文档介绍：10kV配电网无功优化自动化控制系统设计
10kV配电网无功优化自动化控制系统设计
摘要:随着我国经济社会的不断发展,对于电力的需求也不断地增加,电力事业有了长足的发展,由此,怎样才能更好的保持电力系统的稳定、安全、高效运行成为了广大电力从业者关心的问题。无功电压能够有效地改善高投入、高耗能的电力运行状况,通过无功电压的优化和调节,我们可以用最小量的无功补偿投入得到更高质量的电压。本文简要探讨了10kv无功电压优化自动化控制系统设计,以期能为所需者提供借鉴。
关键词:无功优化;10kv配电网;自动控制
中图分类号:TM421 文献标识码:A
无功电压的优化指的是对三维协调的电网分布式无功电压系统作进一步的优化、调节以及控制。此处所指的三个维度,具体来说是在目标、时间以及空间等的三个层次上进行综合、分解、协调,以便于更好的实现整个配电网无功电压系统的优化及调节。其中,在目标维度上,具体指的是保持电力系统的安全稳定,以便于更好的保证电压的质量,最大限度的降低网损程度等;此外,空间维度则主要指的是分解、协调、控制高中低压三个电压等级;而时间维度则指的是为了能够更好的确保电力系统能够更加稳定及持续的运行,推动电力经济健康发展,需在不同时间尺度做调解控制。
一、选择补偿电容器投切控制参量
对于10 kV 配电网而言,其馈线首端的功率因数以及相应的电压合格率是其运行良好与否的重要指标。而对于馈线首端的功率因数,其和线路有功负荷及感性无功分布、大小密切相连。作为线路运行重要参数,功率因数可通过从变电站 SCADA 系统中获取的有功功率和无功功率计算得来。为给控制电容器自动投切的控制器和执行机构供电,现场通过电压互感器从 10 kV 线路取得电压,再通过控制器运算可识别出电容器运行的现场电压。反映线路无功缺额或过补的线路首端无功功率是决定电容器投切的直接控制参量,但考虑到设备成本和线路上的电容器配置组合的限制,无功欠补或过补就立即进行电容器投切是不现实的,还应考虑有功功率的大小,即通过无功功率和功率因数共同控制电容器的投切。在无法取得线路首端参数或通信不畅的情况下,补偿设备也应当能良好地运行,此时控制器转入现场电压控制状态,由设定的电压整定上下限控制电容器的投切。
二、无功优化自动化系统框架
对于10 kV 配电网而言,其往往会存在结构频繁变化的情况,而线路上的补偿器也随着网络变化出现位置、容量以及个数的调整,为此,无功优化自动化控制系统需要时能够可配置、能够依照变化而出现动态调整的灵活系统。将配网拓扑结构信息、电容器信息、控制器信息、开关投切状态信息等记录于数据库中。系统启动时连接数据库,读取数据库中的相关信息,建立起控制逻辑。同时系统运行过程中,将补偿器实时上报的电容器投切状态记录于数据库中。无功优化客户端实时查询数据库,获取配网无功补偿状况和补偿容量,监控无功优化自动化系统的运行。
三、投切控制策略
1、投入控制策略
如果Q > 0,需投入电容器来抵偿无功。因为线路电容器容量配置有限,无法满足Q>0电容器立即投入运行。为此,还需要判断 K 值,如果K 小于当前线路设定补偿下限,选择当前线路上特定电容器投入运行。选择电容器容量 C≤Q 且与 Q 值最接近的未投入电容器投入运行,如有容量相同的电容器,则选择靠近线路末