專利名稱：用于自動電壓控制的電壓分區方法
技術領域：
本發明涉及自動化控制技術，特別是涉及一種電力調度自動化系統中用于自動電壓控制的電壓分區方法的技術。
背景技術：
電壓是電能質量主要指標之一，電壓質量對電網穩定及電力設備安全運行、工農業安全生產和人民生活用電都有直接影響。電壓過高、過低或偏離一定范圍都會影響到用電設備的使用壽命和利用效率，造成經濟損失。目前，廠站端的VQC (電壓無功控制裝置，Voltague Reactive Control)具有實現簡單，運行穩定可靠，操作簡便(所需參數設置較少)，便于在綜合自動化系統中集成等特點，在很多變電站得到了廣泛應用。由于VQC不需要遠方干預，直接采集本身變電站的信息，所以對電壓無功波動靈敏，反應迅速，在需要快速恢復電壓和無功的場所，有很重要的作用。VQC (電壓無功控制裝置)都采用對電壓進行分區的方法實現電壓無功控制，傳統 VQC的電壓分區都采用9區、13區或17區的分區方法，這幾種分區方法雖然設計原理簡單且實現容易，但需要設置很多參數，且與變電站內電容器的容量及分接頭的調節靈敏度相關，因此維護困難，影響實用化，無法最大限度的保證電壓質量、無功合格。
發明內容
針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種容易實現且免維護，能充分利用系統資源，最大限度的保證電壓質量、無功合格的用于自動電壓控制的電壓分區方法。為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種用于自動電壓控制的電壓分區方法，其特征在于，具體步驟如下
1)將變電站中的各變壓器及各變壓器供電的電容器設定為一個監視對象集合，記為
M ；
2)取一個時段，將其設定為下發自動電壓控制指令的當前時段；
3)設定M在當前時段的母線電壓期望值，記為U；
4)設定考核電壓的合格范圍，記為f，設定非法電壓系數，記為Ku； 其中，f = 5%, Ku = 30% ；
5)根據步驟4設定的考核電壓的合格合格范圍f和非法電壓系數Ku，劃分六個電壓值區段，記為 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)根據步驟3設定的電壓期望值，劃分7個電壓分區，記為Ar= {Al，A2，A3，A4，A5， A6，A7}；
其中
Al CZ [Ul，+^)，為電壓非法區； Α2匚[U2，Ul )，為電壓考核不合格區； A3 [ [U3，U2)，為電壓考核合格區，且偏大； A4 d [U4，U3)，為電壓考核合格區； A5 d [U5，U4)，為電壓考核合格區，且偏小； A6 [ [U6，TO)，為電壓考核不合格區； A7匚[_°°，U6)，為電壓非法區； 式中①為無窮大；
7)根據步驟6設定的電壓分區建立設備聯合調節索引表為 電壓分區Al 不動作；
電壓分區A2:下調分接頭；
電壓分區A3 投入電容器前必須先下調分接頭，如果不投入則不調分接頭； 電壓分區A4 不動作；
電壓分區A5 切除電容器前必須先上調分接頭，如果不切除則不調分接頭； 電壓分區A6:上調分接頭； 電壓分區A7 不動作；
8)根據步驟7建立的設備聯合調節索引表下發自動電壓控制指令；
9)取下一個時段，將其設定為下發自動電壓控制指令的當前時段，重復步驟3至本步
馬聚ο 進一步的，所述步驟8中，下發自動電壓控制指令的方法如下
a)獲取監視對象集合M中的一個成員，將其設置為當前成員；
b)檢測當前成員的電壓所屬的電壓分區，并根據其電壓所屬電壓分區下發相應的自動電壓控制指令；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為Al分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A2分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為下調分接頭；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A3分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為在投入電容器前必須先下調分接頭，如果不投入則不調分接頭；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A4分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A5分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為在切除電容器前必須先上調分接頭，如果不切除則不調分接頭；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A6分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為上調分接頭；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A7分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；
c)依序獲取監視對象集合M中的下一個成員，并將其設置為當前成員；
d)重復步驟a至步驟c，直至監視對象集合M中每一個成員的自動電壓控制指令下發完畢。本發明提供的用于自動電壓控制的電壓分區方法，根據當前時段的母線電壓期望值把電壓劃分為7個電壓分區，并對每個電壓分區采用不同的調整策略，從而實現電容器、 分接頭的聯合協調，實現自動電壓無功控制，這種電壓分區方法不但具有容易實現及免維護的特點，而且與變電站內電容器的容量及分接頭的調節靈敏度無關，能充分利用系統資源，最大限度的保證電壓質量、無功合格，使用戶供電質量得到較大改善。
圖1是本發明實施例的用于自動電壓控制的電壓分區方法的分區流程圖2是本發明實施例的用于自動電壓控制的電壓分區方法中，下發自動電壓控制指令的流程圖。
具體實施例方式以下結合
對本發明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發明，凡是采用本發明的相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍。如圖1所示，本發明實施例所提供的一種用于自動電壓控制的電壓分區方法，其特征在于，具體步驟如下
1)將變電站中的各變壓器及各變壓器供電的電容器設定為一個監視對象集合，記為
M ；
2)取一個時段，將其設定為下發自動電壓控制指令的當前時段；
3)設定M在當前時段的母線電壓期望值，記為U；
4)設定考核電壓的合格范圍，記為f，設定非法電壓系數，記為Ku； 其中，f = 5%, Ku = 30% ；
5)根據步驟4設定的考核電壓的合格合格范圍f和非法電壓系數Ku，劃分六個電壓值區段，記為 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)根據步驟3設定的電壓期望值，劃分7個電壓分區，記為Ar = {Al，A2，A3，A4，A5， A6，A7}；
其中AlCI[υι，+~)，為電壓非法區；A2d[U2，U1)，為電壓考核不合格區；A3CZ[U3，U2 )，為電壓考核合格區，且偏大A4CZ[U4，U3)，為電壓考核合格區；A5匚[U5，U4)，為電壓考核合格區，且偏小A6匚[U6，TO)，為電壓考核不合格區；A7C[-⑴，U6)，為電壓非法區；式中:〔 為無窮大；
