一種考慮變中側(cè)電壓安全性的變電站vqc控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及含S繞組變壓器的變電站VQC控制方法，特別設(shè)及一種考慮變中側(cè)電 壓安全性的變電站VQC控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)模不斷擴(kuò)大，對電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的控制復(fù)雜程度也不斷提升，為滿 足用戶對電能質(zhì)量的更高要求，需要不同電壓等級電網(wǎng)間實現(xiàn)更加有效的協(xié)調(diào)與配合。
[0003] 變電站電壓無功控制（VQC)裝置主要通過調(diào)節(jié)變壓器分接頭擋位及無功補(bǔ)償設(shè) 備投切，使主變關(guān)口無功和母線電壓位于預(yù)期范圍內(nèi)，是保證電能可靠性的重要方法。
[0004] 目前變電站一般采用十屯區(qū)圖VQC控制方法進(jìn)行主變擋位調(diào)節(jié)與無功補(bǔ)償設(shè)備 投切，無法有效保證=繞組變壓器中壓側(cè)母線電壓安全，特別當(dāng)全網(wǎng)負(fù)荷高峰時，容易因動 作策略不合理而造成主變變中側(cè)母線電壓偏低甚至越下限的問題，且對于=繞組變壓器而 言，其變中側(cè)母線一般作為下層電網(wǎng)的根節(jié)點(diǎn)，如果其電壓水平過低會給下層電網(wǎng)帶來巨 大的調(diào)壓壓力，不利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 陽〇化]本發(fā)明通過合理設(shè)置=繞組變壓器中壓側(cè)母線電壓安全臨界值，有效判別主變中 壓側(cè)母線電壓偏低與否，針對電壓偏低狀況提出基于二十區(qū)圖的VQC控制方法W避免因主 變擋位或無功補(bǔ)償設(shè)備動作后導(dǎo)致的主變中壓側(cè)母線電壓偏低甚至越下限問題，并保證其 電壓具備充足的調(diào)節(jié)裕度。配合傳統(tǒng)十屯區(qū)圖VQC控制方法，在保證=繞組變壓器關(guān)口無 功和低壓側(cè)母線電壓合格的條件下，將主變中壓側(cè)母線電壓控制在合理范圍內(nèi)，緩解了負(fù) 荷高峰時下層電網(wǎng)的調(diào)壓壓力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于解決目前依據(jù)傳統(tǒng)十屯區(qū)圖進(jìn)行變電站VQC控制無法有效保 證=繞組變壓器中壓側(cè)母線電壓安全的問題，提出一種考慮變中側(cè)電壓安全性的變電站 VQC控制方法，具體技術(shù)方案如下。
[0007] 一種考慮變中側(cè)電壓安全性的變電站VQC控制方法，包括W下步驟：
[000引 （1)采集S繞組變壓器當(dāng)前的關(guān)口無功成、主變中壓側(cè)母線電壓Vm、主變低壓側(cè)母 線電壓\、主變低壓側(cè)無功補(bǔ)償設(shè)備投切及主變擋位信息，其中Qh定義為主變高壓側(cè)下送 無功功率，Qh為正表示向下層電網(wǎng)下送無功功率，QH為負(fù)表示向上層電網(wǎng)倒送無功功率；
[00例似設(shè)置Qh的上、下限QHniax、Qftain,Vm的下限VMmin,Vl的上、下限VLniax、VlJiiin;
[0010] (3)計算主變中壓側(cè)母線電壓安全臨界值Vg;
[0011] (4)設(shè)置主變擋位閉鎖條件為調(diào)擋一次后閉鎖，設(shè)置無功補(bǔ)償設(shè)備投切閉鎖條件 為投入或切除一組無功補(bǔ)償設(shè)備后均反向閉鎖；
[0012] (5)按主策略進(jìn)行主變擋位調(diào)節(jié)和無功補(bǔ)償設(shè)備投切，若主策略對應(yīng)主變擋位或 無功補(bǔ)償設(shè)備處于閉鎖狀態(tài)即采用備用策略：
[0013] 當(dāng)VS時，按照傳統(tǒng)十屯區(qū)圖VQC控制方法進(jìn)行主變擋位調(diào)節(jié)與無功補(bǔ)償設(shè)備 投切；
[0014] 當(dāng)Vm<VS時，按照二十區(qū)圖VQC控制方法進(jìn)行主變擋位調(diào)節(jié)與無功補(bǔ)償設(shè)備投 切。
