用于不同高電壓源之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于不同模型的電壓源和/或高電壓帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行運(yùn)行的集成系統(tǒng)和方法。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種有效率且便宜的方式來(lái)以相同的并行邏輯集成任何數(shù)量的具有不同電壓和不同規(guī)格的裝備(諸如變壓器)，滿足嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
【專利說(shuō)明】用于不同高電壓源之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣工程領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明提供了用于不同模型的電壓源和/或高電壓帶電間隙之間的集成以及調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種有效率且便宜的方式來(lái)以相同的并行邏輯集成具有不同電壓和不同規(guī)格的裝備(諸如變壓器)，滿足嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
【背景技術(shù)】
[0002]在變電站(SE)中，電力裝備(諸如變壓器)被廣泛用于具有高功率值的電壓和電流的變換。對(duì)于在邏輯基礎(chǔ)上監(jiān)管電氣系統(tǒng)(這促進(jìn)操作的效率和靈活性)，當(dāng)前遇到的一個(gè)困難涉及用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的集成。一個(gè)這樣的實(shí)例是具有分接頭等效以及變電站中的其他特征的變壓器，它們常常是不同模型、制造商和功率的。此外，常常難以獲得關(guān)于部署在先前存在的變電站中的調(diào)節(jié)和并行系統(tǒng)的結(jié)論性信息。也難以找到經(jīng)濟(jì)上可行的如由國(guó)家電氣系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(ONS)設(shè)立的滿足嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)且具有高可靠性和效率的解決方案。
[0003]本發(fā)明之前的系統(tǒng)不具有令人滿意的數(shù)字控制技術(shù)，這是因?yàn)楝F(xiàn)有解決方案使用具有用于電壓調(diào)節(jié)和并行的電線的專用電氣裝備未解決具有電壓源和/或帶電間隙之間的集成的變電站的問(wèn)題。此外，先前的系統(tǒng):(a)未滿足可靠性、安全性和性能的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)；(b)未滿足由ONS網(wǎng)絡(luò)規(guī)程建立的所有要求；(c)未滿足必要的操作特征，包含電壓參考值的自動(dòng)改變；(d)不適用于任意數(shù)量和類型的高電壓源和/或帶電間隙(諸如變壓器)以及任意量的電壓水平；(e)不獨(dú)立于裝備和/或制造商；⑴不便宜。
[0004]Tf ee tech馨提供T被用于電壓調(diào)節(jié)線路的產(chǎn)品，諸如配備有作為負(fù)載曲線的函數(shù)的讀數(shù)和命令的物理設(shè)備。這些設(shè)備未以令人滿意的方式與不同制造商和模型的其他設(shè)備交互(尤其是大量的)，且也未與現(xiàn)有警報(bào)和監(jiān)管有效率地集成。
[0005]相反，本發(fā)明為自動(dòng)化工程提供了一種用于不同模型的電壓源和/或高電壓帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的解決方案，該解決方案(a)滿足了可靠性、安全性和性能的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)；(b)滿足了由ONS網(wǎng)絡(luò)規(guī)程建立的所有要求；(c)滿足了必要的操作特征，包含電壓參考值的自動(dòng)改變；(d)適用于任意數(shù)量和類型的高電壓源和/或帶電間隙(諸如變壓器和/或自耦變壓器組)以及任意量的電壓水平；(e)獨(dú)立于裝備和/或制造商；(f)便宜。
[0006]本發(fā)明解決了集成問(wèn)題，以獲得關(guān)于部署在先前存在的變電站中的在不同設(shè)備和接口之間的調(diào)節(jié)和并行系統(tǒng)的結(jié)論性信息。例如，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案適用于230/69千伏特(kV)和230/138kV電力變電站，其積極效果已經(jīng)得到證實(shí)，也適用于其他類型的變電站/聞電壓源。
[0007]在該專利文獻(xiàn)中，涉及了 一些部分相關(guān)的文檔，對(duì)這些文檔的描述如下。
