一種電網(wǎng)無(wú)功功率控制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)無(wú)功功率控制方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)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(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的系統(tǒng)。AVC系統(tǒng)設(shè)在發(fā)電廠，通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)采集各節(jié)點(diǎn)(各級(jí)變電站)遙測(cè)、遙信等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析和計(jì)算，以各節(jié)點(diǎn)電壓合格、關(guān)口功率因數(shù)為約束條件，進(jìn)行在線電壓無(wú)功優(yōu)化控制，實(shí)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(jī)無(wú)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(biāo)，最終形成控制指令，通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)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(wú)功補(bǔ)償。目前，樞紐變電站在現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的基礎(chǔ)上大多會(huì)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(jì)算出當(dāng)前條件下需要注入電網(wǎng)的無(wú)功功率，然后向閥組箱12發(fā)送脈沖控制信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)磁控電抗器鐵芯的飽和程度來(lái)控制感性無(wú)功功率的輸出大小，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無(wú)功的平滑閉環(huán)調(diào)節(jié)。
[0004]如此一來(lái)，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(dòng)閉環(huán)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，而兩個(gè)系統(tǒng)沒有主次之分，容易造成無(wú)功調(diào)節(jié)混亂的情況，降低無(wú)功控制操作的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有的電網(wǎng)無(wú)功控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)操作易造成混亂、效率低的問(wèn)題。
[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供一種電網(wǎng)無(wú)功功率控制方法，包括:獲取自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)發(fā)送的母線無(wú)功需求量;根據(jù)所述母線無(wú)功需求量生成脈沖控制信號(hào)；向磁控電抗器的閥組箱發(fā)送所述脈沖控制信號(hào)。
[0007]優(yōu)選地，在所述向磁控電抗器的閥組箱發(fā)送所述脈沖控制信號(hào)之后，還包括:獲取本地母線數(shù)據(jù);根據(jù)所述本地母線數(shù)據(jù)計(jì)算母線無(wú)功需求量；向所述自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)發(fā)送計(jì)算出的母線無(wú)功需求量。
[0008]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種電網(wǎng)無(wú)功功率控制裝置，包括:獲取單元，用于獲取自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)發(fā)送的母線無(wú)功需求量;生成單元，用于根據(jù)所述母線無(wú)功需求量生成脈沖控制信號(hào);發(fā)送單元，用于向磁控電抗器的閥組箱發(fā)送所述脈沖控制信號(hào)。
[0009]優(yōu)選地，還包括:本地?cái)?shù)據(jù)獲取單元，用于在所述發(fā)送單元向所述磁控電抗器的閥組箱發(fā)送所述脈沖控制信號(hào)之后，獲取本地母線數(shù)據(jù);計(jì)算單元，用于根據(jù)所述本地母線數(shù)據(jù)計(jì)算母線無(wú)功需求量;反饋單元，用于向所述自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)發(fā)送計(jì)算出的母線無(wú)功需求量。
[0010]本發(fā)明還提供一種電網(wǎng)無(wú)功功率控制系統(tǒng)，包括:自動(dòng)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(jì)算電網(wǎng)母線無(wú)功需求量;磁控電抗器控制器，與所述自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)連接，用于接收所述電網(wǎng)母線無(wú)功需求量，并根據(jù)所述電網(wǎng)母線無(wú)功需求量生成脈沖控制信號(hào)；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(hào)，并根據(jù)所述脈沖控制信號(hào)對(duì)所述磁控電抗器進(jìn)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(wú)功功率至電網(wǎng)。
[0011]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(wú)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(jì)算電網(wǎng)母線無(wú)功需求量，并向所述自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)發(fā)送計(jì)算出的電網(wǎng)母線無(wú)功需求量。
[0012]本發(fā)明還提供另一種電網(wǎng)無(wú)功功率控制系統(tǒng)，包括:自動(dòng)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(jì)算第一母線無(wú)功需求量;磁控電抗器控制器，與所述自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)連接，用于接收所述第一母線無(wú)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(jì)算第二母線無(wú)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(wú)功需求量、第二母線無(wú)功需求量和控制指令中的一個(gè)生成脈沖控制信號(hào)；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(hào)，并根據(jù)所述脈沖控制信號(hào)對(duì)所述磁控電抗器進(jìn)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(wú)功功率至子電網(wǎng)。
[0013]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(wú)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(jì)算電網(wǎng)母線無(wú)功需求量，并向所述自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)發(fā)送計(jì)算出的電網(wǎng)母線無(wú)功需求量。
