一种考虑变中侧电压安全性的变电站vqc控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及含S绕组变压器的变电站VQC控制方法，特别设及一种考虑变中侧电 压安全性的变电站VQC控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着电网运行规模不断扩大，对电网运行状态的控制复杂程度也不断提升，为满 足用户对电能质量的更高要求，需要不同电压等级电网间实现更加有效的协调与配合。
[0003] 变电站电压无功控制（VQC)装置主要通过调节变压器分接头挡位及无功补偿设 备投切，使主变关口无功和母线电压位于预期范围内，是保证电能可靠性的重要方法。
[0004] 目前变电站一般采用十屯区图VQC控制方法进行主变挡位调节与无功补偿设备 投切，无法有效保证=绕组变压器中压侧母线电压安全，特别当全网负荷高峰时，容易因动 作策略不合理而造成主变变中侧母线电压偏低甚至越下限的问题，且对于=绕组变压器而 言，其变中侧母线一般作为下层电网的根节点，如果其电压水平过低会给下层电网带来巨 大的调压压力，不利于电网的安全稳定运行。 阳〇化]本发明通过合理设置=绕组变压器中压侧母线电压安全临界值，有效判别主变中 压侧母线电压偏低与否，针对电压偏低状况提出基于二十区图的VQC控制方法W避免因主 变挡位或无功补偿设备动作后导致的主变中压侧母线电压偏低甚至越下限问题，并保证其 电压具备充足的调节裕度。配合传统十屯区图VQC控制方法，在保证=绕组变压器关口无 功和低压侧母线电压合格的条件下，将主变中压侧母线电压控制在合理范围内，缓解了负 荷高峰时下层电网的调压压力。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于解决目前依据传统十屯区图进行变电站VQC控制无法有效保 证=绕组变压器中压侧母线电压安全的问题，提出一种考虑变中侧电压安全性的变电站 VQC控制方法，具体技术方案如下。
[0007] 一种考虑变中侧电压安全性的变电站VQC控制方法，包括W下步骤：
[000引 （1)采集S绕组变压器当前的关口无功成、主变中压侧母线电压Vm、主变低压侧母 线电压\、主变低压侧无功补偿设备投切及主变挡位信息，其中Qh定义为主变高压侧下送 无功功率，Qh为正表示向下层电网下送无功功率，QH为负表示向上层电网倒送无功功率；
[00例似设置Qh的上、下限QHniax、Qftain,Vm的下限VMmin,Vl的上、下限VLniax、VlJiiin;
[0010] (3)计算主变中压侧母线电压安全临界值Vg;
[0011] (4)设置主变挡位闭锁条件为调挡一次后闭锁，设置无功补偿设备投切闭锁条件 为投入或切除一组无功补偿设备后均反向闭锁；
[0012] (5)按主策略进行主变挡位调节和无功补偿设备投切，若主策略对应主变挡位或 无功补偿设备处于闭锁状态即采用备用策略：
[0013] 当VS时，按照传统十屯区图VQC控制方法进行主变挡位调节与无功补偿设备 投切；
[0014] 当Vm<VS时，按照二十区图VQC控制方法进行主变挡位调节与无功补偿设备投 切。
[0015] 进一步地，所述的步骤（2)中各边界值均可根据实际运行经验设置。
[0016] 进一步地，所述的步骤（3)中的主变中压侧母线电压安全临界值V；巧由式（1)获 得：
[001引式（1)中包含变量：S绕组变压器挡距d;主变中压侧母线电压的下限V^i。;主 变中压侧额定电压Vw;主变中压侧母线电压的安全裕度AVe。其中，AVe表征为防止主 变中压侧母线电压偏低预设的裕度，其值根据主变中压侧母线电压安全性要求进行设置；
约等于调节一挡引起的Vm最大变化量。Vs用W判别Vm是否偏低，是选择十屯区图 或二十区图控制策略的依据。
[0019] 进一步地，所述的步骤（4)中无功补偿设备投切的反向闭锁是指：同一变电站中 的电容器或电抗器在单次调节中只允许单方向动作，即仅进行投入操作或仅进行切除操 作，且在调控完成后闭锁其反方向的动作一段时间。
[0020] 进一步地，所述的步骤巧）中的传统十屯区图VQC控制方法参阅图2,根据咕及 \不同边界条件划分为17个区域，并根据各自区域的预定策略进行主变挡位调节和无功补 偿投切，具体实施方法是：
[0021] 若Qh<Qh"u。且Vt>V^ax，设定主策略为切电容器，备用策略为升挡降压（区域1); 阳0巧若QHmm<QH<QHmi。+AQHt且VL>VLmex,设定主策略为切电容器，备用策略为升挡 降压（区域2); 阳〇2引若Qh"u。+AQHt<QH<QHmex-AQHq且VL>VLmex,设定主策略为升挡降压或切电容器， 备用策略为切电容器或升挡降压（区域3);
[0024] 若?m。x-AQHq<QH<QHm。x且^^>VLm。x，设定主策略为升挡降压，备用策略为切电 容器（区域4);
[0025] 若QH>QHmax且Vt>V^ax，设定主策略为升挡降压，备用策略为切电容器（区域5);
[0026] 若Qh<QHmm且VLmax-A心<VL<VLmax,设定主策略为切电容器，备用策略为不动 作（区域6);
[0027] 若Qh>QHmax且VA心<V户V 设定主策略为升挡降压，备用策略为不动 作（区域7);
