一种电力系统无功设备紧急自动投切策略的制作方法

1.本发明属于电力系统安全稳定控制领域，涉及一种电力系统无功设备紧急自动投切策略。
技术背景
2.电力系统运行期间，为保证系统运行的稳定性以及向负荷高质量供电，要求系统要运行在额定电压附近。当系统电压偏离额定电压较大时，需要人工或通过自动电压控制系统(avc系统)对系统电压进行调节，包括改变发电机无功出力、改变调相机无功出力、投切变电站无功设备等。上述调节手段的响应时间一般在数十秒或分钟级，在系统正常运行期间，系统电压变化缓慢，这些手段可以有效满足系统电压调节需求。
3.但在电力系统经历大扰动情况下，系统电压可能出现剧烈变化，超出系统运行电压允许范围，如不及时调整，可能导致由于系统过电压造成设备绝缘损坏，或系统低电压导致电压崩溃。在这种紧急情况下，如果仍采用人工或借助avc系统进行电压调节，其响应时间已无法满足要求，需要借助于紧急电压调节装置，快速、自动调节系统电压，使其快速恢复至允许范围内。
4.在变电站内，当需要对系统电压进行紧急控制时，通常的做法是利用站内配置的紧急电压调节装置依据事先设定的无功设备(电容器、电抗器)投切轮次，依次投切站内无功设备。采用这种控制策略，每一组无功设备固定在某一轮次投切，即使该设备检修，或已经在期望的投切状态(已无法进一步发挥作用)，也要按照固定的轮次和每一轮固定的设备依次实施投切，后续轮次的设备无法及时补充，需等到其所在轮次动作时才能发挥作用。使得变电站内无功调节设备不能及时发挥作用，影响系统电压紧急调节的时效性。


技术实现要素：

5.本发明明旨在解决上述存在问题，从而提供一种电力系统无功设备紧急自动投切策略，使得变电站内所有可参与有效调节的无功设备最大限度及时参与电压调节，快速、有效实现系统的电压调节。其特征在于包括下列步骤：
6.为实现上述发明目的，本发明提供一种电力系统无功设备紧急自动投切策略，包括如下步骤：步骤一，人工设定升压调节轮次数量和每一轮投切的无功设备数量，人工设定降压调节轮次数量和每一轮投切的无功设备数量。人工设定紧急电压调节装置动作电压的上限定值和下限定值；步骤二，根据变电站无功设备配置情况形成升压调节原始次序表和降压调节原始次序表；步骤三，根据实时检测的变电站无功设备运行情况，通过按照剔除条件对升压调节原始次序表和降压调节原始次序表中的设备的剔除，形成升压调节有效次序表和降压调节有效次序表；步骤四，实时刷新升压调节有效次序表和降压调节有效次序表；步骤五实时检测系统电压，当系统电压低于设定值时，按最新的升压调节有效次序表的次序及每轮投切无功设备数量，分轮次切除电抗器、投入电容器；当系统电压高于设定值时，按最新的降压调节有效次序表的次序及每轮投切无功设备数量，分轮次切除电容器、投入
电抗器。
7.进一步地，所述步骤二中升压调节原始序列表电抗器排在前，电容器排在后；降压调节原始序列表电容器排在前，电抗器排在后。
8.进一步地，所述步骤三中剔除条件在升压调节原始序列表中为检修状态的设备、处于投入状态的电容器和处于退出状态的电抗器。
9.进一步地，所述步骤三中剔除条件在降压调节原始序列表中为检修状态的设备、处于退出状态的电容器和处于投入状态的电抗器。
10.采用本发明提供的策略，根据无功设备的运行状态自动动态调整，剔除无效的调节设备，动态调整其投切轮次，使得变电站内所有可参与有效调节的无功设备最大限度及时参与电压调节，快速、有效实现系统的电压调节，不因某些设备的检修或已不具备调节能力而影响后续轮次其它设备及时参与电压调节，大大提高了系统紧急电压调节的时效性，有助于系统电压的快速恢复。
附图说明
11.附图1一种电力系统无功设备紧急自动投切策略流程框图
12.具体实施步骤
13.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种电力系统无功设备紧急自动投切策略做进一步详细的描述。
14.本实施例以变电站内包含5台电容器，分别标记为c1、c2、c3、c4、c5，5台电抗器，分别标记为g1、g2、g3、g4、g5为例介绍具体实施步骤。并设定当前运行状态为c1、g1处于检修状态，c2、c3处于投入状态，c4、c5、g2、g3、g4、g5处于退出状态。本发明的电力系统无功设备紧急自动投切策略包括如下步骤：
15.步骤一，设定升压调节每轮投切无功设备数量和降压调节每轮投切无功设备数量，设定紧急电压调节装置动作电压的上限定值和下限定值。
16.步骤二，根据变电站内无功设备配置情况建立变电站无功设备升压调节原始序列表和降压调节原始排序表。升压调节原始序列表电抗器排在前，电容器排在后，次序为g1、g2、g3、g4、g5、c1、c2、c3、c4、c5；降压调节原始序列表电容器排在前，电抗器排在后，次序为c1、c2、c3、c4、c5、g1、g2、g3、g4、g5。其中电容器c1、c2、c3、c4、c5的次序可以自行确定，电抗器g1、g2、g3、g4、g5的次序也可以自行确定，但电容器和电抗器间的次序不能颠倒。
17.步骤三，利用变电站内配置的紧急电压调节装置检测站内无功设备的运行状态(可通过断路器位置和检修压板判断)，根据实时检测各无功设备的运行状态，在升压调节原始序列表中剔除检修状态的设备、处于投入状态的电容器和处于退出状态的电抗器，形成升压调节有效序列表，排列次序为g2、g3、g4、g5、c4、c5。在降压调节原始序列表中剔除检修状态的设备、处于退出状态的电容器和处于投入状态的电抗器，形成降压调节有效序列表，排列次序为c2、c3。
18.步骤四，根据实施检测的变电站内各无功设备的运行状态，在线刷新升压调节有效序列表和降压调节有效序列表。通过动态调整投切轮次，大大提高了系统紧急电压调节的时效性，有助于系统电压的快速恢复。
19.步骤五，实时检测系统电压，当系统电压低于下限定值时，按最新的升压调节有效
序列表的次序以及升压调节每轮投切无功设备数量，分轮次依次切除电抗器、投入电容器；当系统电压高于上限定值时，按最新的降压调节有效序列表的次序以及降压调节每轮投切无功设备数量，分轮次依次切除电容器、投入电抗器。


