试论RYDL-区域电网无功电压智能优化控制系

本系统能够完全满足区域电网无功电压智能优化控制系统要求。

一、     RYDL-区域电网无功电压智能优化控制系统软件

（一）控制模式

从SCADA采集数据
 
电压计算分析模块
 
无功功率计算分析模块
 
综合优化处理模块
 
变压器有载分接

开关调节指令
 
无功补偿设备

投切指令
 
SCAD执行行
 
区域电网无功电压智能优化控制系统通过调度自动化SCADA系统采集全网各节点运行电压、无功功率、有功功率等实时数据，以地区电网电能损耗最少为目标，以各节点电压合格为约束条件，进行综合优化处理后,形成有载调压变压器分接开关调节和无功补偿设备投切控制指令，然后利用调度自动化系统的“四遥”功能，实现供电公司电网无功电压智能优化运行与自动控制。

只要调度中心利用一台计算机安装一套瑞源电力的“RYDL区域电网无功电压智能优化控制系统”软件,即可对供电电网无功电压进行智能优化运行与自动控制，目前现有的VQC装置作为备用形式，本系统对具备远方遥控投切接口的VQC装置，能够实行分散控制，局部变电所退出，不影响对其余变电所的优化控制。

（二）系统开放性、兼容性

系统三个不受限制：变电站多少不受限制、电网运方变化不受限制、调度自动化是何种“系统”不受限制。

变电站多少不受限制：系统采用先进的算法，确保计算与SCADA系统同步。

电网运方变化不受限制：系统自动识别运方变化，根据不同运方进行优化。系统目前支持单主变、双主变、三主变，单组电容器、多组电容器，及各种系统接线方式。

调度自动化是何种“系统”不受限制：系统接口独立于控制软件，瑞源电力与SCADA系统厂家合作，保证技术共享，以采取最有效可靠的方法与自动化接口。

系统采用通用数据库技术，可由其它系统以调用无功优化数据。

（三）可扩充性原则

系统容量：系统在选择主机系统、数据库、数值计算方法、系统控制策略时，充分考虑到未来可能的扩展，系统可根据统一规划，设置变电站的容量，然后根据变电所数量的增加及电容器、主变的扩容情况，分步分批投入建议控制及自动控制。也可增加变电站许可数量，以控制更多的变电站。

系统功能：系统充分考虑功能的扩充性，随着电网技术和计算机技术的发展，系统已先后增加了多种功能。系统能与局MIS系统、调度SCADA系统、EMS系统实现平滑连接，实现数据共享，同时具有安全措施，防止非法用户的侵入。用户也可根据开放的数据库系统，开发自己的功能。

（四）先进性原则

系统在确保电网与设备安全运行的前提下，从全网角度进行无功电压优化控制，实现无功补偿设备和调压设备资源网络化运行，实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压，实现主变分接开关调节次数最少和电压合格率最高，实现输电网损率最小，进一步提高电网调度自动化水平，提高电力系统运行的稳定性和安全性，全面改善和提高电网电压质量，降低电网损耗，提高设备出力。

系统的快速求解是实现全电网实时闭环控制的前提。对系统的直接求解相当复杂，费时费力，无法实现实时控制。系统充分利用地区电网是开式电网的运行特性和无功电压控制“专家系统”，对无功电压优化控制数学模型进行简化和分解，再利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。专家系统库除了积累大量的专家提供的知识与经验外，还根据实际电网利用电力系统潮流计算方法进行灵敏度校验，并以此产生系统规则库。

系统应用专家系统、模糊控制理论与数值分析相结合，从全网的角度有效地实现了地区电网的无功、电压控制，在技术上具有独特的创新和灵活性，且运行可靠、实用性强，在电网无功电压智能优化控制应用领域处于国内领先水平。

（五）可靠性原则

作为一个集监控和电网运行管理于一体的实时控制系统，可靠性是个非常重要的特性。这个特性应体现在系统的故障对策，以及数据的完整性与控制的安全性。为保证系统正常运行，不会因为单点故障而导致整个网络的瘫痪和数据的丢失；关键部位有可靠的容错技术，系统具备自诊断、自恢复及异常报警功能。

