专利名称：用于自动电压控制的电压分区方法
技术领域：
本发明涉及自动化控制技术，特别是涉及一种电力调度自动化系统中用于自动电压控制的电压分区方法的技术。
背景技术：
电压是电能质量主要指标之一，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、工农业安全生产和人民生活用电都有直接影响。电压过高、过低或偏离一定范围都会影响到用电设备的使用寿命和利用效率，造成经济损失。目前，厂站端的VQC (电压无功控制装置，Voltague Reactive Control)具有实现简单，运行稳定可靠，操作简便(所需参数设置较少)，便于在综合自动化系统中集成等特点，在很多变电站得到了广泛应用。由于VQC不需要远方干预，直接采集本身变电站的信息，所以对电压无功波动灵敏，反应迅速，在需要快速恢复电压和无功的场所，有很重要的作用。VQC (电压无功控制装置)都采用对电压进行分区的方法实现电压无功控制，传统 VQC的电压分区都采用9区、13区或17区的分区方法，这几种分区方法虽然设计原理简单且实现容易，但需要设置很多参数，且与变电站内电容器的容量及分接头的调节灵敏度相关，因此维护困难，影响实用化，无法最大限度的保证电压质量、无功合格。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种容易实现且免维护，能充分利用系统资源，最大限度的保证电压质量、无功合格的用于自动电压控制的电压分区方法。为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种用于自动电压控制的电压分区方法，其特征在于，具体步骤如下
1)将变电站中的各变压器及各变压器供电的电容器设定为一个监视对象集合，记为
M ；
2)取一个时段，将其设定为下发自动电压控制指令的当前时段；
3)设定M在当前时段的母线电压期望值，记为U；
4)设定考核电压的合格范围，记为f，设定非法电压系数，记为Ku； 其中，f = 5%, Ku = 30% ；
5)根据步骤4设定的考核电压的合格合格范围f和非法电压系数Ku，划分六个电压值区段，记为 U={U1，U2，U3，U4，U5，U6}；
其中
Ul = UX (1 + Ku)；
U2 = UX (1 + f)；
U3 = U5 + (U5 — U2) /3X2 ；U4 = U5 + (U5 — U2) /3 ； U5 = UX (1 - f)； U6 = UX (1 — Ku)；
6)根据步骤3设定的电压期望值，划分7个电压分区，记为Ar= {Al，A2，A3，A4，A5， A6，A7}；
其中
Al CZ [Ul，+^)，为电压非法区； Α2匚[U2，Ul )，为电压考核不合格区； A3 [ [U3，U2)，为电压考核合格区，且偏大； A4 d [U4，U3)，为电压考核合格区； A5 d [U5，U4)，为电压考核合格区，且偏小； A6 [ [U6，TO)，为电压考核不合格区； A7匚[_°°，U6)，为电压非法区； 式中①为无穷大；
7)根据步骤6设定的电压分区建立设备联合调节索引表为 电压分区Al 不动作；
电压分区A2:下调分接头；
电压分区A3 投入电容器前必须先下调分接头，如果不投入则不调分接头； 电压分区A4 不动作；
电压分区A5 切除电容器前必须先上调分接头，如果不切除则不调分接头； 电压分区A6:上调分接头； 电压分区A7 不动作；
8)根据步骤7建立的设备联合调节索引表下发自动电压控制指令；
9)取下一个时段，将其设定为下发自动电压控制指令的当前时段，重复步骤3至本步
马聚ο 进一步的，所述步骤8中，下发自动电压控制指令的方法如下
a)获取监视对象集合M中的一个成员，将其设置为当前成员；
b)检测当前成员的电压所属的电压分区，并根据其电压所属电压分区下发相应的自动电压控制指令；
如果当前成员的电压所属的电压分区为Al分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A2分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为下调分接头；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A3分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为在投入电容器前必须先下调分接头，如果不投入则不调分接头；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A4分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；如果当前成员的电压所属的电压分区为A5分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为在切除电容器前必须先上调分接头，如果不切除则不调分接头；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A6分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为上调分接头；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A7分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；
