地縣avc聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法，屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)電壓控制(AVC)是一種閉環(huán)電壓無(wú)功綜合最優(yōu)控制系統(tǒng)，主要為了保證電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化水平的提高，AVC系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到省、地、縣各級(jí)的調(diào)度系統(tǒng)中。但對(duì)于地縣共用一套AVC系統(tǒng)的地縣聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，地調(diào)層中心工作站與縣調(diào)層(集控站)子工作站相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行，缺乏有效的協(xié)調(diào)控制手段，AVC主站與子站的實(shí)時(shí)信息不能共享，控制指令相對(duì)滯后，從而影響控制的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。
[0003]此外，現(xiàn)有技術(shù)中，在縣調(diào)建立AVC子系統(tǒng)，通過(guò)一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了地調(diào)AVC統(tǒng)一調(diào)度，地調(diào)和縣調(diào)根據(jù)行政分區(qū)進(jìn)行控制的模式，但是這種方式下，當(dāng)?shù)卣{(diào)AVC系統(tǒng)與縣調(diào)AVC子系統(tǒng)通訊發(fā)生故障或者地調(diào)AVC主站發(fā)生故障時(shí)，不能準(zhǔn)確的判斷故障，缺乏有效的AVC系統(tǒng)監(jiān)控權(quán)移交機(jī)制，AVC可能失去對(duì)整個(gè)地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力，嚴(yán)重威脅地區(qū)電網(wǎng)的電壓安全運(yùn)行水平。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法，實(shí)現(xiàn)地縣AVC主站與子站的智能無(wú)縫切換控制功能，提高地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的有效性和地區(qū)電網(wǎng)電壓質(zhì)量。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟:
1)AVC主站和子站分別建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊通道:在AVC主站和子站分別建立可以存儲(chǔ)大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)，分別在AVC主站和子站的通訊服務(wù)器上建立通訊控制程序，通過(guò)高速電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，建立與各變電站通訊的實(shí)時(shí)通道，用于AVC主站與子站間參數(shù)、數(shù)據(jù)、控制命令的傳輸；
2)主站自動(dòng)建模與實(shí)時(shí)處理:AVC主站自動(dòng)生成控制模型，嚴(yán)格驗(yàn)證后寫入AVC主站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)直接讀取SCADA(Supervisory Control And Data Acquisit1n，即數(shù)據(jù)米集與監(jiān)視控制系統(tǒng))所有量測(cè)，對(duì)每一量測(cè)進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量檢驗(yàn)，并引入狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)遙信粗檢測(cè)對(duì)量測(cè)質(zhì)量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，對(duì)全網(wǎng)完整模型實(shí)時(shí)拓?fù)溥M(jìn)行校驗(yàn)，以避免3)的動(dòng)態(tài)分區(qū)錯(cuò)誤，確?？刂茢?shù)據(jù)源安全性；
3)動(dòng)態(tài)分區(qū)展示:根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)進(jìn)行分區(qū)，并將每個(gè)分區(qū)中的廠站信息、連接關(guān)系、分區(qū)中的AVC子站可調(diào)設(shè)備的狀態(tài)和容量以表格的形式展示出來(lái)，不僅能識(shí)別變電所的上下級(jí)供電關(guān)系，而且更清晰直觀展示地區(qū)AVC控制的作用； 4)建立異常事件預(yù)案庫(kù):為了確保地區(qū)AVC閉環(huán)運(yùn)行的可靠性，事先建立異常事件預(yù)案庫(kù)，對(duì)每一種故障進(jìn)行掃描，并給出處理決策，同時(shí)保存到AVC主站與子站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于之后事故發(fā)生后的及時(shí)告警，并快速檢索出合理的處理決策并實(shí)行；
