CN103632213A - 一种地区电网电压无功控制的评估预警*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地区电网电压无功控制的评估预警***，包括CIM解析模块、E文件解析模块、AVC运行记录数据同步模块、数据库、查询显示模块、无功电压安全分析模块、片区分析模块、AVC动作分析模块和AVC指令正确性分析模块。通过获取电网拓扑数据、电网运行数据、AVC运行数据保存到***的数据库中，并通过读取数据库中的数据进行无功电压安全分析、片区分析、AVC设备动作情况分析、AVC指令正确性审核，并将结果保存到***数据库中，最后再查询显示，从而对即将投入运行和已投入运行的AVC***进行全面检测、分析统计和预警，以确保AVC***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。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对地区电网电压无功控制的评估预警***。
背景技术
随着智能电网的飞速发展，针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，因此，电压和无功的管理水平将直接影响到***的安全经济运行。
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，主要矛盾变成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，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***的推广应用过程中，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，对无功电压控制的效果进行评估及预警，成为本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地区电网电压无功控制的评估预警***，对即将投入运行和已投入运行的AVC***进行全面检测、分析统计和预警，以确保AVC***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。
实现上述目的的技术方案是：
一种地区电网电压无功控制的评估预警***，外接存有电网各类信息的SCADA（数据采集与监视控制***）服务器，包括CIM（通用信息模型）解析模块、E文件（E格式文件，SCADA电网断面）解析模块、AVC运行记录数据同步模块、数据库、查询显示模块、无功电压安全分析模块、片区分析模块、AVC动作分析模块和AVC指令正确性分析模块，其中：
CIM解析模块，用于解析从所述SCADA服务器导出的CIM文件，获取电网拓扑数据，存入所述数据库；
E文件解析模块，用于解析从所述SCADA服务器导出的E文件，获取电网运行数据，存入所述数据库；
AVC运行记录数据同步模块，用于将所述SCADA服务器中的AVC运行记录同步到所述数据库中；
无功电压安全分析模块，通过所述数据库中的电网拓扑数据获取电网设备参数，通过所述数据库中的电网运行数据获取设备历史运行数据，进行统计分析，获得电网运行的功率因数和电压合格率，并存入所述数据库；
片区分析模块，根据所述数据库中的电网拓扑数据和电网运行数据，按照预设频率以及以220kV主变为电源点对拓扑进行分区，统计片区内投入的无功容量、未投入的无功容量、母线的电压合格率以及220kV主变的功率因数，并存入所述数据库；
AVC动作分析模块，根据所述数据库中的电网拓扑数据和AVC运行记录，实现动作次数的统计和闭锁次数的统计，并存入所述数据库；
AVC指令正确性分析模块，用于检测AVC指令的正确性，并将结果存入所述数据库；
查询显示模块，用于从所述数据库中查询电网运行的功率因数和电压合格率的统计分析结果、片区统计分析的结果、AVC动作次数统计分析结果、AVC闭锁次数的统计分析结果以及AVC指令正确性的审核结果。
上述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其中，所述无功电压安全分析模块一方面按照分站、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、无功和功率因数，低谷时有功、无功和功率因数；另一方面按照分站、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。
上述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其中，所述片区分析模块所按照的预设频率为5分钟。
上述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其中，所述AVC动作分析模块对动作次数的统计内容为：
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；以及
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。
上述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其中，所述AVC动作分析模块对闭锁次数的统计内容为：统计变电站内变压器、电容器的人工闭锁和自动闭锁次数。
上述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其中，所述AVC指令正确性分析模块检测的内容包括：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。
本发明的有益效果是：本发明实现电网拓扑数据的解析、电网运行数据的解析，根据电网的拓扑数据和运行数据对地区电网进行无功电压安全分析，得到电网运行的电压和无功的各项评估指标数据，为电网运行人员对电网的运行状态做出可靠评估提供理论依据，以确保AVC***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，本发明通过片区获得片区内的电压合格和无功储备的数据，使运行人员充分把握片区运行状态，及时处理片区内突发情况；并且，本发明通过AVC设备动作情况的统计分析为电力***调度人员定位动作次数较多的设备，及时检修避免由于过于频繁动作引起的设备故障；并且，本发明通过AVC指令的正确性审核为电力***调度人员定位错误的指令和未产生的指令。
附图说明
图1是本发明的地区电网电压无功控制的评估预警***的结构图；