c)依序获取监视对象集合M中的下一个成员，并将其设置为当前成员；
d)重复步骤a至步骤c，直至监视对象集合M中每一个成员的自动电压控制指令下发完毕。本发明提供的用于自动电压控制的电压分区方法，根据当前时段的母线电压期望值把电压划分为7个电压分区，并对每个电压分区采用不同的调整策略，从而实现电容器、 分接头的联合协调，实现自动电压无功控制，这种电压分区方法不但具有容易实现及免维护的特点，而且与变电站内电容器的容量及分接头的调节灵敏度无关，能充分利用系统资源，最大限度的保证电压质量、无功合格，使用户供电质量得到较大改善。
图1是本发明实施例的用于自动电压控制的电压分区方法的分区流程图2是本发明实施例的用于自动电压控制的电压分区方法中，下发自动电压控制指令的流程图。
具体实施例方式以下结合
对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。如图1所示，本发明实施例所提供的一种用于自动电压控制的电压分区方法，其特征在于，具体步骤如下
1)将变电站中的各变压器及各变压器供电的电容器设定为一个监视对象集合，记为
M ；
2)取一个时段，将其设定为下发自动电压控制指令的当前时段；
3)设定M在当前时段的母线电压期望值，记为U；
4)设定考核电压的合格范围，记为f，设定非法电压系数，记为Ku； 其中，f = 5%, Ku = 30% ；
5)根据步骤4设定的考核电压的合格合格范围f和非法电压系数Ku，划分六个电压值区段，记为 U={U1，U2，U3，U4，U5，U6}；
其中
Ul = UX (1 + Ku)； U2 = UX (1 + f)； U3 = U5 + (U5 — U2) /3X2 ； U4 = U5 + (U5 — U2) /3 ； U5 = UX (1 - f)；U6 = UX (1 — Ku)；
6)根据步骤3设定的电压期望值，划分7个电压分区，记为Ar = {Al，A2，A3，A4，A5， A6，A7}；
其中AlCI[υι，+~)，为电压非法区；A2d[U2，U1)，为电压考核不合格区；A3CZ[U3，U2 )，为电压考核合格区，且偏大A4CZ[U4，U3)，为电压考核合格区；A5匚[U5，U4)，为电压考核合格区，且偏小A6匚[U6，TO)，为电压考核不合格区；A7C[-⑴，U6)，为电压非法区；式中:〔 为无穷大；
7)根据步骤6设定的电压分区建立设备联合调节索引表为 电压分区Al 不动作；
电压分区A2:下调分接头；
电压分区A3 投入电容器前必须先下调分接头，如果不投入则不调分接头； 电压分区A4 不动作；
电压分区A5 切除电容器前必须先上调分接头，如果不切除则不调分接头； 电压分区A6:上调分接头； 电压分区A7 不动作；
8)根据步骤7建立的设备联合调节索引表下发自动电压控制指令；
9)取下一个时段，将其设定为下发自动电压控制指令的当前时段，重复步骤3至本步
马聚ο 如图2所示，本发明实施例的步骤8中，下发自动电压控制指令的方法如下
a)获取监视对象集合M中的一个成员，将其设置为当前成员；
b)检测当前成员的电压所属的电压分区，并根据其电压所属电压分区下发相应的自动电压控制指令；
如果当前成员的电压所属的电压分区为Al分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A2分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为下调分接头；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A3分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为选择动作，该选择动作的内容为在投入电容器前必须先下调分接头，如果不投入则不调分接头；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A4分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A5分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为选择动作，该选择动作的内容为在切除电容器前必须先上调分接头，如果不切除则不调分接头；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A6分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为上调分接头；
