電網(wǎng)無功功率控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能電網(wǎng)無功補償領(lǐng)域，具體涉及電網(wǎng)無功功率控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動電壓控制(Automatic Voltage Control，AVC)系統(tǒng)是用于保障電能質(zhì)量，提高輸電效率，降低網(wǎng)損，實現(xiàn)穩(wěn)定運行和經(jīng)濟運行的系統(tǒng)。AVC系統(tǒng)設(shè)在發(fā)電廠，通過調(diào)度自動化系統(tǒng)采集各節(jié)點(各級變電站)遙測、遙信等實時數(shù)據(jù)進行在線分析和計算，以各節(jié)點電壓合格、關(guān)口功率因數(shù)為約束條件，進行在線電壓無功優(yōu)化控制，實現(xiàn)主變分接開關(guān)調(diào)節(jié)次數(shù)最少、電容器投切最合理、發(fā)電機無功出力最優(yōu)、電壓合格率最高和輸電網(wǎng)損率最小的綜合優(yōu)化目標，最終形成控制指令，通過調(diào)度自動化系統(tǒng)自動執(zhí)行，實現(xiàn)電壓無功優(yōu)化自動閉環(huán)控制。
[0003]磁控電抗器(MagneticalIy Controlled Reactors，MCR)全稱是磁閥式可控電抗器，是一種容量可調(diào)的并聯(lián)電抗器，主要用于電力系統(tǒng)的無功補償。目前，樞紐變電站在現(xiàn)有無功補償系統(tǒng)的基礎(chǔ)上大多會加裝MCR控制系統(tǒng)，如圖1所示該系統(tǒng)包括磁控電抗器11、閥組箱12和磁控電抗器控制器13，其中的磁控電抗器控制器13可以采集變電站所在地的母線電壓、電流等參數(shù)，并計算出當前條件下需要注入電網(wǎng)的無功功率，然后向閥組箱12發(fā)送脈沖控制信號，通過調(diào)節(jié)磁控電抗器鐵芯的飽和程度來控制感性無功功率的輸出大小，實現(xiàn)電網(wǎng)無功的平滑閉環(huán)調(diào)節(jié)。
[0004]如此一來，電網(wǎng)中就存在了智能AVC系統(tǒng)和MCR控制系統(tǒng)兩種自動閉環(huán)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，而兩個系統(tǒng)沒有主次之分，容易造成無功調(diào)節(jié)混亂的情況，降低無功控制操作的效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]因此，本實用新型要解決的是現(xiàn)有的電網(wǎng)無功控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)操作易造成混亂、效率低的問題。
[0006]有鑒于此，本實用新型還提供一種電網(wǎng)無功功率控制系統(tǒng)，包括:自動電壓控制系統(tǒng)，用于采集電網(wǎng)母線數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述母線數(shù)據(jù)計算電網(wǎng)母線無功需求量;磁控電抗器控制器，與所述自動電壓控制系統(tǒng)連接，用于接收所述電網(wǎng)母線無功需求量，并根據(jù)所述電網(wǎng)母線無功需求量生成脈沖控制信號；閥組箱和磁控電抗器，所述閥組箱與所述磁控電抗器控制器連接，所述閥組箱用于接收所述脈沖控制信號，并根據(jù)所述脈沖控制信號對所述磁控電抗器進行移相觸發(fā)控制以改變所述磁控電抗器容量，所述磁控電抗器根據(jù)改變后的容量輸出無功功率至電網(wǎng)。
[0007]優(yōu)選地，所述磁控電抗器控制器還用于在所述磁控電抗器根據(jù)改變后的容量輸出無功功率至電網(wǎng)之后，采集本地母線數(shù)據(jù)，根據(jù)所述本地母線數(shù)據(jù)計算電網(wǎng)母線無功需求量，并向所述自動電壓控制系統(tǒng)發(fā)送計算出的電網(wǎng)母線無功需求量。
[0008]本實用新型還提供另一種電網(wǎng)無功功率控制系統(tǒng)，包括:自動電壓控制系統(tǒng)，用于采集電網(wǎng)母線數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述母線數(shù)據(jù)計算第一母線無功需求量;磁控電抗器控制器，與所述自動電壓控制系統(tǒng)連接，用于接收所述第一母線無功需求量，還用于采集本地母線數(shù)據(jù)，根據(jù)所述本地母線數(shù)據(jù)計算第二母線無功需求量，還用于接收用戶輸入的控制指令，根據(jù)所述第一母線無功需求量、第二母線無功需求量和控制指令中的一個生成脈沖控制信號；閥組箱和磁控電抗器，所述閥組箱與所述磁控電抗器控制器連接，所述閥組箱用于接收所述脈沖控制信號，并根據(jù)所述脈沖控制信號對所述磁控電抗器進行移相觸發(fā)控制以改變所述磁控電抗器容量，所述磁控電抗器根據(jù)改變后的容量輸出無功功率至子電網(wǎng)。
[0009]優(yōu)選地，所述磁控電抗器控制器還用于在所述磁控電抗器根據(jù)改變后的容量輸出無功功率至電網(wǎng)之后，采集本地母線數(shù)據(jù)，根據(jù)所述本地母線數(shù)據(jù)計算電網(wǎng)母線無功需求量，并向所述自動電壓控制系統(tǒng)發(fā)送計算出的電網(wǎng)母線無功需求量。
[0010]優(yōu)選地，所述磁控電抗器控制器用于接收用戶輸入的控制模式指令，并根據(jù)所述控制模式指令確定根據(jù)所述第一母線無功需求量、第二母線無功需求量和控制指令中的一個生成脈沖控制信號。
