无功电压监控系统

电力18讯：    电压是电能质量的重要指标，电能质量直接影响电网稳定及电力设备安全和电网经济运行，对保证用户安全生产、产品质量、经济效益以及电器设备的安全与寿命有重要影响。随着社会经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，用户对电能质量也提出了更高的要求。运行人员手动调节电压的方式已越来越不能适应电网的发展，灵活多变的电力系统运行方式，迫切需要有效的在线动、暂态稳定分析工具，以使运行人员可以在线跟踪不断变化的系统工况，实时掌握系统动态。无功电压自动控制系统已成为改善电能质量和提高劳动生产率不可缺少的手段。


单县供电公司与东方电子公司合作开发的无功电压监控系统于2000年4月在单县供电公司投入运行，2001年2月通过省级鉴定。经过两年多的运行，已先后有6座无人值班变电所投入闭环运行，15座变电所实施开环监视。模块运行至今十分稳定，给我公司电压管理带来了极大的方便，不但大大减轻了集控人员的工作量，还为提高我公司电压合格率提供了十分有效的手段，产生了极好的经济效益。而无功电压监控系统的设计， 其软件由运行程序和数据表编辑器组成。运行程序主要由下面模块组成。


实时数据接收及处理模块：定时更新实时数据，并生成监控点，对数据进行处理、重组和检查。显示模块：定时更新显示内容，处理用户输入。检测模块：进行越限检查，并生成控制方案，进行方案等待处理计时。方案处理模块：找出等待时间最长的方案进行处理。四模块实时独立运行，通过公用数据区通信交互。另外，还有数据编辑输入模块，小监控窗口模块等。


1 无功电压监控系统简介及具体实现


无功电压监控系统运行于主站，可方便的添加要监视的分站，监视分站个数没有限制。简单说来，该系统实现了电网、厂站、监控点三级方案的统一协调处理，可以根据设备的检修、保护、延时、调节次数等限制因素决定设备是否可用；实现了数字滤波，可有效的减少和避免因数据扰动导致的方案误报，可自动记录电容器投切、变压器分接头调整后电压、无功的变化量，为控制提供参考和依据，并根据实时数据判断变压器是否并列运行，实现了并列运行变压器的统一调节和电容器循环投切，有效地延长了电容器使用寿命。它还具有统计报表功能，可给出电容器投切、变压器分接头升降的日、月报表，并具有事项记录功能，能明确分人员直接操作、开环操作和闭环操作的结果。


控制的基本原则：在确保电压合格的前提下尽量补偿无功，使网损降到最小。


控制的目标：控制变电所主变供电侧母线电压和变电所功率因数在规定范围之内。


控制手段：采用遥控手段调整变电所主变分接头位置和投切并联补偿电容器。


闭锁的条件：主要的闭锁条件有主变保护动作，电容器保护动作，TV断线，系统电压异常，装置故障，电容器开关或主变分接开关日动作次数达到最大值，目标对象拒动，主变滑档等。


控制策略是无功电压监控系统调节的基本准则，合理的控制策略是无功电压监控系统实际投运的基本要求之一。面对灵活多变的电网接线，我们采用的控制方案形成过程如下：获取实时数据――遥信点状态赋值――厂站状态赋值――搜索当前监控点――搜索本监控点电容器――计算本监控点电压、功率因数(即电压无功运行状态)――分区，搜索当前控制规则，形成控制方案――处理方案。这种获取途径的优点有：


厂站连接关系描述定义在数据库中，可适应各种接线方式：从原则上讲，只要人工可以控制，就可以实现计算机控制。


根据定义，可区分合理与非合理运行状态；当出现不认识的状态时，可提出询问并记录可疑状态，这对隔离开关遥信状态的不可靠性是有力的检验。单县供电公司的无功电压监控系统采用分区控制的原则，判断步骤如下：


以电压V做y轴，以无功Q做x轴，构成V-Q运行平面；按照母线电压分时段考核上下限和功率因数上下限(根据有功转化为对应无功上下限后使用)将V-Q平面分为不同的区域；建立规则表，每个分区对应一条控制规则，每条规则最多可由第一至第四种控制手段组成，程序从一到四顺序检索控制手段，判断该手段当前是否可执行，如找到可执行手段，将终止搜索，形成控制方案，找不到可执行手段则放弃。


2 无功电压监控系统的运行分析与改进


在运行实践中不断改进，是系统逐步成熟的关键。经过几年的运行及维护实践，我们针对该模块在运行中提出的新要求。在功能上进行了不少技术改进，主要有以下几点。


调压方案的改进。根据我局的实际情况，我们提出了具有我公司特色的全网综合调压方案，分电压等级从高压向低压逐步调节，避免高、低压各自为战，使全网电压调节科学化，解决了主变压器低压分接头动作频繁的问题。


全网不同时段采用相同控制规则。无功电压监控系统运行初期，我们对不同时段采用不同的控制规则，<