快速投切電容電抗器的控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種快速投切電容電抗器的控制方法及系統(tǒng)，該方法包括如下步驟：判斷各主變壓器是否發(fā)生低壓事件，統(tǒng)計(jì)預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)發(fā)生低壓事件的主變壓器的臺(tái)數(shù)；根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容電抗器的優(yōu)先級(jí)以及所述發(fā)生低壓事件的主變壓器的臺(tái)數(shù)分批次投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器。本發(fā)明通過(guò)為主變壓器、電容電抗器設(shè)置優(yōu)先級(jí)，在檢測(cè)到系統(tǒng)內(nèi)低壓事件發(fā)生時(shí)，協(xié)同動(dòng)作，按優(yōu)先級(jí)次序快速投切電容電抗器，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，有效地提升了系統(tǒng)電壓穩(wěn)定水平，加強(qiáng)了受端電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力，提高了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
【專利說(shuō)明】快速投切電容電抗器的控制方法及系統(tǒng) 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，特別涉及一種快速投切電容電抗器的控制方法及系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 隨著我國(guó)"西電東送、南北互濟(jì)、大區(qū)聯(lián)網(wǎng)"電力建設(shè)方針的實(shí)施，電壓不穩(wěn)定的問(wèn) 題已成為受端大負(fù)荷中心系統(tǒng)普遍存在的潛在威脅。同時(shí)，受端系統(tǒng)內(nèi)部受經(jīng)濟(jì)效益、場(chǎng) 地、環(huán)保等因素的限制，主力電廠建設(shè)不足，受端系統(tǒng)對(duì)外來(lái)電力的依賴程度不斷提高，不 利于電壓穩(wěn)定的負(fù)荷比例越來(lái)越大，而本地缺乏足夠的動(dòng)態(tài)電壓支撐和動(dòng)態(tài)無(wú)功儲(chǔ)備，導(dǎo) 致由電壓不穩(wěn)定或電壓崩潰引起的局部損失負(fù)荷或大面積停電事故。在受端電網(wǎng)中，利用 具有快速響應(yīng)特點(diǎn)的STATCOM(StaticSynchronousCompensator,靜止同步補(bǔ)償器）可以 很好的讓受端電網(wǎng)電能質(zhì)量得到改善。在系統(tǒng)面臨電壓失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，STATC0M等動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ) 償裝置響應(yīng)速度快，可快速投入，提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平。但若使用STATC0M等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備， 需要增加較大的設(shè)備投資，而且建設(shè)周期較長(zhǎng)，對(duì)變電站占地面積也有相當(dāng)高的要求。
[0003] 在實(shí)際系統(tǒng)中，各電壓等級(jí)的變電站均配置有大量用于無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙蓦娍蛊髟O(shè) 備。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，即使在重負(fù)荷情況下，各變電站也有較多的電容器未投入，在一定程度 上造成了設(shè)備的浪費(fèi)。目前采用的AVC(AutomaticVoltageControl,自動(dòng)電壓控制）和 VQC(VoltageQualityControl,電壓無(wú)功控制）雖然可以對(duì)電容電抗器的投切進(jìn)行控制， 但其動(dòng)作時(shí)延較長(zhǎng)，一般為30秒左右，不適宜用于快速的電容電抗器投切。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 基于此，本發(fā)明提供一種快速投切電容電抗器的控制方法及系統(tǒng)，通過(guò)快速投切 電容電抗器，增強(qiáng)電壓支撐能力。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)容如下：
[0006] -種快速投切電容電抗器的控制方法，包括如下步驟：
[0007] 判斷變電站各主變壓器是否發(fā)生低壓事件，統(tǒng)計(jì)在預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)發(fā)生低壓事件的主 變壓器的臺(tái)數(shù)；
[0008] 根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容電抗器的優(yōu)先級(jí)以及所述發(fā)生低壓事件的主變壓器 的臺(tái)數(shù)分批次投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器。
[0009] 相應(yīng)的，本發(fā)明提供一種快速投切電容電抗器的控制系統(tǒng)，包括：
[0010] 低壓統(tǒng)計(jì)模塊，用于判斷變電站各主變壓器是否發(fā)生低壓事件，并統(tǒng)計(jì)預(yù)設(shè)時(shí)值 內(nèi)發(fā)生低壓事件的主變壓器的臺(tái)數(shù)；
[0011] 投切模塊，用于根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容電抗器的優(yōu)先級(jí)以及所述發(fā)生低壓 事件的主變壓器的臺(tái)數(shù)分批次投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器。