[0014]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(wú)功需求量、第二母線無(wú)功需求量和控制指令中的一個(gè)生成脈沖控制信號(hào)。
[0015]本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]本發(fā)明提供的無(wú)功控制方法及裝置使MCR控制器可根據(jù)AVC系統(tǒng)發(fā)送的電網(wǎng)母線無(wú)功需求量，以脈沖控制信號(hào)調(diào)整MCR輸出至電網(wǎng)的無(wú)功功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的平滑調(diào)節(jié)。由于該母線無(wú)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(jì)算出的無(wú)功需求量，相比于MCR控制器只采集其自身安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算出的無(wú)功需求量，AVC系統(tǒng)計(jì)算出的無(wú)功需求量更全面、準(zhǔn)確，因此使MCR輸出至電網(wǎng)的無(wú)功功率更準(zhǔn)確，由此可提高電網(wǎng)無(wú)功功率的控制效率。
[0017]本發(fā)明提供的第一種無(wú)功控制系統(tǒng)利用AVC系統(tǒng)計(jì)算電網(wǎng)無(wú)功需求量，由MCR控制器根據(jù)AVC系統(tǒng)發(fā)送的電網(wǎng)無(wú)功需求量，以脈沖控制信號(hào)調(diào)整MCR輸出至電網(wǎng)的無(wú)功功率，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的平滑調(diào)節(jié)。由于該母線無(wú)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(jì)算出的無(wú)功需求量，相比于MCR控制器只采集其自身安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算出的無(wú)功需求量，AVC系統(tǒng)計(jì)算出的無(wú)功需求量更全面、準(zhǔn)確，因此使MCR輸出至電網(wǎng)的無(wú)功功率更準(zhǔn)確，由此可提高電網(wǎng)無(wú)功功率的控制效率。
[0018]本發(fā)明提供的第二種無(wú)功控制系統(tǒng)同時(shí)提供三種無(wú)功控制模式，針對(duì)不同的情況可選擇不同的控制模式進(jìn)行無(wú)功控制，該方案靈活性較強(qiáng)，并可以提高無(wú)功控制操作的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為現(xiàn)有的MCR控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電網(wǎng)無(wú)功功率控制方法的流程圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電網(wǎng)無(wú)功功率控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電網(wǎng)無(wú)功功率控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“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(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是無(wú)線連接，也可以是有線連接。對(duì)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(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0026]此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)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。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本發(fā)明實(shí)施例提供一種電網(wǎng)無(wú)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:
[0029]SI，獲取AVC系統(tǒng)發(fā)送的電網(wǎng)母線無(wú)功需求量，其中電網(wǎng)母線無(wú)功需求量是AVC系統(tǒng)通過(guò)采集全網(wǎng)的母線電壓、母線無(wú)功等實(shí)時(shí)母線數(shù)據(jù)，通過(guò)特定算法預(yù)測(cè)出在設(shè)定目標(biāo)電壓值下需要注入電網(wǎng)的母線無(wú)功功率。實(shí)際使用時(shí)，可以將MCR控制器與AVC系統(tǒng)相連接，由AVC系統(tǒng)自動(dòng)向MCR控制器發(fā)送無(wú)功需求量。
[0030]S2，根據(jù)所述母線無(wú)功需求量生成脈沖控制信號(hào)，即該控制信號(hào)的頻率、電流、電壓等參數(shù)是根據(jù)母線無(wú)功需求量計(jì)算的，例如當(dāng)無(wú)功需求量較大時(shí)，該信號(hào)的強(qiáng)度隨之增大。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)母線無(wú)功需求量生成脈沖控制信號(hào)的具體算法有多種，利用現(xiàn)有的算法都是可行的；
[0031]S3，向MCR的閥組箱發(fā)送脈沖控制信號(hào)，閥組箱接收到不同的脈沖信號(hào)，對(duì)MCR進(jìn)行移相觸發(fā)控制，即通過(guò)調(diào)節(jié)磁控電抗器鐵芯的飽和程度來(lái)控制感性無(wú)功功率的輸出大小，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無(wú)功的平滑調(diào)節(jié)。
[0032]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(wú)功需求量，以脈沖控制信號(hào)調(diào)整MCR輸出至電網(wǎng)的無(wú)功功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的平滑調(diào)節(jié)。由于該母線無(wú)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(jì)算出的無(wú)功需求量，相比于MCR控制器只采集其自身安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算出的無(wú)功需求量，AVC系統(tǒng)計(jì)算出的無(wú)功需求量更全面、準(zhǔn)確，因此使MCR輸出至電網(wǎng)的無(wú)功功率更準(zhǔn)確，由此可提高電網(wǎng)無(wú)功功率的控制效率。
[0033]進(jìn)一步地，在上述步驟S3之后，本方法還可以包括如下步驟:
[0034]S4，獲取本地母線數(shù)據(jù)，即MCR采集其自身安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)參數(shù)，例如母線電壓、母線電流等；
[0035]S5，根據(jù)所述本地母線數(shù)據(jù)計(jì)算母線無(wú)功需求量，此處計(jì)算出的無(wú)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(guò)特定算法預(yù)測(cè)出在設(shè)定目標(biāo)電壓值下需要注入電網(wǎng)的母線無(wú)功功率，由于參數(shù)的采集渠道不同，此步驟計(jì)算出的無(wú)功需求量與AVC系統(tǒng)計(jì)算的無(wú)功需求量通常是不同的；
[0036]S6，向AVC系統(tǒng)發(fā)送計(jì)算出的母線無(wú)功需求量，此步驟實(shí)際上是一種反饋操作，SP向AVC系統(tǒng)反饋經(jīng)過(guò)無(wú)功調(diào)整后的無(wú)功需求量，之后AVC系統(tǒng)可以將此數(shù)據(jù)作為下一次計(jì)算無(wú)功需求量的依據(jù)，如果仍