[0011 ]本實用新型技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點:
[0012]本實用新型提供的第一種無功控制系統(tǒng)利用AVC系統(tǒng)計算電網(wǎng)無功需求量，由MCR控制器根據(jù)AVC系統(tǒng)發(fā)送的電網(wǎng)無功需求量，以脈沖控制信號調(diào)整MCR輸出至電網(wǎng)的無功功率，最終實現(xiàn)對無功功率的平滑調(diào)節(jié)。由于該母線無功需求量是AVC系統(tǒng)根據(jù)自身采集的全網(wǎng)的參數(shù)計算出的無功需求量，相比于MCR控制器只采集其自身安裝地點的電網(wǎng)參數(shù)計算出的無功需求量，AVC系統(tǒng)計算出的無功需求量更全面、準確，因此使MCR輸出至電網(wǎng)的無功功率更準確，由此可提高電網(wǎng)無功功率的控制效率。
[0013]本實用新型提供的第二種無功控制系統(tǒng)同時提供三種無功控制模式，針對不同的情況可選擇不同的控制模式進行無功控制，該方案靈活性較強，并可以提高無功控制操作的效率。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為現(xiàn)有的MCR控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例提供的電網(wǎng)無功功率控制方法的流程圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例提供的電網(wǎng)無功功率控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實用新型實施例提供的電網(wǎng)無功功率控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0021]此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
[0022]實施例1
[0023]本實用新型實施例提供一種電網(wǎng)無功功率控制方法，該方法由圖1所示的系統(tǒng)中的磁控電抗器控制器13執(zhí)行，如圖2所示該方法包括:
[0024]SI，獲取AVC系統(tǒng)發(fā)送的電網(wǎng)母線無功需求量，其中電網(wǎng)母線無功需求量是AVC系統(tǒng)通過采集全網(wǎng)的母線電壓、母線無功等實時母線數(shù)據(jù)，通過特定算法預(yù)測出在設(shè)定目標電壓值下需要注入電網(wǎng)的母線無功功率。實際使用時，可以將MCR控制器與AVC系統(tǒng)相連接，由AVC系統(tǒng)自動向MCR控制器發(fā)送無功需求量。
[0025]S2，根據(jù)所述母線無功需求量生成脈沖控制信號，即該控制信號的頻率、電流、電壓等參數(shù)是根據(jù)母線無功需求量計算的，例如當無功需求量較大時，該信號的強度隨之增大。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)母線無功需求量生成脈沖控制信號的具體算法有多種，利用現(xiàn)有的算法都是可行的；
[0026]S3，向MCR的閥組箱發(fā)送脈沖控制信號，閥組箱接收到不同的脈沖信號，對MCR進行移相觸發(fā)控制，即通過調(diào)節(jié)磁控電抗器鐵芯的飽和程度來控制感性無功功率的輸出大小，實現(xiàn)電網(wǎng)無功的平滑調(diào)節(jié)。
[0027]本方案使MCR控制器可根據(jù)AVC系統(tǒng)發(fā)送的電網(wǎng)母線無功需求量，以脈沖控制信號調(diào)整MCR輸出至電網(wǎng)的無功功率，以實現(xiàn)對無功功率的平滑調(diào)節(jié)。由于該母線無功需求量是AVC系統(tǒng)根據(jù)自身采集的全網(wǎng)的參數(shù)計算出的無功需求量，相比于MCR控制器只采集其自身安裝地點的電網(wǎng)參數(shù)計算出的無功需求量，AVC系統(tǒng)計算出的無功需求量更全面、準確，因此使MCR輸出至電網(wǎng)的無功功率更準確，由此可提高電網(wǎng)無功功率的控制效率。
[0028]進一步地，在上述步驟S3之后，本方法還可以包括如下步驟:
[0029]S4，獲取本地母線數(shù)據(jù)，即MCR采集其自身安裝地點的電網(wǎng)參數(shù)，例如母線電壓、母線電流等；
[°03°] S5，根據(jù)所述本地母線數(shù)據(jù)計算母線無功需求量，此處計算出的無功需求量是MCR在不采納AVC系統(tǒng)所發(fā)數(shù)據(jù)的情況下，自身根據(jù)本地參數(shù)通過特定算法預(yù)測出在設(shè)定目標電壓值下需要注入電網(wǎng)的母線無功功率，由于參數(shù)的采集渠道不同，此步驟計算出的無功需求量與AVC系統(tǒng)計算的無功需求量通常是不同的；
[0031]S6，向AVC系統(tǒng)發(fā)送計算出的母線無功需求量，此步驟實際上是一種反饋操作，SP向AVC系統(tǒng)反饋經(jīng)過無功調(diào)整后的無功需求量，之后AVC系統(tǒng)可以將此數(shù)據(jù)作為下一次計算無功需求量的依據(jù)，如果仍需要輸入無功，則返回步驟SI進行下一次無功控制操作。
[0032]上述優(yōu)選方案由MCR控制器采集本地電網(wǎng)參數(shù)，并根據(jù)其采集到的參數(shù)計算無功需求量，最終向AVC系統(tǒng)進行反饋，由此使AVC系統(tǒng)可以采納MCR控制器所在地的具體情況，進而對全網(wǎng)的無功需求量的計算過程進行優(yōu)化，進一步提高無功控制效率。
[0033]實施例2