠性高、软件高度实现的AVC***自维护方法，该方法实现从EMS模型中生成AVC***运行所需的模型和参数功能，并提供了完整的定值自动生成功能。
AVC***自维护方法由自动成模和自动同步两部分。自动成模用于AVC***安装阶段，也可用于向AVC***内导入新监控厂站和设备，通过对其中涉及控制的设备参数通过编码规则进行校验，确保导入的模型与参数的完整性和正确性。自动同步则保证在日后的运行维护中，AVC模型始终保持与EMS模型的一致性。
AVC***模型与参数实现自动维护,在线维护，大大提高AVC***的可用性，易用性，使AVC***得到更加广阔的应用。建模一键完成，大大缩短AVC***的建设周期，降低建设成本。添加参数和维护均不需要停运AVC***功能即可完成，降低了AVC***的停运时间，提高AVC***的投运率，可降低人工调节次数。自动同步功能降低AVC***后期维护工作量和复杂度，可节省维护人员时间和费用。本方案摆脱以往AVC***的安全性能严重依赖维护人员的素质和技术水平，由AVC***使用预定义的关系通过电脑软件来保证AVC***模型与参数正确可用，大大提高了***的安全性能和稳定性。方案中采用的对AVC***中控制参数的编码校验机制可防止和消除AVC***错控误控现象，避免由此带来的经济损失。
本发明由自动成模和自动同步两部分组成：
自动成模主要步骤如下：
1 、从EMS中选定好初始变电站集合Se，形成AVC***的变电站集合Sn，其规则是Se满足电压等级在AVC控制范围内且具备控制条件。获取Sn的相关参数，包括厂站名，厂站类型等，设置Sn中厂站AVC相关参数为开环调节模式，电压优先和电容器优先原则。
2 、在EMS变压器模型中搜索属于Sn的变压器，根据电压等级和编码规则进行过滤，最后形成AVC变压器集合Tn，任意Tx其编码必须满足事先指定的编码规则，默认规则为变压器代码中必须包含”tf”，其档位量测描述中必须包括“档位”。获取变压器设备参数（主要包括变压器类型、电压等级、容量及相关铭牌参数等）。设定档位动作间隔为10分钟，日动作次数为10次。
3、在EMS母线模型中搜索Sn中的母线，去除其中无电压采集的母线，形成AVC母线集合Bn，并获取母线设备参数，如果设备参数不全，则根据电压等级填充默认参数。
4、在EMS电容器模型中搜索Sn中的电容器，去除其中无投切开关的电容器，形成AVC电容器集合Cn，并从EMS模型中获取Cn中设备参数。根据最近三次电容器变位后的测量数据曲线对设备参数进行校验和补充。
5、在EMS电抗器模型中搜索Sn中的电抗器，去除其中无投切开关的电抗器，形成AVC电抗器集合Rn，并获取设备参数。根据最近三次电抗器变位后的测量数据对设备参数进行补充校验。
6、通过EMS的连接关系搜索形成AVC开关刀闸集合Dn，集合Dn包括a）、Tn中任一变压器Tx到Bn中任一母线Bx之间直连路径中经过的开关刀闸Dtb；b）、集合Bn中任一Bx到By之间直连路径中经过的开关刀闸集合Dbb；c）、 集合Dn包括Cn中任一Cx到Bn中任一Bx之间直连路径中经过的Dcb；d）、 集合Rn包括Rn中任一Rx到Bn中任一Bx之间直连路径中经过的Drb。
其中的直连路径指从一个设备到另一个设备的连接不经过非开关刀闸设备，两者之间的连接关系仅由开关刀闸设备组成。
8、对AVC模型中的Tn、Bn、Cn、Rn、Dn连接关系进行检验，对于其中孤立的设备和连接到非本集合的设备予以剔除。对AVC进行参数完备性检查，主要包括Tn设备是否找到档位/有功/无功量测，Cn/Rn是否找到无功量测和投切开关，母线是否找到电压量测。对重要设备及参数进行编码校验，Tn编码必须满足包含”tf”字符串要求，其档位量测描述中必须包括“档位”。Cn编码必须包含”cb”，其投切开关描述中必须包括“电容”。Rn编码必须包含”rb”，其投切开关描述中必须包括“电抗”。如果不满足要求，则中止导入并提示用户修改后，重新从步骤1开始。
9 、保护闭锁条件生成，在EMS保护参数中搜索与Tn及三侧开关刀闸相关的保护信号、与Cb/Rb及投切开关相关的保护信号，形成保护集合Pn，并形成AVC的保护信号闭锁条件。
10 、根据Tn的设备参数，按容量的80%形成过负荷闭锁，按最大电流值形成过流保护等。根据Cn/Rn的容量形成无功异常条件等。
11 、根据用户事先设定的规则形成电压限值Vn，如果用户未设置的按照220kV下限为200，上限为250，110kV为109到105，35kV为35到38.5，10kV为10.1到10.6，其它电压限值宽度为5%形成电压限值。并设定定无功设备动作间隔为5分钟，日动作次数为20次。
12、 以不允许无功倒送为原则，无功限值宽度为站内单组电容器/电抗器最大容量的1.3倍形成无功定值Qn。
13 、增量法在线导入Sn、Tn、Bn、Cn、Rn、Dn、Vn、Qn。
自动同步主要步骤如下：
1 、每隔四小时，启动自动同步过程。
2 、检测AVC***当前无调节策略，否则有调节策略则等待30秒，重新检测。
3、 以变压器设备ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中变压器参数包括代码，名称，铭牌参数等，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中。同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新。
