[实用新型]基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电能质量控制领域，具体涉及一种基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制装置。

背景技术

变电站电压无功综合控制(VQC)系统是电力部门电能质量管理的一项重要内容，它对于提高电压质量、维持无功平衡、减小网损有着重要的意义，目前新建变电站都要求装备VQC装置，通过该装置来实现主变压器分接头调节和无功补偿电容器组的投切操作，目前的变电站电压无功综合控制器的控制原理都是采用传统的九区图控制策略，这在实际应用中会出现两种意外情况，第一种是短期负荷干扰引起的频繁调节和投切振荡问题，第二种是上下级之间的控制策略配合不合理造成的连续多次调节和投切问题，目前在解决由短期负荷干扰引起的频繁调节和投切振荡问题上没有好的办法，只是简单的采用人为设定动作延时的办法(即分别设定主变分接头调整延时和无功补偿电容器组投切延时)，但这会带来很多问题，(1)延时设置过短只能起到保证电网出现故障情况下，装置躲过故障时间不误动作，而在出现持续时间大于设定延时的较短负荷波动时，控制装置不能躲过；(2)延时设置过长虽能起到装置躲过持续时间较短负荷波动的效果，但对电网稳定运行不利，甚至能引起一些特殊供电负荷不能正常工作(如轧机、电铁、电弧炉等)。因此，通过简单的设置延时的办法来防止出现投切振荡和调节频繁的现象是不科学的，达不到预期的效果。

到目前为止，在变电站的电压无功综合控制装置中通过设置动作延时的办法来防止出现投切振荡和调节频繁问题达不到预期效果。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决变电站主变分接头调节频繁和电容投切振荡问题，提出了一种基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制装置，该控制装置将传统的九区图控制方法和短期负荷预测结果相结合，用于消除短期干扰负荷引起的主变分接头调节和电容投切振荡问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制装置，它包括CPU电路板，CPU电路板与开入开出电路双向通信；同时CPU电路板输入端与模拟信号输 入电路板连接，CPU电路板输出端与转接电路板连接，转接电路板与显示装置连接，同时开关电源电路板为各电路板供电。

所述显示装置为液晶显示电路板。

本实用新型包括CPU电路板、开入开出电路板、模拟信号输入电路板、开关电源电路板、液晶显示电路板、转接电路板，其中CPU电路板负责执行基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制的所有运算、判断和数据记录功能，开入开出电路板用于将主变分接头的档位信息和开关状态信息提供给CPU电路，同时将CPU发出的指令信息传送给执行机构，模拟信号输入电路板用于将电压、电流互感器输出的强电信号转换为CPU电路所需的弱电信号，液晶显示电路板为现场人员提供操作界面和数据显示、状态观测窗口，开关电源电路板负责为CPU电路板、开入开出电路板、液晶显示电路板提供±5V、12V、24V工作电源，转接电路板进行各个电路板之间的信号转接。

本实用新型的工作方法为：该控制装置分时段记录变电站无功功率、电压、主变分接头档位和电容器投切信息，同时进行电压无功越限情况判断，在变电站电压无功都在设定的范围内时，不进行主变分接头调节和电容器组投切操作，当出现电压或无功中的一项或两项越限时，调用记录的以往的无功功率和电压数据信息，利用短期负荷预测理论，判断出该负荷波动是持续时间很短的短期负荷波动还是持续时间较长的负荷变化，若判断为变化时间很短的短期负荷波动则不执行调节操作，若判断为会引起主变分接头调节或投切振荡的负荷波动，则进行能够躲过该分接头调节或投切振荡的延时后再启动九区图控制策略进行电压无功调节判断，若判断为变化时间较长且短期内不会引起调节振荡的负荷波动，则直接启动九区图控制策略进行电压无功调节判断，并根据判断结果决定执行调整分接头或投切电容操作。

与现有技术相比，本实用新型的基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制装置具有以下特点：

1、本实用新型的基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制装置将传统的电压无功九区图控制策略与短期负荷预测结果相结合，以九区图控制策略为动作主判据，以短期负荷预测结果作为动作的辅助判据。

2、本实用新型的基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制装置可以减少短期负荷波动引起的变电站的主变分接头调节频繁、电容器组投切振荡问题。

3、本实用新型的基于短期负荷预测的变电站电压无功综合控制装置可以分 时段记录变电站的无功负荷和电压等数据，并以数据文件形式予以保存，便于短期负荷预测时使用和数据查询。