一种网络化电压无功控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种网络化电压无功控制系统，包括间隔层中的电压无功控制装置和站控层中的监控及远动系统，电压无功控制装置具有站控层通信接口和过程层通信接口，通过站控层通信接口及站控层通信以太网与监控及远动系统连接，还通过过程层通信接口及对应的过程层通信以太网与过程层中的开关智能接口单元和合并器单元通信连接。本实用新型的网络化电压无功控制系统系统克服了传统电压无功控制系统采集和控制电缆较多的缺点，功能实现方式灵活方便，可以灵活适应信息接入扩容的需要，通过数字传输网络技术实现相关保护设备的闭锁信息及一次设备的本体异常闭锁信息，不需要增加信号电缆，降低复杂电缆接线的风险，施工安装非常方便。
【专利说明】—种网络化电压无功控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力工程领域的继电保护自动化领域，具体涉及一种网络化电压无功控制系统。
【背景技术】
[0002]当前在电力系统中，电压无功控制功能大多采用专门的常规电压无功控制装置完成，如图1所示，电压无功控制装置通过232串口与规约转换器连接后，再通过站控层通信网络与站控层的一次设备——监控及远动系统连接；利用信号电缆将开关和刀闸位置信息传给电压无功控制装置；通过独立的交流采集回路将交流量传给电压无功控制装置，再由电压无功控制装置完成运行方式的识别、动作逻辑判别以及动作逻辑输出，最后经控制电缆传输给相应的无功元件电容器/电抗器开关及主变分接开关，完成无功元件的投切及主变分接头调节。在传统的电压无功控制系统中，需要在现场安装较多的信号电缆以及交流采集回路，接线复杂，成本较高；复杂的接线给电压无功控制装置的运行和检修带来了不便，当运行方式改变时，除了需要对主程序单元进行修改，还需要更改部分电缆接线，给电压无功控制装置的运行和维护带来极大不便利。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种网络化电压无功控制系统，以解决现有系统接线及结构复杂、成本高、运行和维护不变的问题。
[0004]为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种网络化电压无功控制系统，包括设置于间隔层中的电压无功控制装置和站控层中设置的监控及远动系统，所述电压无功控制装置为网络化电压无功控制装置，该电压无功控制装置通过站控层通信以太网与监控及远动系统连接，还通过通信接口和对应的过程层网络与过程层中的开关智能接口单元和合并器单元通信连接。
[0005]所述过程层网络为SV与GOOSE的共网传输光纤以太网网络。
[0006]所述站控层网络为丽S电以太网。
[0007]本实用新型的网络化电压无功控制系统采用网络化电压无功控制装置，该装置具有过程层网络通信接口，通过过程层网络与开关智能接口单元和合并器单元通信连接，利用电压无功控制装置完成运行方式的自动识别以及动作逻辑判断，采用综合调节、电压优先、无功优先、环流最小四种调节策略投切无功元件开关及调节主变分接头，使得系统的电压和无功运行在设置值范围内。该系统克服了传统电压无功控制系统采集和控制电缆较多，且无法直接应用到数字化变电站的缺点，功能实现方式灵活方便，可以灵活适应信息接入扩容的需要，通过数字传输网络技术实现相关保护设备的闭锁信息及一次设备的本体异常闭锁信息，不需要增加信号电缆，降低复杂电缆接线的风险，施工安装非常方便；另外，电压无功控制装置的整机电源功耗大幅降低，具有节能环保的特点。【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1传统电压无功控制系统系统原理图；
[0009]图2本实用新型工作系统结构原理图；
[0010]图3九区图控制策略图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
[0012]如图2所示为本实用新型网络化电压无功控制系统实施例的结构原理图，由图可知，该系统包括设置于间隔层中的电压无功控制装置和站控层中设置的监控及远动系统，电压无功控制装置为网络化电压无功控制装置，该电压无功控制装置具有站控层通信接口和过程层通信接口，通过站控层通信接口及站控层通信以太网与监控及远动系统连接，还通过过程层通信接口及对应的过程层通信以太网与开关智能接口单元和合并器单元通信连接。
[0013]本实施例的过程层通信以太网为SV与GOOSE的共网传输光纤以太网；站控层网络为丽S电以太网。
[0014]本实用新型的工作原理及过程如下:网络化电压无功控制装置通过数字化过程层网络，以网络化采样值方式(SV:1EC61850-9-2) (80点周波采样率)采集各相关模拟量、以GOOSE方式采集反映系统网络拓扑结构的开关及刀闸状态量信息和闭锁信息，电压无功控制装置的主CPU依照如图3所示的九区图控制策略，基于预测控制算法、三种调节策略综合决策判断，通过GOOSE方式的跳合闸投切无功元件及调节主变分接头开关，实现电压无功的最优调节和控制。动作及闭锁信息能够通过电以太网以IEC61850-8-1MMS方式上送监控及远动系统，同时可以接收来自监控及远动的命令，实现各功能软压板的远方操作。
[0015]如图3所示，本实施例的网络化电压无功控制系统根据电压和无功/功率因数越限情况，将控制策略化分为9个区域，每个区域依据不同的调节方式，采取相应的控制策略，其中第9区是目标区。
[0016]本实用新型的网络化电压无功控制装置通过过程层网络以SV方式采集合并器单元的各相应测量参数，如母线电压、有功功率、无功功率等；通过过程层网络以GOOSE方式采集反映系统网络拓扑结构的开关及刀闸位置，电压无功控制装置的主CPU智能识别判断出当前的运行方式，如是否并列等，再依据选定的调节策略，按照九区图算法及预测控制算法，综合决策。另外，收到开关变位GOOSE信息时，动态调整网络拓扑模型；收到保护事件及异常GOOSE信息时，闭锁电压无功控制调节；收到一次设备本地异常信息时，闭锁电压无功控制调节，如果需要调节，就发送GOOSE跳合闸命令给无功元件开关的智能接口单元及主变智能接口单元，相关的动作信息及闭锁信息将以IEC61850-8-1MMS的方式上送监控及远动系统。
【权利要求】
1.一种网络化电压无功控制系统，包括设置于间隔层中的电压无功控制装置和站控层中设置的监控及远动系统，其特征在于:所述电压无功控制装置具有站控层通信接口和过程层通信接口，通过站控层通信接口及站控层通信以太网与监控及远动系统连接，还通过过程层通信接口及对应的过程层通信以太网与过程层中的开关智能接口单元和合并器单元通信连接。
2.根据权利要求1所述的网络化电压无功控制系统，其特征在于:所述过程层通信以太网为SV与GOOSE的共网传输光纤以太网。
3.根据权利要求1或2所述的网络化电压无功控制系统，其特征在于:所述站控层通信以太网为丽S电以太网。
【文档编号】H02J13/00GK203562781SQ201320615099
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】魏勇, 刘星, 李俊刚, 李国斌, 许云龙, 马仪成 申请人:许继集团有限公司, 许继电气股份有限公司, 许昌许继软件技术有限公司