5)同步AVC主站與子站信息:地區(qū)AVC主站正常運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)同步主站信息、模型維護(hù)信息、AVC子站參數(shù)與狀態(tài)等信息到子站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于子站讀取，AVC子站不運(yùn)行，由主站調(diào)控;子站實(shí)時(shí)上傳其調(diào)節(jié)動(dòng)作、電壓、功率因數(shù)等到AVC主站，實(shí)現(xiàn)地區(qū)AVC主站與子站實(shí)時(shí)信息共享；
6)AVC主站與子站解列判斷:當(dāng)AVC監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到AVC主站或者子站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)信息設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒有更新或者主站AVC程序沒有在運(yùn)行，則判定AVC主站與子站解列，需要及時(shí)作出處理；
7)事故處理與AVC監(jiān)控權(quán)移交:綜合步驟3)動(dòng)態(tài)分區(qū)展示功能和步驟4)事故告警與預(yù)案，快速進(jìn)行告警并做事故處理；由子站調(diào)控人員確認(rèn)后，AVC子站監(jiān)控程序迅速自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，獲得AVC系統(tǒng)的監(jiān)控權(quán)，防止AVC失調(diào)；
8)故障恢復(fù)處理:當(dāng)接受到故障復(fù)位信號(hào)后，AVC子站發(fā)送告警到告警窗，由主站調(diào)控人員確認(rèn)后，自動(dòng)恢復(fù)AVC主站運(yùn)行監(jiān)控權(quán)，同時(shí)同步子站的AVC參數(shù)和狀態(tài)到主站AVC表中，AVC子站退出監(jiān)控。
[0007]作為優(yōu)選，步驟I)所述的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括從SCADA系統(tǒng)取得的遙測(cè)遙信、保護(hù)信息、AVC實(shí)時(shí)控制策略(動(dòng)作序列)、控制模型數(shù)據(jù)、AVC閉鎖事項(xiàng)、通訊狀態(tài)等;非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括廠站設(shè)備的連接方式、調(diào)節(jié)任務(wù)、對(duì)AVC調(diào)節(jié)有影響的外在因素等。
[0008]上述地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法，通過(guò)在地區(qū)AVC主站與子站建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與通訊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)地縣AVC的信息同步與AVC調(diào)節(jié)的及時(shí)性;通過(guò)自動(dòng)建模與動(dòng)態(tài)分區(qū)展示技術(shù)，確保AVC控制模型的準(zhǔn)確性和控制效果的直觀方便性;地縣AVC主站與子站信息同步技術(shù)和地縣AVC監(jiān)控權(quán)移交機(jī)制的建立，可實(shí)現(xiàn)子站單站免維護(hù)方式的運(yùn)行，當(dāng)?shù)貐^(qū)AVC主站與子站解列時(shí)，可根據(jù)建立的事故預(yù)案處理，實(shí)現(xiàn)地縣AVC的智能無(wú)縫切換，防止地區(qū)AVC的失調(diào)，確保了地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的安全可靠性。具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1)地區(qū)動(dòng)態(tài)分區(qū)展示
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)運(yùn)行方式變化自動(dòng)進(jìn)行分區(qū)，并將每個(gè)分區(qū)中的廠站信息、連接關(guān)系、分區(qū)中的AVC子站可調(diào)設(shè)備的狀態(tài)和容量以表格的形式展示出來(lái)，不僅能識(shí)別變電所的上下級(jí)供電關(guān)系，而且更清晰直觀展示地區(qū)AVC控制的作用；同時(shí)可將事故預(yù)案與實(shí)時(shí)控制決策(動(dòng)作序列)在分區(qū)中以列表形式展示，并與事件點(diǎn)關(guān)聯(lián)；
