CN109066706A - 无功电压分布式优化控制*** - Google Patents

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李笑波
刘亚辉
胡宇航
汪洋
朱正风
郑伟伟
刘宏波
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Kunshan Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种无功电压分布式优化控制***，其连接呈树状结构，包括位于树状结构底层的若干电压无功补偿装置、位于树状结构中部的若干数据采集机和位于树状结构顶部的中央控制机。本发明克服了现有的分散补偿管理难、效益低的缺点，对配电网中的电压无功补偿装置进行集中管理、统一监测，节省了大量的人力、物力；对电压无功补偿进行优化控制，有效地降低了网损，提高了电压质量。

Description

无功电压分布式优化控制***
技术领域
本发明属于电力领域，具体涉及一种无功电压分布式优化控制***。
背景技术
随着社会经济的发展，电能质量越来越受到重视，电压质量是电能质量的重要指标，而无功补偿是改善电压质量的重要手段。
我国目前都是采用分散就地无功补偿，给监控管理和运行维护带来了困难。使得装置发生故障或异常情况时不能及时发现，不能进行实时监测。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实时监测并进行补偿的无功电压分布式优化控制***。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种无功电压分布式优化控制***，其连接呈树状结构，包括位于所述树状结构底层的若干电压无功补偿装置、位于所述树状结构中部的若干数据采集机和位于所述树状结构顶部的中央控制机；
所述中央控制机用于存储各类数据、发送控制命令和/或参数设置命令、与配电***自动化ATM网或电力局办公***自动化网络通信；
所述电压无功补偿装置用于根据接收到的数据采集命令采集并打包上传对应配电变压器中配电节点的各项参数、判断所述配电节点的电压无功变化是否满足电压无功模糊判据、在电压无功调节边界条件限制内根据判断结果自动调节所述配电变压器分接头位置而投切电容器实现无功补偿、根据接收到的参数设置命令修改所述电压无功调节边界条件；
所述数据采集机用于根据所述中央控制机发送的所述控制命令而向所述电压无功补偿装置发送所述数据采集命令、接收所述电压无功补偿装置上传的各项参数并将其整理成状态数据和报警数据后上传给所述中央控制机、接收所述中央控制机发出的所述参数设置命令并向所述电压无功补偿装置传输所述参数设置命令、暂存所述状态数据和所述报警数据。
优选的，所述中央控制机通过配电***自动化ATM网络与所述数据采集机相通信。
优选的，所述数据采集机通过光纤网与所述电压无功补偿装置相通信。
优选的，所述数据采集机与所述电压无功补偿装置之间的所述光纤网形成自愈式环网结构，所述自愈式环网结构包括至少两条光纤通道。
优选的，所述中央控制机包括数据库和控制***。
优选的，所述数据库为Microsoft SQI. Serve:类型，并支持Client/Serve:结构体系。
优选的，所述数据库与用电MIS库、设备数据管理库、电能采集数据库进行数据交换和更新。
优选的，所述数据采集机设置于变电站中。
优选的，所述电压无功补偿装置设置于所述配电变压器的台柱上。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明克服了现有的分散补偿管理难、效益低的缺点，对配电网中的电压无功补偿装置进行集中管理、统一监测，节省了大量的人力、物力；对电压无功补偿进行优化控制，有效地降低了网损，提高了电压质量。
附图说明
附图1为本发明的无功电压分布式优化控制***的结构示意图。
附图2为本发明的无功电压分布式优化控制***中光纤的自愈式环网结构图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：如附图1所示，一种无功电压分布式优化控制***，其连接呈树状结构，包括位于树状结构底层的若干电压无功补偿装置、位于树状结构中部的若干数据采集机和位于树状结构顶部的中央控制机。中央控制机通过配电***自动化ATM网络与数据采集机相通信，数据采集机通过光纤网与电压无功补偿装置相通信。
中央控制机用于存储各类数据、发送控制命令和/或参数设置命令。它是整个优化控制***的控制和管理中心。该中央控制机包括数据库和控制***。数据库用于存放整个***所需要的各种参数、采集到的状态数据、报警数据等，其采用Microsoft SQI. Serve:类型。数据库按照其功能可分为采集参数库、设备档案库、分析参数库、原始数据库、原始数据派生库、统计分析库、操作记录库等。数据库支持Client/Serve:结构体系，易于进行网络访问，具有开放的标准SQI语言数据库访问接入。数据库还可以与用电MIS库、设备数据管理库、电能采集数据库进行数据交换和更新。中央控制机能够实现与其他***的信息共享，如：与配电***自动化ATM网或电力局办公***自动化网络通信。