技术特征：
1.一种电力系统无功设备紧急自动投切策略，其特征是，包括如下步骤：步骤一，人工设定升压调节轮次数量和每一轮投切的无功设备数量，人工设定降压调节轮次数量和每一轮投切的无功设备数量。人工设定紧急电压调节装置动作电压的上限定值和下限定值；步骤二，根据变电站无功设备配置情况形成升压调节原始次序表和降压调节原始次序表；步骤三，根据实时检测的变电站无功设备运行情况，通过按照剔除条件对升压调节原始次序表和降压调节原始次序表中的设备的剔除，形成升压调节有效次序表和降压调节有效次序表；步骤四，实时刷新升压调节有效次序表和降压调节有效次序表；步骤五实时检测系统电压，当系统电压低于设定值时，按最新的升压调节有效次序表的次序及每轮投切无功设备数量，分轮次切除电抗器、投入电容器；当系统电压高于设定值时，按最新的降压调节有效次序表的次序及每轮投切无功设备数量，分轮次切除电容器、投入电抗器。2.根据权利要求1所述一种电力系统无功设备紧急自动投切策略，其特征是，所述步骤二中升压调节原始序列表电抗器排在前，电容器排在后；降压调节原始序列表电容器排在前，电抗器排在后。3.根据权利要求1或2所述一种电力系统无功设备紧急自动投切策略，其特征是，所述步骤三中剔除条件在升压调节原始序列表中为检修状态的设备、处于投入状态的电容器和处于退出状态的电抗器。4.根据权利要求1或2所述一种电力系统无功设备紧急自动投切策略，其特征是，所述步骤三中剔除条件在降压调节原始序列表中为检修状态的设备、处于退出状态的电容器和处于投入状态的电抗器。

技术总结
本发明提供一种电力系统无功设备紧急自动投切策略，通过筛选对系统电压调节有效的无功设备，实时刷新升压调节有效序列表和降压调节有效序列表，并动态调整其投切轮次，使得变电站内所有可参与有效调节的无功设备最大限度及时参与电压调节，快速、有效实现系统的电压调节。压调节。压调节。


技术研发人员：王建华 季时宇 亢久慧 赵佳琪 檀悦
受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/3/7