[0008]文檔US5，498，954示出了一種用于控制至少兩個(gè)高電壓調(diào)節(jié)器的方法，每個(gè)調(diào)節(jié)器具有一個(gè)分接頭開關(guān)，包括并行運(yùn)行、確定每個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出電壓和無(wú)功功率以及確定每個(gè)調(diào)節(jié)器的分接頭位置。本發(fā)明與所述文檔的不同之處除了其他技術(shù)原因之外在于，本發(fā)明提供了計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)的方法且具有主從架構(gòu)。此外，所述文檔的方法具有本發(fā)明中不存在的功能要求:它在變壓器的底部進(jìn)行MVAR流測(cè)量，要求通過(guò)可編程邏輯控制器(PLC)在底部進(jìn)行平均電壓測(cè)量；為了避免變壓器之間的某些差異，它要求該P(yáng)LC計(jì)算作為針對(duì)每個(gè)變壓器的無(wú)功功率的函數(shù)的電壓。
[0009]文檔US 5，210，443示出了一種用于并行的多個(gè)變壓器的分接頭開關(guān)的選擇切換組合中的并行控制的方法，包括變壓器分接頭設(shè)置的檢測(cè)、輸出電壓和電流測(cè)量和處理，以及這樣的變壓器的作為這些變量的函數(shù)的調(diào)節(jié)。本發(fā)明與所述文檔的不同之處除了其他技術(shù)原因之外在于，本發(fā)明提供了計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)的方法且具有主從架構(gòu)，這些在所述文檔中未被引用。此外，所述文檔的方法具有本發(fā)明中不存在的功能要求:需要測(cè)量電流幅度值和電流相位角；需要計(jì)算用于傳輸?shù)诫妷赫{(diào)節(jié)器的部分負(fù)載電流和循環(huán)的無(wú)功電流；需要計(jì)算個(gè)體電壓調(diào)節(jié)器中的變量，以確定用于個(gè)體電壓調(diào)節(jié)器的新設(shè)定點(diǎn)。
[0010]根據(jù)從所搜索的文獻(xiàn)中能夠理解的，我們發(fā)現(xiàn)沒(méi)有文檔預(yù)期或暗示了本發(fā)明的教導(dǎo)，因此本發(fā)明人認(rèn)為，這里提出的解決方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有新穎性和創(chuàng)造性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明提供了用于不同模型電壓源和/或高電壓帶電間隙之間的集成以及調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法。
[0012]本發(fā)明的目的之一是一種用于不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法，包括步驟:
[0013]a)識(shí)別不同高電壓源和/或帶電間隙的用于并行運(yùn)行的控制變量；
[0014]b)組成使不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化的復(fù)合模型(自動(dòng)化分量和并行分量的因果關(guān)系)；以及
[0015]c)在應(yīng)用中轉(zhuǎn)換所述模型，以使得不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化。
[0016]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，用于不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法使用如下算法作為用于自動(dòng)化的復(fù)合模型，該算法包括所述高電壓源之一中測(cè)量的電壓值與一個(gè)參考值之間的比較；如果該測(cè)量的電壓值與該參考值的不同高達(dá)由用戶確定的一個(gè)閾值且長(zhǎng)達(dá)一特定時(shí)間，則一命令被激活以將電壓值恢復(fù)到該參考值。
[0017]本發(fā)明的另一個(gè)目的是一種滿足可靠性、安全性和性能的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的不同模型的高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法。一方面，這樣的方法和系統(tǒng)滿足了由ONS網(wǎng)絡(luò)規(guī)程建立的所有要求。另一方面，所述系統(tǒng)和方法適用于任何數(shù)量和類型的高電壓源和/或帶電間隙和任何量的電壓水平。另一方面，所述系統(tǒng)和方法滿足了電力變電站所要求的操作特征，包含電壓參考值的自動(dòng)改變。另一方面，這樣的系統(tǒng)和發(fā)明不依賴于產(chǎn)品類型和/或制造商。另一方面，這樣的系統(tǒng)和方法便宜且容易實(shí)施。