[0012] 本發(fā)明為變電站的主變壓器、電容電抗器設(shè)置優(yōu)先級(jí)，在檢測(cè)到系統(tǒng)內(nèi)低壓事件 發(fā)生時(shí)，協(xié)同動(dòng)作，按優(yōu)先級(jí)次序快速投切電容電抗器，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，有效地提升系統(tǒng)電 壓穩(wěn)定水平，加強(qiáng)受端電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力，提高了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。 【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0013] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種快速投切電容電抗器的控制方法的流程示意圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中電容電抗器以及主變壓器的優(yōu)先級(jí)示意圖；
[0015] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中一種判斷主變壓器是否發(fā)生低壓事件的方法的流程示意 圖；
[0016] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中在預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)只有一臺(tái)主變壓器發(fā)生低壓事件時(shí)電容電 抗器的投切過(guò)程示意圖；
[0017] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中過(guò)壓調(diào)整方法的流程示意圖；
[0018] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中一種判斷主變壓器是否發(fā)生過(guò)壓事件的方法的流程示意 圖；
[0019] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中在第四預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)只有一臺(tái)主變壓器發(fā)生過(guò)壓事件時(shí)電 容器的切除過(guò)程示意圖；
[0020] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中一種快速投切電容電抗器的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例中低壓統(tǒng)計(jì)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0022] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，下面描述中提到的 主變壓器的電壓均指主變壓器高壓側(cè)的電壓。
[0023] 如圖1所示，一種快速投切電容電抗器的控制方法，包括如下步驟：
[0024] SlO判斷各主變壓器是否發(fā)生低壓事件，統(tǒng)計(jì)預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)發(fā)生低壓事件的主變壓 器的臺(tái)數(shù)；
[0025] S20根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容電抗器的優(yōu)先級(jí)以及所述發(fā)生低壓事件的主變 壓器的臺(tái)數(shù)分批次投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器。
[0026] 變電站一般有1至4臺(tái)主變壓器，每臺(tái)主變壓器下屬多組電容電抗器，電容電抗器 包括電容器和電抗器，對(duì)其進(jìn)行投切操作，可以調(diào)整主變壓器的電壓。為提高電壓穩(wěn)定性， 加強(qiáng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐，本實(shí)施例提供的快速投切電容電抗器的控制方法實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站 主變壓器的高壓側(cè)電壓，判斷各個(gè)主變壓器是否發(fā)生低壓事件，并統(tǒng)計(jì)在預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)（例 如20毫秒內(nèi)）發(fā)生低壓事件的主變壓器的臺(tái)數(shù)，這樣有利于多臺(tái)主變壓器的協(xié)同控制。然 后，如圖2所示，根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容電抗器的優(yōu)先級(jí)以及發(fā)生低壓事件的主變壓 器的臺(tái)數(shù)分批次投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器，即多輪投切操作后，所投切的電容電抗器的 總組數(shù)是按照系統(tǒng)需求預(yù)先設(shè)置的。
[0027] 在投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器后，系統(tǒng)電壓開始回升，實(shí)現(xiàn)受端電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功 支撐。
[0028] 在一種【具體實(shí)施方式】中，可通過(guò)如下方法判斷各主變壓器是否發(fā)生低壓事件。
[0029] 如圖3所示，判斷主變壓器是否發(fā)生低壓事件的過(guò)程包括如下步驟：
[0030] Sll檢測(cè)主變壓器高壓側(cè)各相電壓的電壓變化率以及主變壓器正序電壓的有效 值；
[0031] S12根據(jù)所述電壓變化率進(jìn)行故障判斷；
[0032] S13根據(jù)故障判斷的結(jié)果以及主變壓器正序電壓的有效值判斷主變壓器是否發(fā)生 低壓事件。
[0033] 下面描述的步驟都是針對(duì)于單個(gè)主變壓器進(jìn)行的。具體的，在測(cè)量點(diǎn)檢測(cè)主變壓 器高壓側(cè)各相電壓的電壓變化率，根據(jù)電壓變化率是否出現(xiàn)異常進(jìn)行故障判斷，判斷系統(tǒng) 有無(wú)故障發(fā)生，然后根據(jù)系統(tǒng)有無(wú)故障發(fā)生，利用主變壓器正序電壓的有效值判斷主變壓 器是否發(fā)生低壓事件。
[0034] 本實(shí)施例中介紹一種故障識(shí)別邏輯，參照如下判別式：
【權(quán)利要求】