如果当前成员的电压所属的电压分区为A7分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；
c)依序获取监视对象集合M中的下一个成员，并将其设置为当前成员；
d)重复步骤a至步骤c，直至监视对象集合M中每一个成员的自动电压控制指令下发完毕。
权利要求
1. 一种用于自动电压控制的电压分区方法，其特征在于，具体步骤如下1)将变电站中的各变压器及各变压器供电的电容器设定为一个监视对象集合，记为M ；2)取一个时段，将其设定为下发自动电压控制指令的当前时段；3)设定M在当前时段的母线电压期望值，记为U；4)设定考核电压的合格范围，记为f，设定非法电压系数，记为Ku； 其中，f = 5%, Ku = 30% ；5)根据步骤4设定的考核电压的合格合格范围f和非法电压系数Ku，划分六个电压值区段，记为 U={U1，U2，U3，U4，U5，U6}；其中Ul = UX (1 + Ku)；U2 = UX (1 + f)；U3 = U5 + (U5 — U2) /3X2 ；U4 = U5 + (U5 — U2) /3 ；U5 = UX (1 - f)；U6 = UX (1 — Ku)；6)根据步骤3设定的电压期望值，划分7个电压分区，记为Ar= {Al，A2，A3，A4，A5， A6，A7}；其中AlCZ [肌，+⑴)，为电压非法区；A2C[U2，U1)，为电压考核不合格区；A3C[U3，U2 )，为电压考核合格区，且偏大A4C[U4，U3)，为电压考核合格区；A5CZ[U5，U4)，为电压考核合格区，且偏小A6[[U6，TO)，为电压考核不合格区；A7匚[-⑴，U6)，为电压非法区；式中:〔 为无穷大；7)根据步骤6设定的电压分区建立设备联合调节索引表为 电压分区Al 不动作；电压分区A2:下调分接头；电压分区A3 投入电容器前必须先下调分接头，如果不投入则不调分接头； 电压分区A4 不动作；电压分区A5 切除电容器前必须先上调分接头，如果不切除则不调分接头； 电压分区A6:上调分接头； 电压分区A7 不动作；8)根据步骤7建立的设备联合调节索引表下发自动电压控制指令；9)取下一个时段，将其设定为下发自动电压控制指令的当前时段，重复步骤3至本步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤8中，下发自动电压控制指令的方法如下a)获取监视对象集合M中的一个成员，将其设置为当前成员；b)检测当前成员的电压所属的电压分区，并根据其电压所属电压分区下发相应的自动电压控制指令；如果当前成员的电压所属的电压分区为Al分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；如果当前成员的电压所属的电压分区为A2分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为下调分接头；如果当前成员的电压所属的电压分区为A3分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为在投入电容器前必须先下调分接头，如果不投入则不调分接头；如果当前成员的电压所属的电压分区为A4分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；如果当前成员的电压所属的电压分区为A5分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为在切除电容器前必须先上调分接头，如果不切除则不调分接头；如果当前成员的电压所属的电压分区为A6分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为上调分接头；如果当前成员的电压所属的电压分区为A7分区，则向当前成员下发的自动电压控制指令为不动作；c)依序获取监视对象集合M中的下一个成员，并将其设置为当前成员；d)重复步骤a至步骤c，直至监视对象集合M中每一个成员的自动电压控制指令下发完毕。
全文摘要
一种用于自动电压控制的电压分区方法，涉及自动化控制技术领域，所解决的是现有方法维护困难的技术问题。该方法的具体步骤如下1)将变电站中的各变压器及各变压器供电的电容器设定为一个监视对象集合M；2)取一个时段，将其设定为当前时段；3)设定M在当前时段的母线电压期望值；4)设定考核电压的合格范围；5)根据考核电压的合格合格范围和非法电压系数，划分六个电压值区段；6)根据设定的电压期望值，划分7个电压分区；7)根据设定的电压分区建立设备联合调节索引表；8)根据设备联合调节索引表下发自动电压控制指令；9)取下一个时段，将其设定为当前时段，重复步骤3至本步骤。本发明提供的方法，容易实现且免维护。
文档编号H02J13/00GK102163876SQ201010612140
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者刘恩鸽, 夏湘洪, 徐宏飞, 徐建枫, 李昌 申请人:上海申瑞电力科技股份有限公司