[0018]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法包括步驟:
[0019]a)從至少一個(gè)電壓源和/或帶電間隙的電壓的測(cè)量來(lái)檢查該至少一個(gè)電壓源和/或帶電間隙的電壓；
[0020]b)將在前一步驟中測(cè)量的電壓與對(duì)于調(diào)節(jié)和并行的等效可接受的一個(gè)參考值進(jìn)行比較；
[0021]c)發(fā)出提供/重新建立編程電壓的調(diào)節(jié)和并行的等效的自動(dòng)化命令。
[0022]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述比較步驟和所述命令發(fā)出步驟是通過(guò)如下的算法進(jìn)行的，該算法包括該高電壓源之一中測(cè)量的電壓值與一個(gè)參考值之間的比較；如果該測(cè)量的電壓值與該參考值的差在0.5-5%之間長(zhǎng)達(dá)一特定量的時(shí)間，則一個(gè)命令被采用以恢復(fù)該參考電壓值。因此，該命令步驟的激活被限定以提供/重新建立高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的等效。
[0023]在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)和方法:通過(guò)監(jiān)管控制與數(shù)據(jù)獲取(SCADA)被控制；對(duì)故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)并且向用戶警報(bào)故障；提供每個(gè)高電壓源和/或帶電間隙的手動(dòng)控制或自動(dòng)控制之間的選擇；且提供由用戶進(jìn)行的從并行邏輯中排除任意高電壓源和/或帶電間隙以及將任意高電壓源和/或帶電間隙包含在并行邏輯中。
[0024]在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)和方法適用于不同模型的電力變壓器和/或電力自耦變壓器組之間的調(diào)節(jié)和并行，且包括步驟:
[0025]a)從對(duì)來(lái)自各個(gè)母線(barra)的供電的測(cè)量來(lái)確定所述變壓器的分接頭之間的等效(equivalencia)；
[0026]b)在待調(diào)節(jié)的變壓器之間選擇主變壓器和從變壓器；
[0027]c)切換主變壓器分接頭，以將供電母線的電壓維持在預(yù)定范圍內(nèi)；以及
[0028]d)根據(jù)在a)中確定的關(guān)于主變壓器分接頭的等效，切換從變壓器分接頭。
[0029]測(cè)量低(或高)供電母線的步驟是在階段B中完成的。替代地，它也可以在階段A或C中完成。
[0030]在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述切換步驟是由如下算法控制的，該算法包括該母線上測(cè)量的電壓值與一個(gè)參考值之間的比較；如果在該母線上測(cè)量的電壓值與該參考值的差高達(dá)由用戶確定的一個(gè)閾值且長(zhǎng)達(dá)一特定量的時(shí)間，則一個(gè)命令被采用以通過(guò)增加或減少分接頭來(lái)調(diào)節(jié)分接頭。因此，命令步驟的激活被限定以提供/重新建立電力變壓器的調(diào)節(jié)和并行的等效。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，測(cè)量值與參考值之間的電壓差的由用戶確定的所述閾值是0.5-5%，更優(yōu)選地是1-3%。
[0031]本發(fā)明的這些目的和其他目的將立即被本領(lǐng)域技術(shù)人員和對(duì)該部分感興趣的公司重視，且將在下面的描述中被充分詳細(xì)地描述以為了再現(xiàn)它們。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1示出了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案的簡(jiǎn)化的流程圖，其中:(Ap)應(yīng)用；(UA)獨(dú)立的間隙單元，例如電力變壓器。
[0033]圖2示出了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案的發(fā)展的流程圖，其中:
(21)識(shí)別使不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化的基礎(chǔ)元件；(22)分析針對(duì)不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的自動(dòng)化(自動(dòng)化和并行分量的因果關(guān)系)；(23)為調(diào)節(jié)和并行的基礎(chǔ)元件建模；(24)由調(diào)節(jié)和并行的基礎(chǔ)模型組成復(fù)合模型；