[0015] 進(jìn)一步地，所述的步驟（2)中各邊界值均可根據(jù)實際運(yùn)行經(jīng)驗設(shè)置。
[0016] 進(jìn)一步地，所述的步驟（3)中的主變中壓側(cè)母線電壓安全臨界值V；巧由式（1)獲 得：
[001引式（1)中包含變量：S繞組變壓器擋距d;主變中壓側(cè)母線電壓的下限V^i。;主 變中壓側(cè)額定電壓Vw;主變中壓側(cè)母線電壓的安全裕度AVe。其中，AVe表征為防止主 變中壓側(cè)母線電壓偏低預(yù)設(shè)的裕度，其值根據(jù)主變中壓側(cè)母線電壓安全性要求進(jìn)行設(shè)置；
約等于調(diào)節(jié)一擋引起的Vm最大變化量。Vs用W判別Vm是否偏低，是選擇十屯區(qū)圖 或二十區(qū)圖控制策略的依據(jù)。
[0019] 進(jìn)一步地，所述的步驟（4)中無功補(bǔ)償設(shè)備投切的反向閉鎖是指：同一變電站中 的電容器或電抗器在單次調(diào)節(jié)中只允許單方向動作，即僅進(jìn)行投入操作或僅進(jìn)行切除操 作，且在調(diào)控完成后閉鎖其反方向的動作一段時間。
[0020] 進(jìn)一步地，所述的步驟巧）中的傳統(tǒng)十屯區(qū)圖VQC控制方法參閱圖2,根據(jù)咕及 \不同邊界條件劃分為17個區(qū)域，并根據(jù)各自區(qū)域的預(yù)定策略進(jìn)行主變擋位調(diào)節(jié)和無功補(bǔ) 償投切，具體實施方法是：
[0021] 若Qh<Qh"u。且Vt>V^ax，設(shè)定主策略為切電容器，備用策略為升擋降壓（區(qū)域1); 陽0巧若QHmm<QH<QHmi。+AQHt且VL>VLmex,設(shè)定主策略為切電容器，備用策略為升擋 降壓（區(qū)域2); 陽〇2引若Qh"u。+AQHt<QH<QHmex-AQHq且VL>VLmex,設(shè)定主策略為升擋降壓或切電容器， 備用策略為切電容器或升擋降壓（區(qū)域3);
[0024] 若?m。x-AQHq<QH<QHm。x且^^>VLm。x，設(shè)定主策略為升擋降壓，備用策略為切電 容器（區(qū)域4);
[0025] 若QH>QHmax且Vt>V^ax，設(shè)定主策略為升擋降壓，備用策略為切電容器（區(qū)域5);
[0026] 若Qh<QHmm且VLmax-A心<VL<VLmax,設(shè)定主策略為切電容器，備用策略為不動 作（區(qū)域6);
[0027] 若Qh>QHmax且VA心<V戶V 設(shè)定主策略為升擋降壓，備用策略為不動 作（區(qū)域7);
[00測若Qh<QHmm且VLmin+A心<VL<VLmax-A心，設(shè)定主策略為切電容器，備用策略為 不動作（區(qū)域8);
[0029] 若(^1。<QH<QHmax且VLmm<VL<VLmax,設(shè)定主策略及備用策略均為不動作（區(qū) 域9,合格區(qū)域）；
[0030] 若Qh>QHmax且VLmin+A心<VL<VLmax-A心，設(shè)定主策略為投電容器，備用策略為 不動作（區(qū)域10);
[00川若Qh<QHmm且VVVAVw設(shè)定主策略為降擋升壓，備用策略為不動 作（區(qū)域11); 陽0巧若QH>QHmax且VLml。<VL<VLml。+AVLt，設(shè)定主策略為投電容器，備用策略為不動 作（區(qū)域12); 陽03引若Qh<QHmin且VL<VLmm,設(shè)定主策略為降擋升壓，備用策略為投電容（區(qū)域蝴；
[0034]若QHmm<QH<QHmi。+AQHq且VL<VLmi。，設(shè)定主策略為降擋升壓，備用策略為投電 容器（區(qū)域14); 陽03引若Qh"u。+AQHq<QH<QHmex-AQHt且VL<VLmm,設(shè)定主策略為降擋升壓或投電容器， 備用策略為投電容器或降擋升壓（區(qū)域15);
[0036] 若QHmex-AQHt<QH<QHmex且VL<VLmi。，設(shè)定主策略為投電容器，備用策略為降擋 升壓（區(qū)域16);
[0037] 若咕> 且Vl<Vuu。，設(shè)定主策略為投電容器，備用策略為降擋升壓（區(qū)域17)。
[0038]其中，AVu為主變高壓側(cè)調(diào)節(jié)一擋引起的VL最大變化量，A 為投切一組電容器 引起的V扇大變化量，AQHt為主變高壓側(cè)調(diào)節(jié)一擋引起的QH最大變化量，AQH為投切一 組電容器引起的Qh最大變化量。
