(3)说明书
①技术领域:本发明涉及一种电力系统领域的控制系统,尤其是涉及一种无功设备综合控制方法和系统。
②背景技术。
对于处于大电网受端的区域电网,往往是大电网中负荷密度最高的地区。入网直流近区500kV电网轻负荷时段电压运行水平总体会偏高,无功平衡困难,尤其是春秋季低谷时段区域500kV高电压问题将十分突出。
随着区域电网受入区外来电容量的增加以及高铁的建设往往也会给区域电网的无功控制带来更大的挑战,为保障大容量直流闭锁或特高压交流通道故障后的电压稳定,需要保证足够的动态无功储备,这也对区域电网的动态无功配置和控制提出了更高的要求。
无功补偿是电网电压稳定基本控制手段,无论是在稳态运行或是故障后的动态响应阶段,都需要通过合理的无功控制策略来协调电网内的无功负荷、无功补偿及无功电源。现有的无功控制方法往往会发生疏漏,在无功补偿薄弱点往往会发生补偿不足的情况,因而薄弱点的故障率较高,而如果对于电网中所有节点都采用SVC或者直流系统进行无功补偿,无疑大大增加了成本。
③发明内容。
本发明的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷而提供一种强化薄弱点无功补偿的无功设备综合控制方法和系统。
一种无功设备综合控制系统,包括设在电网中各节点处的多个电力数据采集设备,所述系统还包括无功控制设备,所述无功控制设备包括与电网连接的预防控制模块、矫正控制模块和紧急控制模块,所述预防控制模块、校正控制模块和紧急控制模块均与电力数据采集设备连接。
所述预防控制模块包括2个调节电源,所述2个调节电源分别与无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点对应连接,所述2个调节电源还分别与设在所连接节点处的电力数据采集设备对应连接。
所述校正控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个SVC,所述SVC设备与设在所连接节点处的电力数据采集设备连接。
所述紧急控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个用于切断该节点的部分负载并降低该节点的运行电压的降压设备,所述降压设备与设在所连接节点处的电力数据采集设备连接。
与现有技术相比,本发明具有以下优点。

图31-1 一种无功设备综合控制方法的步骤流程图
a.由于采用每个节点处均设有一个SVC设备的就地补偿策略,避免了对一个节点进行补偿时对于其他节点的影响。
b.对于无功补偿的薄弱节点,采用了有针对性的调节电源进行补偿,由于调节电源功率小,因而启动灵活,更加利于无功补偿较频繁并且额度不大的情况使用。一种无功设备综合控制方法的步骤流程图如图31-1所示。系统实施例的结构示意图如图31-2所示。

图31-2 系统实施例的结构示意图
1-数据采集设备;2-调节设备;3-SVC设备;4-降压设备
④具体实施方式:下面结合附图和具体实例对本发明进行详细说明。本实例以本发明技术方案为前提实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实例。
实例一:
一种无功设备综合控制方法,该方法用于控制电网的无功功率,如图1所示,具体步骤如下。
a.采集电网中各节点的电力运行数据,同时选择电网中无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点,并对两个节点进行预防控制,电力运行数据包括最大无功功率和补偿设备最大补偿量,具体步骤如下。(https://www.daowen.com)
a-1.采集电网各节点上一年度的最大无功功率和对应补偿设备最大补偿量,并计算每个节点的薄弱系数:
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式中,Rn为节点n的薄弱系数;Qn为节点n的上一年度最大无功功率;Mn为节点n的补偿设备最大补偿量;
对于图31-2中的节点IL1至IL6,分别在极端情况下得到薄弱系数:-0.004,-0.054,-0.024,0.014,-0.074,-0.100。
a-2.选择薄弱系数最大的节点为最薄弱节点,薄弱系数第二大的节点为次薄弱节点,本实施例中最薄弱节点为IL4,次薄弱节点为IL1。
a-3.将最薄弱节点和次薄弱节点的负荷功率均提高为0.98~0.99,机组的功率因数均提高至0.95,同时在两个节点处增设调节电源2。
步骤a-3结束后形成如图31-2所示的一种无功设备综合控制系统,包括设在电网中各节点处的多个电力数据采集设备1,系统还包括无功控制设备,无功控制设备包括与电网连接的预防控制模块、矫正控制模块和紧急控制模块,预防控制模块、校正控制模块和紧急控制模块均与电力数据采集设备1连接,本实施例中节点IL1和节点IL4处各设有一个调节电源2。
预防控制模块包括2个调节电源2,2个调节电源2分别与无功补偿最薄弱的节点和次薄弱的节点对应连接,2个调节电源2还分别与设在所连接节点处的电力数据采集设备1对应连接。
校正控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个SVC设备3,SVC设备3与设在所连接节点处的电力数据采集设备1连接。
紧急控制模块包括分别与电网中各节点对应连接的多个用于切断该节点的部分负载并降低该节点的运行电压的降压设备4,降压设备与设在所连接节点处的电力数据采集设备1连接。
a-4.电网运行过程中,调节电源实时工作并对节点进行无功补偿,进而调节节点电压稳定。
b.采集电网运行过程中各节点的电压波动,若电压波动偏离预设范围,则将该节点设为故障节点,本实例中,电网运行过程中节点IL3的电压波动偏离了预设范围,故将节点IL3设为故障节点,并对所有故障节点进行矫正控制。
步骤b中矫正控制具体为:调用所有故障节点处的SVC设备出力进行无功补偿,本实施例中,即对节点IL3进行校正调节,即调用节点IL3处的SVC设备进行无功补偿以降低节点IL3处的无功功率。
c.采集电网运行过程中各故障节点的电压波动,节点IL3的电压波动回复预设范围,充分说明了本发明控制方法的控制效果突出。
实例二:
本实例中与实例一中相同之处不再叙述,仅叙述与实例一中的不同之处。
本实例中,节点IL6处新建了一段高铁线路,因此在步骤b执行时,电网运行过程中节点IL6的电压波动偏离了预设范围,故将节点IL6设为故障节点,并调用节点IL6处的SVC设备进行无功补偿以降低节点IL3处的无功功率。
d.采集电网运行过程中各故障节点的电压波动,若节点IL6的电压波动仍偏离预设范围,则切断节点IL6的部分负载并降低该故障节点的运行电压。
其中切断节点IL6处负载的顺序依次为三级负荷、二级负荷和一级负荷,本实例中,切断了部分居民用电后,电压波动即回复正常。
实例三:
本实例中与实例一和实例二中相同之处不再叙述,仅叙述与实例一和实例二中的不同之处。
步骤d执行后,节点IL6电压波动仍未回归至正常范围,故切断该节点。