(25)將復(fù)合模型集成在全局模型中；(26)分析全局模型；(27)正確；(28)將全局模型轉(zhuǎn)換成使不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化的應(yīng)用；以及(29)錯(cuò)誤?！揪唧w實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明提供了用于不同模型的電壓源和/或高電壓帶電間隙之間的集成的系統(tǒng)和方法，以及用于不同模型的電壓源和/或高電壓帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的多個(gè)目的共有的發(fā)明概念是如下邏輯，該邏輯提供了不同高電壓源和/或帶電間隙之間的集成以及/或者調(diào)節(jié)和并行的自動(dòng)控制/調(diào)整，除了由ONS網(wǎng)絡(luò)規(guī)程建立的所有要求之外，還滿足可靠性、安全性和性能的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明提供了但不限于提供下面的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)/效果:它適用于任意量和類型的高電壓源和/或帶電間隙以及任意量的電壓水平；它滿足電力變電站所要求的操作特征，包含電壓參考值的自動(dòng)改變；它不依賴于產(chǎn)品類型和/或制造商；它便宜且容易實(shí)施。
[0035]本文所示出的實(shí)施例僅旨在例示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明許多方式之一，而非限制其范圍。
[0036]用于不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法
[0037]本發(fā)明的用于不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法包括步驟:
[0038]a)識(shí)別不同高電壓源和/或帶電間隙的針對(duì)并行運(yùn)行的控制變量；
[0039]b)組成使不同高電壓源和/或帶電的間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化的復(fù)合模型(自動(dòng)化和并行分量的因果關(guān)系)；以及
[0040]c)在應(yīng)用中轉(zhuǎn)換所述模型，以使得不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化。
[0041]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，用于不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法使用如下算法作為用于自動(dòng)化的復(fù)合模型，該算法包括所述高電壓源之一中測(cè)量的電壓值與參考值之間的比較；如果測(cè)量的電壓值與該參考值的差高達(dá)由用戶確定的閾值且長(zhǎng)達(dá)特定時(shí)間，則一命令被激活以將電壓值恢復(fù)到該參考值。
[0042]圖2中例示了本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，用于不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法包括步驟:
[0043]a)識(shí)別使不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化的基礎(chǔ)元件，圖2(21)；
[0044]b)分析不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的自動(dòng)化(自動(dòng)化和并行分量的因果關(guān)系)，圖2(22)；
[0045]c)為調(diào)節(jié)和并行的基礎(chǔ)元件建模，圖2 (23)；
[0046]d)由調(diào)節(jié)和并行的基礎(chǔ)模型組成復(fù)合模型，(圖2，24)；
[0047]e)將該復(fù)合模型集成在全局模型中(圖2，26)，且分析該全局模型(圖2，25);以及
[0048]f)將該全局模型轉(zhuǎn)換成使不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化的應(yīng)用，圖2(28)。
[0049]不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法
[0050]本發(fā)明的不同模型的高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法適用于任意量和類型的高電壓源和/或帶電間隙以及任意量的電壓水平，如圖1中所例示的，且本發(fā)明的系統(tǒng)和方法滿足電力變電站所要求的操作特征，包含電壓參考值的自動(dòng)改變。[0051]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法包括步驟:
[0052]a)從至少一個(gè)電壓源和/或帶電間隙的電壓的測(cè)量來(lái)檢查其電壓；
[0053]b)將在前一步驟中測(cè)量的電壓與對(duì)于調(diào)節(jié)和并行的等效可接受的參考值進(jìn)行比較；