2)地縣AVC主站與子站信息同步機(jī)制
地區(qū)AVC主站正常運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)同步主站AVC參數(shù)信息、模型維護(hù)信息、AVC子站參數(shù)與狀態(tài)等到子站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中；子站實(shí)時(shí)上傳其調(diào)節(jié)動(dòng)作信息、電壓、功率因數(shù)等返回到AVC主站，實(shí)現(xiàn)地區(qū)AVC主站與子站實(shí)時(shí)信息共享。主要是為了保證主站與子站實(shí)時(shí)庫(kù)信息的一致性，防止AVC子站執(zhí)行命令的滯后和調(diào)節(jié)效果的不及時(shí)和不準(zhǔn)確，還可以確保子站免維護(hù)運(yùn)行方式的實(shí)現(xiàn)；
3)地縣AVC主站與子站解列后控制決策
當(dāng)?shù)乜hAVC主站與子站解列時(shí)，可根據(jù)預(yù)先建立的事故預(yù)案與子站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)同步的實(shí)時(shí)控制策略，AVC子站接管地縣AVC系統(tǒng)的控制權(quán)，并作出事故處理;在事故恢復(fù)后，恢復(fù)AVC主站的控制權(quán)，子站控制退出，這樣實(shí)現(xiàn)了地縣AVC的智能無(wú)縫切換，防止AVC系統(tǒng)失去整個(gè)地區(qū)的調(diào)節(jié)能力，確保了地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的安全可靠性。
[0009]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)施例的地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法流程圖；
圖2是本實(shí)施例的地縣AVC主站自動(dòng)模型維護(hù)框圖；
圖3是本實(shí)施例的地縣AVC主站聯(lián)合運(yùn)行控制決策流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 如圖1所示，所述地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法包括如下步驟:
S1、開始:啟動(dòng)地縣AVC聯(lián)合運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法。
[0012]S2、AVC主站與子站建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊設(shè)備
在地縣AVC主站和子站都建立可以存儲(chǔ)大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括從SCADA系統(tǒng)取得的遙測(cè)遙信、保護(hù)信息、AVC實(shí)時(shí)控制策略(動(dòng)作序列)、控制模型數(shù)據(jù)、AVC閉鎖事項(xiàng)、通訊狀態(tài)等;非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括廠站設(shè)備的連接方式、調(diào)節(jié)任務(wù)、對(duì)AVC調(diào)節(jié)有影響的外在因素等。
[0013]AVC子站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)自身的控制情況向地區(qū)AVC主站上傳如下遙信信號(hào):遠(yuǎn)方就地信號(hào)和可用狀態(tài)信號(hào)，其中遠(yuǎn)方就地信號(hào)主要用于判斷現(xiàn)在地縣AVC子站是否接受主站命令，可用狀態(tài)信號(hào)表示當(dāng)前地縣AVC子站是否處于運(yùn)行狀態(tài)，子站是否可以單站運(yùn)行。AVC子站根據(jù)自身的控制情況向AVC主站上傳如下遙測(cè)信號(hào):實(shí)際投入的無(wú)功補(bǔ)償容量、安全無(wú)功補(bǔ)償容量上限、安全無(wú)功補(bǔ)償容量下限、總無(wú)功補(bǔ)償容量上限、總無(wú)功補(bǔ)償容量下限、電壓與功率因數(shù)協(xié)調(diào)請(qǐng)求。
[0014]為了協(xié)調(diào)地縣AVC主站與子站的決策控制邏輯，為了步驟S5的信息同步，實(shí)現(xiàn)兩者間的參數(shù)設(shè)置和通訊功能，分別在AVC主站和子站的通訊服務(wù)器上建立通訊控制程序，通過(guò)完備的高速電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，建立與各變電站通訊的實(shí)時(shí)通道。利用自動(dòng)化/集控系統(tǒng)的SCADA應(yīng)用功能，可以在AVC主站采集包括母線電壓、發(fā)電機(jī)出力、線路潮流、開關(guān)刀閘位置等在內(nèi)的實(shí)時(shí)信息，并可以在AVC主站遠(yuǎn)程完成電容電抗器投切、變壓器分接頭升降等遙控遙調(diào)操作。