数据采集机设置于变电站中，其相当于一台局部***管理器，用以减轻中央控制机处理数据的负担。具体的，a.数据采集机接收中央控制机发送的控制命令，并定时地根据中央控制机发送的控制命令而向电压无功补偿装置发送数据采集命令；b.数据采集机接收电压无功补偿装置上传的各项参数，并将这些参数整理（即对接收到的数据包进行辨认、解包）成状态数据和报警数据后，通过ATM网络上传给中央控制机；c.数据采集机接收中央控制机发出的参数设置命令，并将这些命令打包后，向电压无功补偿装置传输参数设置命令；d.当由于ATM网故障导致数据传输失败时，为避免数据丢失，数据采集机自动暂存状态数据和报警数据入自己的临时数据库中，等ATM网恢复正常时，再将临时数据库中的数据传给中央控制机。
电压无功补偿装置设置于配电变压器的台柱上，其功能在于：a.实时测量配电节点的电压、电流、无功功率、有功功率、功率因数、最高电压、最低电压及对应时间等物理量；b.根据接收到的数据采集命令，采集并打包上传对应配电变压器中配电节点的各项参数，从而跟踪配电节点的电压无功变化；c.判断配电节点的电压无功变化是否满足电压无功模糊判据C17，在电压无功调节边界条件限制内，根据判断结果自动调节配电变压器分接头位置，从而投切电容器，实现无功补偿；d.根据接收到的参数设置命令修改电压无功调节边界条件。该电压无功补偿装置通过控制电容器投切，达到提高电压质量和降低线损的目的，其投入电网运行后，运行稳定，可使补偿点的电压合格率达到96%以上，线损平均下降20%。此外，该电压无功补偿装置还具有串行通信功能，通过光Modem接人光纤网，采用光纤通信具有可靠性高、抗干扰能力强、速度快等优点，为了提高通信的可靠性。
如附图2所示，数据采集机与电压无功补偿装置之间的光纤网形成自愈式环网结构，自愈式环网结构包括至少两条光纤通道。本实施例中，自愈式环网结构包括两条光纤通道A和B，当环网中某一节点发生故障时，光信号就不能沿某一通道形成环网，此时该节点就会自动进行通道切换，使光信号沿另一通道返回，保证数据传输的可靠性。
无功电压优化全称是三维协调的电网分布式无功电压优化控制***。***是通过基于三个维度（目标、时间和空间三个维度）综合分解协调的思想来实现整个配网的无功优化，在目标维上，在电力***安全稳定运行、降低网损、提高电压质量、减少无功设备调节次数等多目标之间进行分解协调控制；在空间维上，在高压、中压、低压三个电压等级之间进行分解协调；在时间维上，经济性体现在长过程，电压安全性体现在短过程，需要进行不同时间尺度的调节。
上述无功电压分布式优化控制***克服了分散补偿管理难、效益低的缺点，对配电网中的电压无功补偿装置进行集中管理、统一监测，节省了大量的人力、物力；对电压无功补偿进行优化控制，有效地降低了网损，提高了电压质量；采用APP无功优化算法有利于***的进一步扩展。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述无功电压分布式优化控制***连接呈树状结构，其包括位于所述树状结构底层的若干电压无功补偿装置、位于所述树状结构中部的若干数据采集机和位于所述树状结构顶部的中央控制机；
所述中央控制机用于存储各类数据、发送控制命令和/或参数设置命令、与配电***自动化ATM网或电力局办公***自动化网络通信；
所述电压无功补偿装置用于根据接收到的数据采集命令采集并打包上传对应配电变压器中配电节点的各项参数、判断所述配电节点的电压无功变化是否满足电压无功模糊判据、在电压无功调节边界条件限制内根据判断结果自动调节所述配电变压器分接头位置而投切电容器实现无功补偿、根据接收到的参数设置命令修改所述电压无功调节边界条件；
所述数据采集机用于根据所述中央控制机发送的所述控制命令而向所述电压无功补偿装置发送所述数据采集命令、接收所述电压无功补偿装置上传的各项参数并将其整理成状态数据和报警数据后上传给所述中央控制机、接收所述中央控制机发出的所述参数设置命令并向所述电压无功补偿装置传输所述参数设置命令、暂存所述状态数据和所述报警数据。
2.根据权利要求1所述的无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述中央控制机通过配电***自动化ATM网络与所述数据采集机相通信。
3.根据权利要求1所述的无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述数据采集机通过光纤网与所述电压无功补偿装置相通信。
4.根据权利要求3所述的无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述数据采集机与所述电压无功补偿装置之间的所述光纤网形成自愈式环网结构，所述自愈式环网结构包括至少两条光纤通道。
5.根据权利要求1所述的无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述中央控制机包括数据库和控制***。
6.根据权利要求5所述的无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述数据库为Microsoft SQI. Serve:类型，并支持Client/Serve:结构体系。
7.根据权利要求5所述的无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述数据库与用电MIS库、设备数据管理库、电能采集数据库进行数据交换和更新。
8.根据权利要求1所述的无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述数据采集机设置于变电站中。
9.根据权利要求1所述的无功电压分布式优化控制***，其特征在于：所述电压无功补偿装置设置于所述配电变压器的台柱上。
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