[00測若Qh<QHmm且VLmin+A心<VL<VLmax-A心，设定主策略为切电容器，备用策略为 不动作（区域8);
[0029] 若(^1。<QH<QHmax且VLmm<VL<VLmax,设定主策略及备用策略均为不动作（区 域9,合格区域）；
[0030] 若Qh>QHmax且VLmin+A心<VL<VLmax-A心，设定主策略为投电容器，备用策略为 不动作（区域10);
[00川若Qh<QHmm且VVVAVw设定主策略为降挡升压，备用策略为不动 作（区域11); 阳0巧若QH>QHmax且VLml。<VL<VLml。+AVLt，设定主策略为投电容器，备用策略为不动 作（区域12); 阳03引若Qh<QHmin且VL<VLmm,设定主策略为降挡升压，备用策略为投电容（区域蝴；
[0034]若QHmm<QH<QHmi。+AQHq且VL<VLmi。，设定主策略为降挡升压，备用策略为投电 容器（区域14); 阳03引若Qh"u。+AQHq<QH<QHmex-AQHt且VL<VLmm,设定主策略为降挡升压或投电容器， 备用策略为投电容器或降挡升压（区域15);
[0036] 若QHmex-AQHt<QH<QHmex且VL<VLmi。，设定主策略为投电容器，备用策略为降挡 升压（区域16);
[0037] 若咕> 且Vl<Vuu。，设定主策略为投电容器，备用策略为降挡升压（区域17)。
[0038]其中，AVu为主变高压侧调节一挡引起的VL最大变化量，A 为投切一组电容器 引起的V扇大变化量，AQHt为主变高压侧调节一挡引起的QH最大变化量，AQH为投切一 组电容器引起的Qh最大变化量。
[0039] 进一步地，所述的步骤巧）中的二十区图VQC控制方法参阅图3,根据Qh及Vl不 同边界条件划分为20个区域，并根据各自区域的预定策略进行主变挡位调节和无功补偿 投切； W40] 二十区图VQC控制方法将传统十屯区图VQC控制方法中的区域9 (合格区域）进 一步划分为区域9, 18, 19, 20,其主要目的是为Vm提供更多的调节裕度；其他区域的边界条 件与传统十屯区图VQC控制方法相同，但各区域的控制策略有所变化，其主要目的是避免 S绕组变压器由于Vm偏低导致动作后电压越下限。二十区图VQC控制方法的具体实施方 法是：
[0041] 若\>V 设定主策略为切电容器，备用策略为不动作（区域1，2, 3, 4, 5); 阳0创若Qh<QHmm且VLmax-A心<VL<VLmax,设定主策略为切电容器，备用策略为不动 作（区域6); 阳0创若Qh>QHmax且Vu-ax"A心<V户V山ax，设定主策略及备用策略均为不动作（区域 7); 柳44] 若Qh<QHmm且VLmin+A心<VL<VLmax-A心，设定主策略为降挡升压，备用策略为 切电容器（区域8); W45]若QHmm<QH<QHmm+AQwq且VLmax-A心<VL<VLmax或QHm"+A9叫<QH<QHmax且 \m。x-A\q<V^<V,m。x，设定主策略及备用策略均为不动作（区域9，合格区域）；
[0046] 若Qh>QHmax且VLmin+A心<VL<VLmax-A心，设定主策略为投电容器，备用策略为 不动作（区域10);
[0047] 若QH<QH"un且VLmln<VL<VLmln+AVLq，设定主策略为降挡升压，备用策略为不动 作（区域11); 柳48] 若QH>QHm。x且VLml。<VL<VLml。+AVLt，设定主策略为投电容器，备用策略为不动 作（区域12); W例若咕<QHnun且V户设定主策略为降挡升压，备用策略为投电容（区域13);
[0050] 若QHmm<QH<QHmi。+AQHq且VL<VLmi。，设定主策略为降挡升压，备用策略为投电 容器（区域14); 阳O川若QHmm+AQHq<QH<QHmax-AQHt且VL<VLmm,设定主策略为降挡升压或投电容器， 备用策略为投电容器或降挡升压（区域15); 阳05引若QHmex-AQHt<QH<QHmex且VL<VLmi。，设定主策略为投电容器，备用策略为降挡 升压（区域16);
[005引若Qh>QHmax且VV^1。，设定主策略为投电容器，备用策略为降挡升压（区域 17);
[0054]若成。1。<QH<QHmax-AQHt且VLmin<VL<VLmax-A心，设定主策略为降挡升压，备用 策略为不动作（区域18); 阳0对若(kin+AQHq<QH<QHmax且VLmin<VL<VLmax-A心，设定主策略为头电容器，备用 策略为不动作（区域19);
[0056]若QHmm+AQHq<QH<QH<QHmax-AQHt且VLmm<VL<VLmax-A心，设定主策略为降 挡升压或投电容器，备用策略为投电容器或降挡升压（区域20)。
[0057] 与现有技术相比，本发明有W下优点：
[0058] (1)在保证变电站中=绕组变压器高压侧无功功率和低压侧母线电压位于合理 范围内的同时兼顾了主变中压侧母线电压的安全性，缓解了负荷高峰时下层电网的调压压 力；
[0059] (2)设置合理的闭锁条件W避免变压器挡位的频繁动作及无功补偿设备的频繁投 切，提升电力系统运行的可靠性。
【附图说明】 W60] 图1 一种考虑变中侧电压安全性的变电站VQC控制方法的流程图。