变电站电压无功自动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变电站的无功调节技术领域，具体地说是涉及变电站电压无功自动控制系统。
【背景技术】
[0002]随着我国经济技术的快速发展，相应的电力需求成比例的不断增长，社会对于电能质量的要求也在不断地增加。电力系统中的各级变电站承担着电压和无功调节的重要任务，所以对于变电站中的无功电压控制环节就有了新的要求。传统的变电站中电压和无功的调节大都以人工进行调节:一是调整有载调压变压器的抽头位置；二是投切主变低压侧的并联电容器和并联电抗器。变电站电压无功的这种人工调节的弊端在于，电力系统中电压和无功的稳定性得不到保证，而且手动调节系统中的电压和无功存在一定的安全性问题。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种变电站电压无功自动控制系统。该控制系统以主变高压侧电压、SVC容性无功输出和中压侧电压为控制目标，从传统的九区图控制逻辑出发，将并联投切电容电抗器组装置、主变分接头调挡装置和SVC装置这三个装置相互配合来进行变电站电压和无功综合控制，实现静止无功补偿装置(SVC)与传统的电压无功离散设备的结合，能够对电网中运行的参数进行快速、连续和频繁的调节，提高了电网控制的灵活性、系统的稳定性以及安全性，最终实现了最优化的变电站电压无功自动控制。
[0004]本实用新型解决所述技术问题所采用的技术方案是:提供一种变电站电压无功自动控制系统，其特征在于该控制系统包括调度监控和数据采集(SCADA)装置、A\D转换电路、变电站综合自动化装置、SVC装置、并联投切电容电抗器组装置和主变分接头调挡装置；所述调度监控和数据采集(SCADA)装置与变压器的母线端相连，包括主变高压侧电压值采集模块、SVC容性无功功率输出量采集模块和主变中压侧电压值采集模块；主变高压侧电压值采集模块、SVC容性无功功率输出量采集模块和主变中压侧电压值采集模块均通过双分支电抗器与A\D转换器相连；所述变电站综合自动化装置包括微机控制单元和单片机控制单元，微机控制单元一方面与单片机控制单元相连，微机控制单元另一方面与并联电容电抗器组装置、主变分接头调挡装置和SVC装置分别进行连接；所述单片机控制单元与A\D转换电路相连。
[0005]与现有技术相比，本实用新型是在传统的无功补偿装置的基础上加入了 SVC装置，令SVC装置、并联投切电容电抗器组装置和主变分接头调档装置处于同一个平台上，互相配合，共同进行变电站的电压无功控制。本实用新型的应用使得SVC装置本身的控制系统发挥到了极致，既体现了 SVC装置的平滑调节无功的特性，也实现了 SVC装置的无功储备作用。例如，当离散的电容电抗器调节次数少的时候，SVC装置可输出少量的无功就可以使系统的电压无功稳定；当离散的电容电抗器调节次数频繁时，SVC装置就可以输出全部的无功储备来稳定系统的电压和无功的波动，避免了系统的频繁震荡。本实用新型优化了目前电网的无功补偿方式，以主变高压侧电压、SVC容性无功输出以及中压侧电压为三个控制目标，解决了传统补偿系统中仅仅依靠人工调节所带来的弊端，基于SVC装置的自动调节能力实现了离散设备与连续设备之间相互配合，平滑地调节系统中的无功补偿容量。本实用新型可行性高，成本低，同时可以使电压在额定电压上下小范围内波动，大大提高了电网的电能质量，降低了电网电能损耗。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型变电站电压无功自动控制系统一种实施例的结构框图；
[0007]图2为本实用新型变电站电压无功自动控制系统的控制流程示意图；
[0008]图中，1-调度监控和数据采集(SCADA)装置、2_A\D转换电路、3_变电站综合自动化装置、4-并联投切电容电抗器组装置、5-主变分接头调档装置、6-SVC装置、11-主变高压侧电压值采集模块、12-SVC容性无功输出量采集模块、13-主变中压侧电压值采集模块、31-单片机控制单元、32-微机控制单元。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
[0010]本实用新型变电站电压无功自动控制系统(简称控制系统或系统，参见图1)包括调度监控和数据采集(SCADA)装置1、A\D转换电路2、变电站综合自动化装置3、并联投切电容电抗器组装置4、主变分接头调档装置5和SVC装置6 ;所述调度监控和数据采集(SCADA)装置I与变压器的母线端相连，包括主变高压侧电压值采集模块11、SVC容性无功功率输出量采集模块12和主变中压侧电压值采集模块13 ;主变高压侧电压值采集模块11、SVC容性无功功率输出量采集模块12和主变中压侧电压值采集模块13均通过双分支电抗器与A\D转换器2相连；所述变电站综合自动化装置3包括微机控制单元32和单片机控制单元31，所述微机控制单元32 —方面与单片机控制单元31相连，另一方面与并联投切电容电抗器组装置4、主变分接头调挡装置5和SVC装置6分别进行连接；所述单片机控制单元31与A\D转换电路2相连。
[0011]本实用新型在使用时，首先将调度监控和数据采集(SCADA)装置I连接至变压器的母线端，此时的调度监控和数据采集(SCADA)装置I实现对变压器设备的监控和控制，系统运行过程中对数据进行实时采集，分别通过主变高压侧电压值采集模块11、SVC容性无功输出量采集模块12、主变中压侧电压值采集模块13将采集到的变化参数(即为主变高压侧电压值、SVC容性无功输出量和主变中压侧电压值)经过双分支电抗器接线后接入到A\D转换电路中；单片机控制单元31对A\D转换电路进行赋值，来选通不同模拟量的输入。当赋值为1、1、0时，选通主变中压侧电压值输入；当赋值为0、1、0时，选通SVC容性无功输出量输入；当赋值为1、0、0时，选通主变高压侧电压值输入。这样，A\D转换电路2就将模拟信号转换为数字信号，并且将相应的数字信号输入到单片机控制单元31中做下一步处理；此时单片机控制单元31将得到的数字信号输入到微机控制单元32中，微机控制单元32通过对系统的运行状态进行识别，对并联投切电容电抗器组装置4、主变分接头调档装置5和SVC装置6进行控制。
[0012]本实用新型变电站电压无功自动控制系统的控制流程(参见图2)是:从A\D转换电路2得来的数据通过该流程，对系统中的电压扰动和无功的扰动进行快速准确的调节。图2中仏为主变高压侧电压值，U 1H、Ua分别为主变高压侧电压的上限值和下限值；U2为主变中压侧电压值，U2H、U2^>别为主变中压侧电压的上限值和下限值；Qsv。为SVC容性无功输出量，Qsvc_dS SVC装置最佳工作点时的无功输出量。
[0013]经过A/D转换电路2转换后获得的数字信号再经过单片机控制单元31最终将数据输入到微机控制单元32，微机控制单元32发出指令使得并联投切电容电抗器组装置4 (该装置包括并联电容器组和并联电抗器组)、SVC装置6以及主变分接头调挡装置5全部进入准备状态；
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