一種網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)，包括間隔層中的電壓無功控制裝置和站控層中的監(jiān)控及遠動系統(tǒng)，電壓無功控制裝置具有站控層通信接口和過程層通信接口，通過站控層通信接口及站控層通信以太網(wǎng)與監(jiān)控及遠動系統(tǒng)連接，還通過過程層通信接口及對應的過程層通信以太網(wǎng)與過程層中的開關智能接口單元和合并器單元通信連接。本實用新型的網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)電壓無功控制系統(tǒng)采集和控制電纜較多的缺點，功能實現(xiàn)方式靈活方便，可以靈活適應信息接入擴容的需要，通過數(shù)字傳輸網(wǎng)絡技術實現(xiàn)相關保護設備的閉鎖信息及一次設備的本體異常閉鎖信息，不需要增加信號電纜，降低復雜電纜接線的風險，施工安裝非常方便。
【專利說明】—種網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力工程領域的繼電保護自動化領域，具體涉及一種網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]當前在電力系統(tǒng)中，電壓無功控制功能大多采用專門的常規(guī)電壓無功控制裝置完成，如圖1所示，電壓無功控制裝置通過232串口與規(guī)約轉換器連接后，再通過站控層通信網(wǎng)絡與站控層的一次設備——監(jiān)控及遠動系統(tǒng)連接；利用信號電纜將開關和刀閘位置信息傳給電壓無功控制裝置；通過獨立的交流采集回路將交流量傳給電壓無功控制裝置，再由電壓無功控制裝置完成運行方式的識別、動作邏輯判別以及動作邏輯輸出，最后經(jīng)控制電纜傳輸給相應的無功元件電容器/電抗器開關及主變分接開關，完成無功元件的投切及主變分接頭調(diào)節(jié)。在傳統(tǒng)的電壓無功控制系統(tǒng)中，需要在現(xiàn)場安裝較多的信號電纜以及交流采集回路，接線復雜，成本較高；復雜的接線給電壓無功控制裝置的運行和檢修帶來了不便，當運行方式改變時，除了需要對主程序單元進行修改，還需要更改部分電纜接線，給電壓無功控制裝置的運行和維護帶來極大不便利。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有系統(tǒng)接線及結構復雜、成本高、運行和維護不變的問題。
[0004]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)，包括設置于間隔層中的電壓無功控制裝置和站控層中設置的監(jiān)控及遠動系統(tǒng)，所述電壓無功控制裝置為網(wǎng)絡化電壓無功控制裝置，該電壓無功控制裝置通過站控層通信以太網(wǎng)與監(jiān)控及遠動系統(tǒng)連接，還通過通信接口和對應的過程層網(wǎng)絡與過程層中的開關智能接口單元和合并器單元通信連接。
[0005]所述過程層網(wǎng)絡為SV與GOOSE的共網(wǎng)傳輸光纖以太網(wǎng)網(wǎng)絡。
[0006]所述站控層網(wǎng)絡為麗S電以太網(wǎng)。
[0007]本實用新型的網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)采用網(wǎng)絡化電壓無功控制裝置，該裝置具有過程層網(wǎng)絡通信接口，通過過程層網(wǎng)絡與開關智能接口單元和合并器單元通信連接，利用電壓無功控制裝置完成運行方式的自動識別以及動作邏輯判斷，采用綜合調(diào)節(jié)、電壓優(yōu)先、無功優(yōu)先、環(huán)流最小四種調(diào)節(jié)策略投切無功元件開關及調(diào)節(jié)主變分接頭，使得系統(tǒng)的電壓和無功運行在設置值范圍內(nèi)。該系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)電壓無功控制系統(tǒng)采集和控制電纜較多，且無法直接應用到數(shù)字化變電站的缺點，功能實現(xiàn)方式靈活方便，可以靈活適應信息接入擴容的需要，通過數(shù)字傳輸網(wǎng)絡技術實現(xiàn)相關保護設備的閉鎖信息及一次設備的本體異常閉鎖信息，不需要增加信號電纜，降低復雜電纜接線的風險，施工安裝非常方便；另外，電壓無功控制裝置的整機電源功耗大幅降低，具有節(jié)能環(huán)保的特點?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0008]圖1傳統(tǒng)電壓無功控制系統(tǒng)系統(tǒng)原理圖；
[0009]圖2本實用新型工作系統(tǒng)結構原理圖；