[0054]c)發(fā)出自動(dòng)化命令以提供/重新建立編程電壓的調(diào)節(jié)和并行的等效。
[0055]在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述比較步驟是通過(guò)使用包括在高電壓源之一中測(cè)量的電壓值與參考值之間的比較的算法來(lái)進(jìn)行的；如果該測(cè)量的電壓值與該參考值的差在
0.5-5%之間長(zhǎng)達(dá)特定量的時(shí)間，更優(yōu)選地在1-3%之間長(zhǎng)達(dá)特定量的時(shí)間，則采用一個(gè)命令以恢復(fù)該參考電壓值。因此，所述命令步驟的激活被限定為提供/重新建立高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的等效。
[0056]在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)和方法:由SCADA系統(tǒng)控制；監(jiān)測(cè)故障且向用戶警報(bào)故障；提供每個(gè)高電壓源和/或帶電間隙的手動(dòng)控制或自動(dòng)控制之間的選擇；且提供由用戶進(jìn)行的從并行邏輯中排除任意高電壓源和/或帶電間隙以及將任意高電壓源和/或帶電間隙包含在并行邏輯中。
[0057]SCADA 系統(tǒng)
[0058]SCADA系統(tǒng)是由軟件實(shí)施的對(duì)測(cè)量、保護(hù)、命令、控制、監(jiān)管和調(diào)節(jié)(MPCCSR)的變量和子系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和觸發(fā)的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以采用諸如但不限于單柱(mono-posto)、客戶-服務(wù)器或多服務(wù)器-客戶的拓?fù)?。通常，SCADA系統(tǒng)包括人機(jī)接口、計(jì)算子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程終端單元和/或數(shù)字控制單元和/或數(shù)字保護(hù)繼電器和/或數(shù)字示波單元和/或可編程邏輯控制器，以及用于這些部件之間的通信的結(jié)構(gòu)。
[0059]應(yīng)用到變壓器的調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法
[0060]在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)和方法被應(yīng)用到不同模型的電力變壓器之間的調(diào)節(jié)和并行，且包括步驟:
[0061]a)從對(duì)來(lái)自各個(gè)母線的供電的測(cè)量來(lái)確定所述變壓器和/或變壓器組的分接頭之間的等效;
[0062]b)在待調(diào)節(jié)的變壓器之間選擇主變壓器或主變壓器組以及從變壓器和/或從變壓器組；
[0063]c)切換主變壓器或主變壓器組分接頭，以將供電母線的電壓維持在預(yù)定范圍內(nèi)；以及
[0064]d)根據(jù)在a)中確定的關(guān)于主變壓器或主變壓器組分接頭的等效，切換從變壓器和/或變壓器組分接頭。
[0065]測(cè)量低(或高)供電母線的步驟是在階段B中完成的。替代地，也可以在階段A或C中完成它。
[0066]測(cè)量步驟和切換步驟是由如下算法計(jì)算的，該算法包括:在該母線上測(cè)量的電壓值與參考值之間進(jìn)行比較；如果在該母線上測(cè)量的電壓值大于該參考值高達(dá)某一限度長(zhǎng)達(dá)一特定時(shí)間段，則一個(gè)命令被觸發(fā)以增加分接頭；如果在該母線上測(cè)量的電壓值小于該參考值高達(dá)一個(gè)給定閾長(zhǎng)達(dá)一特定時(shí)間段，則一個(gè)命令被觸發(fā)以減少分接頭。優(yōu)選的參考值是0.5-5%，更優(yōu)選地是1-3%。因此，該命令步驟的激活被限定為提供/重新建立電力變壓器和/或變壓器組的調(diào)節(jié)和并行的等效。
[0067]所述系統(tǒng)和方法提供了不同模型的變壓器和/或變壓器組的集成，而先前難于獲得關(guān)于部署在變電站中的調(diào)節(jié)和并行系統(tǒng)的結(jié)論性信息。除了對(duì)于問(wèn)題的防止是有用的之外，這樣的信息的考慮對(duì)于電力系統(tǒng)的效率控制從而避免對(duì)于此系統(tǒng)的某些狀況的負(fù)載損失也是必不可少的。此外，因?yàn)樗蛔詣?dòng)化，所以它減少了可能在操作期間出現(xiàn)的人為誤差。其他特征/益處:監(jiān)測(cè)故障且向用戶警報(bào)故障；提供每個(gè)變壓器和/或變壓器組的手動(dòng)控制或自動(dòng)控制之間的選擇；且提供由用戶進(jìn)行的從并行邏輯中排除任何變壓器和/或變壓器組以及將任何變壓器和/或變壓器組包含在并行邏輯中
[0068]實(shí)施例
_9] 實(shí)施例1.三相電力變壓器的調(diào)節(jié)和并行