4 、以母线设备ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中母线参数包括代码，名称，铭牌参数等，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中。同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新。
5、以电容器/电抗器ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中电容器/电抗器参数包括代码，名称，铭牌参数等，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中。同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新。
6 、以开关刀闸采集点ID为关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中开关刀闸参数包括代码，名称，铭牌参数等，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中。同时对AVC电容器/电抗器参数中涉及开关刀闸代码部分和VC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新。
7 、以量测采集点ID为关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中量测参数包括代码，名称，将EMS中更新部分同步到AVC模型中。同时对AVC变压器/母线/电容电抗参数中涉及量测代码部分进行更新。
8 、对同步更新后AVC***模型按自动导入“自动成模主要步骤8”中进行校验，如有异常，提示用户检查相关错误信息，重新同步。否则本次同步结束。
Claims (3)
1.一种AVC***自动建模免维护方法，其特征在于：
对AVC模型中的Tn、Bn、Cn、Rn、Ln、Dn连接关系进行检验，对于其中孤立的设备和连接到非本集合的设备予以剔除；
并对AVC进行参数完备性检查：包括Tn设备是否找到档位、有功量测、无功量测，Cn/Rn是否找到无功量测和投切开关，母线是否找到电压量测；如果其中一项找不到，给出错误提示并将对应参数设置为default；
然后对设备及参数进行编码校验：要求Tn编码包含”tf”子串，其档位量测描述中包括“档位”，Cn编码包含”cb”，其投切开关描述中包括“电容”，Rn编码包含”rb”，其投切开关描述中包括“电抗”，如果不满足要求，则中止导入并提示用户修改，修改后重新进行校验，在校验后无错误提示后，将设备及参数导入AVC模型；
其中，Tn是AVC变压器集合，Bn是AVC母线集合，Cn是AVC电容器集合，Rn是
AVC电抗器集合，Dn是AVC开关刀闸集合。
2.如权利要求1所述的AVC***自动建模免维护方法，其特征在于：
还包括以下自动同步步骤：
1）、以变压器设备ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中变压器参数，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新；
2）、以母线设备ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中母线参数，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新；
3）、以电容器及电抗器ID为匹配关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中电容器和电抗器参数，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新；
4）、以开关刀闸采集点ID为关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中开关刀闸参数，将EMS模型中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC电容器/电抗器参数中涉及开关刀闸代码部分和AVC开关刀闸参数中所连设备相关部分进行更新；
5）、以量测采集点ID为关键字，分别获取EMS模型和AVC模型中量测参数，将EMS中更新部分同步到AVC模型中，同时对AVC变压器/母线/电容电抗参数中涉及量测代码部分进行更新。
3.如权利要求1或2所述的AVC***自动建模免维护方法，其特征在于：
通过EMS的连接关系搜索形成AVC开关刀闸集合Dn，集合Dn包括a）、Tn中任一变压器Tx到Bn中任一母线Bx之间直连路径中经过的开关刀闸Dtb；b）、集合Bn中任一Bx到By之间直连路径中经过的开关刀闸集合Dbb；c）、 集合Cn中任一Cx到Bn中任一Bx之间直连路径中经过的Dtb；d）、集合Rn中任一Rx到Bn中任一Bx之间直连路径中经过的Dtb；
其中的直连路径指从一个设备到另一个设备的连接不经过非开关刀闸设备，两者之间的连接关系仅由开关刀闸设备组成。
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