[0015]S3、AVC主站自動(dòng)建模與實(shí)時(shí)處理
地縣AVC主站從網(wǎng)絡(luò)建模獲取靜態(tài)電氣網(wǎng)絡(luò)模型，并由建模軟件自動(dòng)生成控制模型，進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)證后寫入主站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。該控制模型定義廠站、母線電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)、功率因數(shù)監(jiān)控點(diǎn)、控制設(shè)備(有載調(diào)壓變壓器及電容器、電抗器等)等記錄并形成靜態(tài)的聯(lián)結(jié)關(guān)系。
[0016]AVC主站建模維護(hù)流程如圖2所示。
[0017]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理應(yīng)不僅能處理單個(gè)量測(cè)質(zhì)量，而且應(yīng)面向多測(cè)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)分析、應(yīng)面向多次采樣進(jìn)行濾波處理，以保證控制數(shù)據(jù)源的準(zhǔn)確性。
[0018]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理策略包括:
I)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)，當(dāng)下列情況之一出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)視為無(wú)效量測(cè):
SCADA量測(cè)量帶有不良質(zhì)量標(biāo)志； 量測(cè)量超出指定的正常范圍；
量測(cè)量在指定的時(shí)間內(nèi)不發(fā)生任何變化；
調(diào)度員指令不能使用。
[0019]2)采取狀態(tài)估計(jì)粗檢測(cè)原理對(duì)遙測(cè)遙信聯(lián)合判斷，當(dāng)下列情況之一出現(xiàn)時(shí)，量測(cè)告警并提示人工處理:
并列母線電壓相差大；
母線無(wú)功功率不平衡；
線路兩側(cè)無(wú)功功率不平衡。
[0020]3)數(shù)字濾波，對(duì)量測(cè)多次采樣，濾除明顯不合理量測(cè)，避免量測(cè)瞬間波動(dòng)引起誤動(dòng)或頻繁調(diào)節(jié)。
[0021]4)數(shù)據(jù)校驗(yàn):
對(duì)于遙測(cè)數(shù)據(jù)，利用冗余的數(shù)據(jù)作為校驗(yàn)。校驗(yàn)內(nèi)容具體包括以下幾點(diǎn):
電網(wǎng)基本數(shù)據(jù)檢查，對(duì)電網(wǎng)基本信息如狀態(tài)估計(jì)量測(cè)合格率等數(shù)據(jù)根據(jù)事先設(shè)定的范圍確認(rèn)其合法性；
比較當(dāng)前數(shù)據(jù)斷面的狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)和量測(cè)值誤差，查看是否出現(xiàn)大面積的數(shù)據(jù)誤差，如出現(xiàn)則閉鎖相關(guān)的設(shè)備；
拓?fù)錂z查，確認(rèn)是否存在壞遙測(cè)遙信數(shù)據(jù)或不合理數(shù)據(jù):對(duì)于遙信數(shù)據(jù)，利用遙測(cè)數(shù)據(jù)校驗(yàn)其真實(shí)性。
[0022]S4、動(dòng)態(tài)分區(qū)展示
根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)進(jìn)行分區(qū)，并將每個(gè)分區(qū)中的廠站信息、連接關(guān)系、分區(qū)中的AVC子站可調(diào)設(shè)備的狀態(tài)和容量等信息以表格的形式展示出來(lái)。
[0023]分區(qū)的最小區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)廠站，最大區(qū)域則為整個(gè)地區(qū)全網(wǎng)。動(dòng)態(tài)分區(qū)采取周期運(yùn)行方式，并能根據(jù)方式變化或事件(如遙信變位)觸發(fā)執(zhí)行，使控制區(qū)域與電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行方式自動(dòng)保持一致。
[0024]動(dòng)態(tài)分區(qū)滿足以下要求:
1)根據(jù)無(wú)功平衡的局域性和分散性，AVC對(duì)地區(qū)電網(wǎng)分層分區(qū)控制。在網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上，AVC運(yùn)行時(shí)根據(jù)SCAD