系统周期性磁盘备份。

系统提供自动启动机制, 自动数据恢复。

作为一个集监控和电网运行管理于一体的实时控制系统，必须保证长期连续可靠运行，软件的开发遵循软件工程的方法，经过充分测试，软件运行稳定可靠，操作系统、数据库等软件平台必须选择可靠、安全的版本。

整个系统采用开放式设计，能接入不同厂家的不同设备。

（六）安全性原则

1、无功电压优化控制系统的安全策略

①预算10KV母线电压，防止电容器投切振荡；预算无功负荷随电压变化量，防止主变有载分接开关调节振荡。

②双主变并联运行，先调节可能发生拒动的主变有载分接开关，以免发生另一台主变有载分接开关往返调节。

③设备每日容许动作次数及动作间隔可进行人工设置。并在此基础上实现设备动作次数按时段和负荷优化分配。

④电容器、主变及有载调压开关异常变位系统进行自动闭锁，且必须人工解锁。电网、设备运行数据异常自动闭锁。10KV发生单相接地电容器自动闭锁。系统数据不刷新自动闭锁。

⑤采用“遥测”与“遥信”联判方式，确信“遥信”量的真伪，避免误动作。

2、计算机与网络传输的安全策略

①使用了“内存数据库技术”，极大的提高了数据存取速度，为无功优化的快速计算提供了可能。同时，由于大量数据只与内存交互而不存取硬盘，防止了硬盘的早损。

②使用了“多线程技术”，实现了无功优化系统并发事件的执行，达到实时控制的效果。

③动态使用好定时器的个数，防止计算机系统运行性能的下降。

④根据传输数据的类型和要求的不同，采用不同的传输协议。对于量大的重要的数据传送采用TCP/IP协议，对于量少的需要广播的数据传输采用UDP协议，这样提高了网络数据的传输效率和安全性。

⑤采用数据传输“回校”功能，即网络传输数据接受方向必须再向传输方进行一次数据返送校验，以核实数据传输的正确性。

3 、调度SCADA系统的安全策略

①深入掌握调度SCADA系统内部数据传输与安全控制机制，做好无功优化系统“接口软件”。

②为实现多条控制指令的并发执行，确保系统控制的实时性，调度SCADA系统的前置系统必须进行相关功能开放与改进。

③大量减少与调度SCADA系统的数据传输，如果遥信、遥测值不变，则不进行传输，以减少系统资源的占用。

4、 现场设备的安全策略

①变压器有载调压开关、电容器投切开关，要进行更新改造，确保可靠动作。

②二次设备采集量要完整、准确，且可靠传输。

5 、区域电网无功电压智能优化控制系统的安全策略

①制定“区域电网无功电压智能优化控制系统”运行管理规程，并进行操作培训。

②厂、站、点号的调整必须严格保证无功优化系统与调度SCADA系统的一致性。手动操作时，应先对无功优化系统进行闭锁。

③实施用户级别控制，使不同的用户具有不同的权限。同时，用户对系统的修改，系统将自动保存用户名称、修改时间、修改内容等。

④区域电网无功电压智能优化控制系统所作的操作记录，必须妥善保管，以备安全分析。

系统具有事故告警与闭锁功能，在电网出现不正常状态如：保护动作信息，主变滑档，设备拒动，系统会给出相关的文字提示和语音提示，并自动封锁本软件对相关设备的控制权，但不影响对其他厂站设备的控制。

任何情况下不会发出影响电网与主设备安全的操作指令，系统闭环运行时不影响Scada系统上的操作和性能指标。

（七）控制方式

系统可设置成建议控制和自动控制（开环或闭环）两种方式，控制变量可以设置，遥测误差可以修正。系统能够屏蔽掉明显量测不正常的测点和厂站信息。

系统可设置成建议控制和自动控制两种方式，对于建议控制（开环）和自动控制（闭环），分成三级开关来控制，整个系统一级，单个变电所一级，单个电容器或者是单个分接头一级。系统可根据电网情况进行三级闭锁、二级闭锁或一级闭锁。

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