[0039] 進(jìn)一步地，所述的步驟巧）中的二十區(qū)圖VQC控制方法參閱圖3,根據(jù)Qh及Vl不 同邊界條件劃分為20個區(qū)域，并根據(jù)各自區(qū)域的預(yù)定策略進(jìn)行主變擋位調(diào)節(jié)和無功補(bǔ)償 投切； W40] 二十區(qū)圖VQC控制方法將傳統(tǒng)十屯區(qū)圖VQC控制方法中的區(qū)域9 (合格區(qū)域）進(jìn) 一步劃分為區(qū)域9, 18, 19, 20,其主要目的是為Vm提供更多的調(diào)節(jié)裕度；其他區(qū)域的邊界條 件與傳統(tǒng)十屯區(qū)圖VQC控制方法相同，但各區(qū)域的控制策略有所變化，其主要目的是避免 S繞組變壓器由于Vm偏低導(dǎo)致動作后電壓越下限。二十區(qū)圖VQC控制方法的具體實施方 法是：
[0041] 若\>V 設(shè)定主策略為切電容器，備用策略為不動作（區(qū)域1，2, 3, 4, 5); 陽0創(chuàng)若Qh<QHmm且VLmax-A心<VL<VLmax,設(shè)定主策略為切電容器，備用策略為不動 作（區(qū)域6); 陽0創(chuàng)若Qh>QHmax且Vu-ax"A心<V戶V山ax，設(shè)定主策略及備用策略均為不動作（區(qū)域 7); 柳44] 若Qh<QHmm且VLmin+A心<VL<VLmax-A心，設(shè)定主策略為降擋升壓，備用策略為 切電容器（區(qū)域8); W45]若QHmm<QH<QHmm+AQwq且VLmax-A心<VL<VLmax或QHm"+A9叫<QH<QHmax且 \m。x-A\q<V^<V,m。x，設(shè)定主策略及備用策略均為不動作（區(qū)域9，合格區(qū)域）；
[0046] 若Qh>QHmax且VLmin+A心<VL<VLmax-A心，設(shè)定主策略為投電容器，備用策略為 不動作（區(qū)域10);
[0047] 若QH<QH"un且VLmln<VL<VLmln+AVLq，設(shè)定主策略為降擋升壓，備用策略為不動 作（區(qū)域11); 柳48] 若QH>QHm。x且VLml。<VL<VLml。+AVLt，設(shè)定主策略為投電容器，備用策略為不動 作（區(qū)域12); W例若咕<QHnun且V戶設(shè)定主策略為降擋升壓，備用策略為投電容（區(qū)域13);
[0050] 若QHmm<QH<QHmi。+AQHq且VL<VLmi。，設(shè)定主策略為降擋升壓，備用策略為投電 容器（區(qū)域14); 陽O川若QHmm+AQHq<QH<QHmax-AQHt且VL<VLmm,設(shè)定主策略為降擋升壓或投電容器， 備用策略為投電容器或降擋升壓（區(qū)域15); 陽05引若QHmex-AQHt<QH<QHmex且VL<VLmi。，設(shè)定主策略為投電容器，備用策略為降擋 升壓（區(qū)域16);
[005引若Qh>QHmax且VV^1。，設(shè)定主策略為投電容器，備用策略為降擋升壓（區(qū)域 17);
[0054]若成。1。<QH<QHmax-AQHt且VLmin<VL<VLmax-A心，設(shè)定主策略為降擋升壓，備用 策略為不動作（區(qū)域18); 陽0對若(kin+AQHq<QH<QHmax且VLmin<VL<VLmax-A心，設(shè)定主策略為頭電容器，備用 策略為不動作（區(qū)域19);
[0056]若QHmm+AQHq<QH<QH<QHmax-AQHt且VLmm<VL<VLmax-A心，設(shè)定主策略為降 擋升壓或投電容器，備用策略為投電容器或降擋升壓（區(qū)域20)。
[0057] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0058] (1)在保證變電站中=繞組變壓器高壓側(cè)無功功率和低壓側(cè)母線電壓位于合理 范圍內(nèi)的同時兼顧了主變中壓側(cè)母線電壓的安全性，緩解了負(fù)荷高峰時下層電網(wǎng)的調(diào)壓壓 力；
[0059] (2)設(shè)置合理的閉鎖條件W避免變壓器擋位的頻繁動作及無功補(bǔ)償設(shè)備的頻繁投 切，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
【附圖說明】 W60] 圖1 一種考慮變中側(cè)電壓安全性的變電站VQC控制方法的流程圖。