图2是本发明中片区分析模块的工作示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明的地区电网电压无功控制的评估预警***，外接存有电网各类信息的SCADA服务器100，包括服务端的CIM解析模块1、E文件解析模块2、AVC运行记录数据同步模块3和数据库4，以及客户端的查询显示模块5、无功电压安全分析模块6、片区分析模块7、AVC动作分析模块8和AVC指令正确性分析模块9，其中：
CIM解析模块1连接SCADA服务器100和数据库4，解析从SCADA服务器100导出的CIM文件，获取电网拓扑数据，存入数据库4；
E文件解析模块2连接SCADA服务器100和数据库4，解析从SCADA服务器100导出的E文件，获取电网运行数据，存入数据库4；
AVC运行记录数据同步模块3连接SCADA服务器100和数据库4，将SCADA服务器100中的AVC运行记录同步到数据库4中；
无功电压安全分析模块6通过数据库4中的电网拓扑数据获取电网设备参数，即：变电站、母线、变压器的参数信息；无功电压安全分析模块6通过数据库4中的电网运行数据获取设备历史运行数据，即：主变的有功、无功，母线电压等，进行统计分析，统计的内容包括：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、无功和功率因数，低谷时有功、无功和功率因数；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。从而获得电网运行的功率因数和电压合格率，并存入数据库4；
请参阅图2，片区分析模块7根据数据库4中的电网拓扑数据和电网运行数据，按照每5分钟的频率以及以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，统计片区内投入的无功容量、未投入的无功容量、母线的电压合格率以及220kV主变的功率因数，并存入数据库4；
AVC动作分析模块8根据数据库4中的电网拓扑数据和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），实现动作次数的统计和闭锁次数的统计，并存入数据库4；其中，动作次数的统计内容为：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为：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。
AVC指令正确性分析模块9用于检测AVC指令的正确性，并将结果存入数据库4；检测的内容包括：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。
AVC指令正确性分析模块9也用于分析是否有无功或电压越限而无AVC动作指令生成的情况。当仍然有可调整的档位或可投切的电容器（需满足动作次数限制和连续动作时间间隔限制），按照上述内容审核。
查询显示模块5用于从数据库4中查询电网运行的功率因数和电压合格率的统计分析结果、片区统计分析的结果、AVC动作次数统计分析结果、AVC闭锁次数的统计分析结果以及AVC指令正确性的审核结果，输出显示表格、曲线和柱状图等形式。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (6)
1.一种地区电网电压无功控制的评估预警***，外接存有电网各类信息的SCADA服务器，其特征在于，包括CIM解析模块、E文件解析模块、AVC运行记录数据同步模块、数据库、查询显示模块、无功电压安全分析模块、片区分析模块、AVC动作分析模块和AVC指令正确性分析模块，其中：
CIM解析模块，用于解析从所述SCADA服务器导出的CIM文件，获取电网拓扑数据，存入所述数据库；
E文件解析模块，用于解析从所述SCADA服务器导出的E文件，获取电网运行数据，存入所述数据库；
AVC运行记录数据同步模块，用于将所述SCADA服务器中的AVC运行记录同步到所述数据库中；
无功电压安全分析模块，通过所述数据库中的电网拓扑数据获取电网设备参数，通过所述数据库中的电网运行数据获取设备历史运行数据，进行统计分析，获得电网运行的功率因数和电压合格率，并存入所述数据库；
片区分析模块，根据所述数据库中的电网拓扑数据和电网运行数据，按照预设频率以及以220kV主变为电源点对拓扑进行分区，统计片区内投入的无功容量、未投入的无功容量、母线的电压合格率以及220kV主变的功率因数，并存入所述数据库；
AVC动作分析模块，根据所述数据库中的电网拓扑数据和AVC运行记录，实现动作次数的统计和闭锁次数的统计，并存入所述数据库；
AVC指令正确性分析模块，用于检测AVC指令的正确性，并将结果存入所述数据库；
查询显示模块，用于从所述数据库中查询电网运行的功率因数和电压合格率的统计分析结果、片区统计分析的结果、AVC动作次数统计分析结果、AVC闭锁次数的统计分析结果以及AVC指令正确性的审核结果。
2.根据权利要求1所述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其特征在于，所述无功电压安全分析模块一方面按照分站、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、无功和功率因数，低谷时有功、无功和功率因数；另一方面按照分站、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。
3.根据权利要求1所述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其特征在于，所述片区分析模块所按照的预设频率为5分钟。
4.根据权利要求1所述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其特征在于，所述AVC动作分析模块对动作次数的统计内容为：
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；以及
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。
5.根据权利要求1所述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其特征在于，所述AVC动作分析模块对闭锁次数的统计内容为：统计变电站内变压器、电容器的人工闭锁和自动闭锁次数。
6.根据权利要求1所述的地区电网电压无功控制的评估预警***，其特征在于，所述AVC指令正确性分析模块检测的内容包括：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。
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