[0070]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明解決了具有以下特性的變壓器中的成問(wèn)題的情況:
[0071]i)變電站的230/69kV電力變壓器04T3的集成；
[0072]ii)電力變壓器04T3具有與所述變電站的電力變壓器04T1和04T2不同的分接頭
等效;
[0073]iii)難于獲得關(guān)于部署在所述變電站中的調(diào)節(jié)和并行系統(tǒng)的結(jié)論性信息；以及 [0074]iv)缺少對(duì)此變電站的電力變壓器04T1、04T2和04Τ3進(jìn)行調(diào)節(jié)和并行的工程解決方案。
[0075]采用的解決方案
[0076]通過(guò)研究以下內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)解決所述問(wèn)題的構(gòu)想:
[0077]i)所述變電站的230/69kV電力變壓器04T1、04T2和04T3的分接頭等效表；
[0078]ii)該變電站的負(fù)載水平的指示；
[0079]iii)發(fā)電站的電力變壓器的調(diào)節(jié)和并行原理。
[0080]在本發(fā)明的此優(yōu)選實(shí)施方式中，使用專家系統(tǒng)技術(shù)來(lái)為執(zhí)行電力變壓器的調(diào)節(jié)和并行的應(yīng)用準(zhǔn)備功能技術(shù)規(guī)范(ET)。圖2中，可以觀察到用于應(yīng)用開發(fā)的方法的流程圖。在根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用中，此ET已經(jīng)啟用編碼，用于SCADA系統(tǒng)中的電力變壓器的調(diào)節(jié)和并行。此應(yīng)用是通用的，即，在實(shí)際情況下，它可以被用于任何量和類型的電力變壓器，以及用于任何量的電壓水平。對(duì)該應(yīng)用起正確作用的唯一需要是，必須通過(guò)與每個(gè)電力變壓器關(guān)聯(lián)的MPCCSR數(shù)字子系統(tǒng)的獨(dú)立單元(UA)來(lái)監(jiān)管必要的點(diǎn)。
[0081]三相電力變壓器的調(diào)節(jié)和并行的應(yīng)用邏輯的技術(shù)規(guī)范
[0082]表1——230/69kV電力變壓器的并行中的分接頭等效:
[0083]
【權(quán)利要求】
1.一種用于不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的集成的系統(tǒng)和方法，其中包括步驟: a)識(shí)別不同高電壓源和/或帶電間隙的用于并行運(yùn)行的控制變量； b)組成使不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化的復(fù)合模型(自動(dòng)化分量和并行分量的因果關(guān)系)；以及 c)在應(yīng)用中轉(zhuǎn)換所述模型，以使得不同高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行自動(dòng)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)和方法，其中使用如下算法作為用于自動(dòng)化的復(fù)合模型，該算法包括所述高電壓源之一中測(cè)量的電壓值與一個(gè)參考值之間的比較；如果該測(cè)量的電壓值與該參考值的不同高達(dá)由用戶確定的一個(gè)閾值且長(zhǎng)達(dá)一特定時(shí)間，則一個(gè)命令被激活以將該電壓值恢復(fù)到該參考值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)和方法，其中該測(cè)量值與該參考值之間的電壓差的由用戶確定的所述閾值是0.5-5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)和方法，其中該測(cè)量值與該參考值之間的電壓差的由用戶確定的所述閾值是1_3%。
5.高電壓源和/或帶電間隙之間的調(diào)節(jié)和并行的系統(tǒng)和方法，其中包括步驟: a)從至少一個(gè)電壓 源和/或帶電間隙的電壓的測(cè)量來(lái)檢查該至少一個(gè)電壓源和/或帶電間隙的電壓； b)將在前一步驟中測(cè)量的電壓與對(duì)于調(diào)節(jié)和并行的等效可接受的一個(gè)參考值進(jìn)行比較； c)發(fā)出提供/重新建立編程電壓的調(diào)節(jié)和并行的等效的自動(dòng)化命令。