7)根據步驟6設定的電壓分區建立設備聯合調節索引表為 電壓分區Al 不動作；
電壓分區A2:下調分接頭；
電壓分區A3 投入電容器前必須先下調分接頭，如果不投入則不調分接頭； 電壓分區A4 不動作；
電壓分區A5 切除電容器前必須先上調分接頭，如果不切除則不調分接頭； 電壓分區A6:上調分接頭； 電壓分區A7 不動作；
8)根據步驟7建立的設備聯合調節索引表下發自動電壓控制指令；
9)取下一個時段，將其設定為下發自動電壓控制指令的當前時段，重復步驟3至本步
馬聚ο 如圖2所示，本發明實施例的步驟8中，下發自動電壓控制指令的方法如下
a)獲取監視對象集合M中的一個成員，將其設置為當前成員；
b)檢測當前成員的電壓所屬的電壓分區，并根據其電壓所屬電壓分區下發相應的自動電壓控制指令；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為Al分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A2分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為下調分接頭；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A3分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為選擇動作，該選擇動作的內容為在投入電容器前必須先下調分接頭，如果不投入則不調分接頭；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A4分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A5分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為選擇動作，該選擇動作的內容為在切除電容器前必須先上調分接頭，如果不切除則不調分接頭；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A6分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為上調分接頭；
如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A7分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；
c)依序獲取監視對象集合M中的下一個成員，并將其設置為當前成員；
d)重復步驟a至步驟c，直至監視對象集合M中每一個成員的自動電壓控制指令下發完畢。
權利要求
1. 一種用于自動電壓控制的電壓分區方法，其特征在于，具體步驟如下1)將變電站中的各變壓器及各變壓器供電的電容器設定為一個監視對象集合，記為M ；2)取一個時段，將其設定為下發自動電壓控制指令的當前時段；3)設定M在當前時段的母線電壓期望值，記為U；4)設定考核電壓的合格范圍，記為f，設定非法電壓系數，記為Ku； 其中，f = 5%, Ku = 30% ；5)根據步驟4設定的考核電壓的合格合格范圍f和非法電壓系數Ku，劃分六個電壓值區段，記為 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)根據步驟3設定的電壓期望值，劃分7個電壓分區，記為Ar= {Al，A2，A3，A4，A5， A6，A7}；其中AlCZ [肌，+⑴)，為電壓非法區；A2C[U2，U1)，為電壓考核不合格區；A3C[U3，U2 )，為電壓考核合格區，且偏大A4C[U4，U3)，為電壓考核合格區；A5CZ[U5，U4)，為電壓考核合格區，且偏小A6[[U6，TO)，為電壓考核不合格區；A7匚[-⑴，U6)，為電壓非法區；式中:〔 為無窮大；7)根據步驟6設定的電壓分區建立設備聯合調節索引表為 電壓分區Al 不動作；電壓分區A2:下調分接頭；電壓分區A3 投入電容器前必須先下調分接頭，如果不投入則不調分接頭； 電壓分區A4 不動作；電壓分區A5 切除電容器前必須先上調分接頭，如果不切除則不調分接頭； 電壓分區A6:上調分接頭； 電壓分區A7 不動作；8)根據步驟7建立的設備聯合調節索引表下發自動電壓控制指令；9)取下一個時段，將其設定為下發自動電壓控制指令的當前時段，重復步驟3至本步驟。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟8中，下發自動電壓控制指令的方法如下a)獲取監視對象集合M中的一個成員，將其設置為當前成員；b)檢測當前成員的電壓所屬的電壓分區，并根據其電壓所屬電壓分區下發相應的自動電壓控制指令；如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為Al分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A2分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為下調分接頭；如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A3分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為在投入電容器前必須先下調分接頭，如果不投入則不調分接頭；如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A4分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A5分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為在切除電容器前必須先上調分接頭，如果不切除則不調分接頭；如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A6分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為上調分接頭；如果當前成員的電壓所屬的電壓分區為A7分區，則向當前成員下發的自動電壓控制指令為不動作；c)依序獲取監視對象集合M中的下一個成員，并將其設置為當前成員；d)重復步驟a至步驟c，直至監視對象集合M中每一個成員的自動電壓控制指令下發完畢。
全文摘要
一種用于自動電壓控制的電壓分區方法，涉及自動化控制技術領域，所解決的是現有方法維護困難的技術問題。該方法的具體步驟如下1)將變電站中的各變壓器及各變壓器供電的電容器設定為一個監視對象集合M；2)取一個時段，將其設定為當前時段；3)設定M在當前時段的母線電壓期望值；4)設定考核電壓的合格范圍；5)根據考核電壓的合格合格范圍和非法電壓系數，劃分六個電壓值區段；6)根據設定的電壓期望值，劃分7個電壓分區；7)根據設定的電壓分區建立設備聯合調節索引表；8)根據設備聯合調節索引表下發自動電壓控制指令；9)取下一個時段，將其設定為當前時段，重復步驟3至本步驟。本發明提供的方法，容易實現且免維護。
文檔編號H02J13/00GK102163876SQ201010612140
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者劉恩鴿, 夏湘洪, 徐宏飛, 徐建楓, 李昌 申請人:上海申瑞電力科技股份有限公司