[0010]圖3九區(qū)圖控制策略圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0012]如圖2所示為本實用新型網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)實施例的結構原理圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括設置于間隔層中的電壓無功控制裝置和站控層中設置的監(jiān)控及遠動系統(tǒng)，電壓無功控制裝置為網(wǎng)絡化電壓無功控制裝置，該電壓無功控制裝置具有站控層通信接口和過程層通信接口，通過站控層通信接口及站控層通信以太網(wǎng)與監(jiān)控及遠動系統(tǒng)連接，還通過過程層通信接口及對應的過程層通信以太網(wǎng)與開關智能接口單元和合并器單元通信連接。
[0013]本實施例的過程層通信以太網(wǎng)為SV與GOOSE的共網(wǎng)傳輸光纖以太網(wǎng)；站控層網(wǎng)絡為麗S電以太網(wǎng)。
[0014]本實用新型的工作原理及過程如下:網(wǎng)絡化電壓無功控制裝置通過數(shù)字化過程層網(wǎng)絡，以網(wǎng)絡化采樣值方式(SV:1EC61850-9-2) (80點周波采樣率)采集各相關模擬量、以GOOSE方式采集反映系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構的開關及刀閘狀態(tài)量信息和閉鎖信息，電壓無功控制裝置的主CPU依照如圖3所示的九區(qū)圖控制策略，基于預測控制算法、三種調(diào)節(jié)策略綜合決策判斷，通過GOOSE方式的跳合閘投切無功元件及調(diào)節(jié)主變分接頭開關，實現(xiàn)電壓無功的最優(yōu)調(diào)節(jié)和控制。動作及閉鎖信息能夠通過電以太網(wǎng)以IEC61850-8-1MMS方式上送監(jiān)控及遠動系統(tǒng)，同時可以接收來自監(jiān)控及遠動的命令，實現(xiàn)各功能軟壓板的遠方操作。
[0015]如圖3所示，本實施例的網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)根據(jù)電壓和無功/功率因數(shù)越限情況，將控制策略化分為9個區(qū)域，每個區(qū)域依據(jù)不同的調(diào)節(jié)方式，采取相應的控制策略，其中第9區(qū)是目標區(qū)。
[0016]本實用新型的網(wǎng)絡化電壓無功控制裝置通過過程層網(wǎng)絡以SV方式采集合并器單元的各相應測量參數(shù)，如母線電壓、有功功率、無功功率等；通過過程層網(wǎng)絡以GOOSE方式采集反映系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構的開關及刀閘位置，電壓無功控制裝置的主CPU智能識別判斷出當前的運行方式，如是否并列等，再依據(jù)選定的調(diào)節(jié)策略，按照九區(qū)圖算法及預測控制算法，綜合決策。另外，收到開關變位GOOSE信息時，動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡拓撲模型；收到保護事件及異常GOOSE信息時，閉鎖電壓無功控制調(diào)節(jié)；收到一次設備本地異常信息時，閉鎖電壓無功控制調(diào)節(jié)，如果需要調(diào)節(jié)，就發(fā)送GOOSE跳合閘命令給無功元件開關的智能接口單元及主變智能接口單元，相關的動作信息及閉鎖信息將以IEC61850-8-1MMS的方式上送監(jiān)控及遠動系統(tǒng)。
【權利要求】
1.一種網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)，包括設置于間隔層中的電壓無功控制裝置和站控層中設置的監(jiān)控及遠動系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓無功控制裝置具有站控層通信接口和過程層通信接口，通過站控層通信接口及站控層通信以太網(wǎng)與監(jiān)控及遠動系統(tǒng)連接，還通過過程層通信接口及對應的過程層通信以太網(wǎng)與過程層中的開關智能接口單元和合并器單元通信連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)，其特征在于:所述過程層通信以太網(wǎng)為SV與GOOSE的共網(wǎng)傳輸光纖以太網(wǎng)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的網(wǎng)絡化電壓無功控制系統(tǒng)，其特征在于:所述站控層通信以太網(wǎng)為麗S電以太網(wǎng)。
【文檔編號】H02J13/00GK203562781SQ201320615099
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權日:2013年9月24日
【發(fā)明者】魏勇, 劉星, 李俊剛, 李國斌, 許云龍, 馬儀成 申請人:許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術有限公司