1. 一種快速投切電容電抗器的控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 判斷變電站各主變壓器是否發(fā)生低壓事件，統(tǒng)計(jì)在預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)發(fā)生低壓事件的主變壓 器的臺(tái)數(shù)； 根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容電抗器的優(yōu)先級(jí)以及所述發(fā)生低壓事件的主變壓器的臺(tái) 數(shù)分批次投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速投切電容電抗器的控制方法，其特征在于，所述判斷各 主變壓器是否發(fā)生低壓事件的過(guò)程包括如下步驟： 檢測(cè)主變壓器高壓側(cè)各相電壓的電壓變化率以及主變壓器正序電壓的有效值； 根據(jù)所述電壓變化率進(jìn)行故障判斷； 根據(jù)故障判斷的結(jié)果以及所述主變壓器正序電壓的有效值判斷主變壓器是否發(fā)生低 壓事件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速投切電容電抗器的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述電 壓變化率進(jìn)行故障判斷的過(guò)程包括如下步驟： 若主變壓器高壓側(cè)任意一相電壓的電壓變化率在預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)均大于或等于故障 判別閾值，且主變壓器正序電壓的有效值小于或等于低壓?jiǎn)?dòng)返回閾值，則判定所述故障 判斷的結(jié)果為有故障；反之，則判定所述故障判斷的結(jié)果為無(wú)故障。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的快速投切電容電抗器的控制方法，其特征在于，還包括如 下步驟： 所述低壓事件包括故障低壓和非故障低壓；若所述故障判斷的結(jié)果為有故障，而且在 第二預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)主變壓器正序電壓的有效值大于或等于系統(tǒng)額定電壓的百分之十五，且小 于或等于系統(tǒng)故障低壓閾值，則判定發(fā)生低壓事件，且該低壓事件為故障低壓；若所述故障 判斷的結(jié)果為無(wú)故障，而且在第三預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)主變壓器正序電壓的有效值大于或等于系統(tǒng) 額定電壓的百分之十五，且小于或等于系統(tǒng)非故障低壓閾值，則判定發(fā)生低壓事件，且該低 壓事件為非故障低壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的快速投切電容電抗器的控制方法，其特征在于，在分 批次投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器后，還包括如下步驟： 判斷變電站各主變壓器是否發(fā)生過(guò)壓事件，統(tǒng)計(jì)在第四預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi)發(fā)生過(guò)壓事件的主 變壓器的臺(tái)數(shù)； 根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容器的優(yōu)先級(jí)以及所述發(fā)生過(guò)壓事件的主變壓器的臺(tái)數(shù)分 批次切除第二預(yù)設(shè)組數(shù)的在發(fā)生低壓事件后投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器中的電容器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速投切電容電抗器的控制方法，其特征在于，所述判斷各 主變壓器是否發(fā)生過(guò)壓事件的過(guò)程包括如下步驟： 檢測(cè)主變壓器正序電壓的有效值； 若在第二預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)主變壓器正序電壓的有效值均大于或等于過(guò)壓閾值，則判定 主變壓器發(fā)生過(guò)壓事件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的快速投切電容電抗器的控制方法，其特征在于，在分批次 投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器后，若電壓回升時(shí)主變壓器高壓側(cè)任意一相電壓的電壓變化率 大于躲系統(tǒng)振蕩的電壓回升閾值，則直接判定主變壓器未發(fā)生低壓事件。
8. -種快速投切電容電抗器的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 低壓統(tǒng)計(jì)模塊，用于判斷變電站各主變壓器是否發(fā)生低壓事件，并統(tǒng)計(jì)在預(yù)設(shè)時(shí)值內(nèi) 發(fā)生低壓事件的主變壓器的臺(tái)數(shù)； 投切模塊，用于根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容電抗器的優(yōu)先級(jí)以及所述發(fā)生低壓事件 的主變壓器的臺(tái)數(shù)分批次投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電抗器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速投切電容電抗器的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓統(tǒng) 計(jì)模塊包括： 檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)主變壓器高壓側(cè)各相電壓的電壓變化率以及主變壓器正序電壓的 有效值； 故障判斷模塊，用于根據(jù)所述電壓變化率進(jìn)行故障判斷； 低壓判斷模塊，用于根據(jù)故障判斷的結(jié)果以及所述主變壓器正序電壓的有效值判斷主 變壓器是否發(fā)生低壓事件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速投切電容電抗器的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 過(guò)壓統(tǒng)計(jì)模塊，用于判斷變電站各主變壓器是否發(fā)生過(guò)壓事件，并統(tǒng)計(jì)在第四預(yù)設(shè)時(shí) 值內(nèi)發(fā)生過(guò)壓事件的主變壓器的臺(tái)數(shù)； 過(guò)壓切除模塊，用于根據(jù)主變壓器的優(yōu)先級(jí)、電容器的優(yōu)先級(jí)以及所述發(fā)生過(guò)壓事件 的主變壓器的臺(tái)數(shù)分批次切除第二預(yù)設(shè)組數(shù)的在發(fā)生低壓事件后投切預(yù)設(shè)組數(shù)的電容電 抗器中的電容器。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK104333011SQ201410610038
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】葉萌, 王珂, 王斐, 蘇寅生, 李智歡, 蔡瑩, 勞志烜, 王良, 任祖怡, 夏尚學(xué) 申請(qǐng)人:廣州供電局有限公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司