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)和方法，其中所述比較步驟和所述命令發(fā)出步驟是通過(guò)使用如下算法進(jìn)行的，該算法包括該高電壓源之一中測(cè)量的電壓值與一個(gè)參考值之間的比較；如果該測(cè)量的電壓值與該參考值的不同長(zhǎng)達(dá)一特定量的時(shí)間且高達(dá)一特定閾值，則采用一個(gè)命令以恢復(fù)該參考電壓值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)和方法，其中該測(cè)量值和該參考值之間的電壓差的由用戶確定的所述閾值是0.5-5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)和方法，其中該測(cè)量值和該參考值之間的電壓差的由用戶確定的所述閾值是1_3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中它們是經(jīng)由SCADA系統(tǒng)被控制的，且包括以下特征至少之一:故障的監(jiān)測(cè)和/或?qū)收系木瘓?bào)；每個(gè)高電壓源和/或帶電間隙的手動(dòng)控制或自動(dòng)控制之間的選擇；由用戶進(jìn)行的將任意高電壓源和/或帶電間隙包含在并行邏輯中以及從并行邏輯中排除任意高電壓源和/或帶電間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中所述高電壓源和/或帶電間隙包括電力變壓器和/或變壓器組，且包括步驟: a)從對(duì)來(lái)自各個(gè)母線的供電的測(cè)量來(lái)確定所述變壓器和/或變壓器組的分接頭之間的等效; b)在待調(diào)節(jié)的變壓器之間選擇主變壓器或主變壓器組以及從變壓器和/或從變壓器組；c)切換主變壓器或主變壓器組分接頭，以將供電母線的電壓維持在預(yù)定范圍內(nèi)；以及 d)根據(jù)在a)中確定的關(guān)于主變壓器或主變壓器組分接頭的等效，切換從變壓器和/或變壓器組分接頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)和方法，其中所述切換步驟是由如下算法控制的，該算法包括該母線上測(cè)量的電壓值與一個(gè)參考值之間的比較；如果在該母線上測(cè)量的電壓值與所述參考值的不同高達(dá)由用戶確定的一個(gè)閾值且長(zhǎng)達(dá)一特定量的時(shí)間，則采用一個(gè)命令以通過(guò)增加或減少分接頭來(lái)調(diào)整分接頭，從而限定該命令步驟的激活以提供/恢復(fù)變壓器和/或電力變壓器組的調(diào)節(jié)和并行等效。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)和方法，其中該測(cè)量值和該參考值之間的電壓差的由用戶確定的所述閾值是0.5-5%。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)和方法，其中該測(cè)量值和該參考值之間的電壓差的由用戶確定的所述閾值是1_3%。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -在230/69kV電力變壓器的并行中的分接頭等效如此限定:
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -創(chuàng)建用于變壓器04Τ1、04Τ2和04Τ3的變量，以選擇這些變壓器作為主或從或個(gè)體；以及 -當(dāng)一變壓器(04Τ1或04Τ2或04Τ3)被設(shè)置為個(gè)體時(shí)，此變壓器的命令優(yōu)選地通過(guò)手動(dòng)模式來(lái)執(zhí)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -僅一個(gè)變壓器(04Τ1或04Τ2或04Τ3)能夠被選擇為主； -當(dāng)任何變壓器處于個(gè)體位置時(shí)，此變壓器應(yīng)被從并行邏輯中移除； -當(dāng)一變壓器被設(shè)置為主時(shí)，被設(shè)置為從的變壓器應(yīng)遵循增加或減少主分接頭的行為，遵守分接頭等效: -當(dāng)變壓器(04T1或04T2或04T3)被設(shè)置為主且被斷電時(shí)，其自動(dòng)地改變到個(gè)體；-當(dāng)變壓器(04T1或04T2或04T3)被設(shè)置為從且被斷電時(shí)，所有自動(dòng)的變壓器必須被自動(dòng)地設(shè)置為個(gè)體。
17.根據(jù)權(quán)利要求10-16中的一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -在500/230kV電力變壓器組的并行中的分接頭等效如此限定:
18.根據(jù)權(quán)利要求10-17中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -創(chuàng)建用于自耦變壓器組05T1、05T2和05T3的變量，以將這些自耦變壓器組選擇為主或從或個(gè)體；以及 -當(dāng)一自耦變壓器組(05T1、05T2和05T3)被設(shè)置為個(gè)體時(shí)，此自耦變壓器組的命令優(yōu)選地通過(guò)手動(dòng)模式來(lái)執(zhí)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求10-18中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -僅一個(gè)自耦變壓器組(05T1或05T2或05T3)能夠被選擇為主； -當(dāng)任何自耦變壓器組處于個(gè)體位置時(shí)，此自耦變壓器組應(yīng)被從并行邏輯中移除； -當(dāng)一變壓器被設(shè)置為主時(shí)，被設(shè)置為從的自耦變壓器組應(yīng)遵循增加或減少主分接頭的行為，遵守分接頭等效； -當(dāng)一自耦變壓器組(05T1或05T2或05T3)被設(shè)置為主且被斷電時(shí)，其自動(dòng)地改變到個(gè)體； -當(dāng)自耦變壓器組(05T1或05T2或05T3)被設(shè)置為從且被斷電時(shí)，所有自動(dòng)的自耦變壓器組必須被自動(dòng)地設(shè)置為個(gè)體。
20.根據(jù)權(quán)利要求10-19中的一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -在230/69kV電力變壓器組和變壓器的并行中的分接頭等效如此限定:
21.根據(jù)權(quán)利要求10-20中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)和方法，其中: -創(chuàng)建用于自耦變壓器組04T1、04T2和變壓器04T3的變量，以選擇這些自耦變壓器組和變壓器作為主或從或個(gè)體；以及 -當(dāng)一自耦變壓器組(04T1、04T2)或變壓器04T3被設(shè)置為個(gè)體時(shí)，此自耦變壓器組或此變壓器的命令優(yōu)選地通過(guò)手動(dòng)模式來(lái)執(zhí)行。
22.根據(jù)權(quán)利要求10-21中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -僅一個(gè)自耦變壓器組(04T1或04T2)或變壓器04T3能夠被選擇為主； -當(dāng)任何自耦變壓器組或變壓器處于個(gè)體位置時(shí)，此自耦變壓器組或變壓器應(yīng)被從并行邏輯中移除； -當(dāng)一自耦變壓器組或變壓器被設(shè)置為主時(shí)，被設(shè)置為從的自耦變壓器組和變壓器或兩個(gè)自耦變壓器組應(yīng)遵循增加或減少主分接頭的行為，遵守分接頭等效； -當(dāng)一自耦變壓器組(04T1或04T2)或變壓器05T3被設(shè)置為主且斷電時(shí)，其自動(dòng)地改變到個(gè)體； -當(dāng)一自耦變壓器組(04T1或04T2)或變壓器04T3被設(shè)置為從且斷電時(shí)，所有自動(dòng)的自耦變壓器組和/或變壓器必須被自動(dòng)地設(shè)置為個(gè)體。
23.根據(jù)權(quán)利要求10-22中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中自動(dòng)/手動(dòng)選擇針對(duì)每個(gè)變壓器或變壓器組發(fā)生，且僅當(dāng)變壓器或變壓器組被設(shè)置為主或從時(shí)才發(fā)生。
24.根據(jù)權(quán)利要求10-23中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -測(cè)量69kV母線(02B1和/或02B2)電壓，且將它與參考水平(69.8kV〈從母線讀取的電壓<71.2kV)進(jìn)行比較；如果讀取的電壓>71.2kV長(zhǎng)達(dá)一特定時(shí)間段，則分接頭增加；以及 -測(cè)量69kV母線(02B1和/或02B2)電壓，且將它與參考水平(69.8kV〈從母線讀取的電壓〈71.2kV)進(jìn)行比較；如果讀取的電壓〈69.8kV長(zhǎng)達(dá)一特定時(shí)間段，則分接頭減少。
25.根據(jù)權(quán)利要求10-24中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中: -測(cè)量230kV母線(04B1和/或04B2)電壓，且將它與參考水平(230.8kV<從母線讀取的電壓〈232.2kV)進(jìn)行比較；如果讀取的電壓>232.2kV長(zhǎng)達(dá)一特定時(shí)間段，則分接頭增加；以及 -測(cè)量230kV母線(04B1和/或04B2)電壓，且將它與參考水(230.8〈從母線讀取的電壓〈232.2kV);如果讀取的電壓〈230.8長(zhǎng)達(dá)一特定時(shí)間段，則分接頭減少。
26.根據(jù)權(quán)利要求10-25中的一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)和方法，其中該電壓變化是大約0.5到5%，且所述特定 時(shí)間量多達(dá)5秒。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK103999314SQ201280062279
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月17日
【發(fā)明者】L·A·C·里斯本 申請(qǐng)人:圣弗朗西斯科水電公司(Chesf)