專利名稱：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬變電站自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化 控制方法。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，特別是以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的變電站自 動(dòng)化系統(tǒng)與主站調(diào)度系統(tǒng)的交互日趨緊密，調(diào)度員從全局角度參與到變電站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操 作中，通過(guò)操作策略互動(dòng)，有效地避免了常規(guī)裝置單一調(diào)節(jié)的短板，真正實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與人的 互動(dòng)，提高了設(shè)備操作的智能性。負(fù)荷優(yōu)化控制是對(duì)變電站內(nèi)變壓器負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的情況 時(shí)，通過(guò)二次裝置或者人工的方式切除該主變所帶的負(fù)荷，使其回到正常運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程。 通過(guò)對(duì)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制，可以有效避免出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的情況，從而保證整個(gè)變電站 的穩(wěn)定運(yùn)行。變電站負(fù)荷早期是采用人工監(jiān)視變壓器負(fù)荷水平以及根據(jù)負(fù)荷比手動(dòng)切除負(fù)荷 的策略來(lái)調(diào)節(jié)控制。隨著變壓器負(fù)荷控制裝置的出現(xiàn)，通過(guò)裝置采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算，并 采用預(yù)先設(shè)定的策略進(jìn)行調(diào)節(jié)成為目前主要的調(diào)節(jié)手段。但是當(dāng)調(diào)度員要對(duì)現(xiàn)有的變壓器 負(fù)荷優(yōu)化控制策略進(jìn)行干預(yù)時(shí)，現(xiàn)有的變壓器負(fù)荷優(yōu)化裝置通常只能提供程序設(shè)定的策略 動(dòng)作，調(diào)度員無(wú)法參與決策，因此難免會(huì)出現(xiàn)和實(shí)際運(yùn)行狀況不符的負(fù)荷優(yōu)化策略。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，可免去硬 件控制裝置的成本，并且結(jié)合現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)和主站的負(fù)荷優(yōu)化控制策略互 動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)變電站負(fù)荷最優(yōu)控制的目的。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，其特征在于包括以下步驟
(1)獲取當(dāng)前變電站中的主變?cè)O(shè)備，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)分為正在運(yùn)行的主變和退出運(yùn)行的 主變，若為退出運(yùn)行狀態(tài)則返回，否則進(jìn)行下一步計(jì)算；
(2)對(duì)當(dāng)前變電站進(jìn)行拓?fù)溥B接分析，獲取所有正在運(yùn)行的主變?cè)O(shè)備相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷，同 時(shí)按預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷優(yōu)先等級(jí)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行排序；
(3)獲取當(dāng)前所有正在運(yùn)行的主變?cè)O(shè)備的有功、無(wú)功數(shù)據(jù)，并以此計(jì)算出其視在功率， 然后和該主變的額定容量進(jìn)行比較，若小于事先設(shè)定的負(fù)荷比則返回步驟(1)，否則說(shuō)明該 主變已過(guò)負(fù)荷；
(4)對(duì)過(guò)負(fù)荷的主變根據(jù)負(fù)荷優(yōu)先級(jí)以及閉鎖狀態(tài)計(jì)算出可以切除的負(fù)荷，然后通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)上送給調(diào)度確認(rèn)，若調(diào)度認(rèn)可則實(shí)際下發(fā)切除指令，否則根據(jù)調(diào)度指令結(jié)果重新計(jì)算 切負(fù)荷策略并上送調(diào)度確認(rèn)，直到該主變已沒(méi)有可以切除的負(fù)荷為止；
(5)對(duì)已確認(rèn)的需切負(fù)荷，下發(fā)切除控制令，若順利切除則返回，否則繼續(xù)嘗試至預(yù)先
3設(shè)定的限值仍無(wú)法切除該負(fù)荷則閉鎖該負(fù)荷，然后返回步驟(1)。該方法只對(duì)正在運(yùn)行的主變進(jìn)行計(jì)算，退出運(yùn)行的主變不參與到計(jì)算當(dāng)中；識(shí)別 主變?yōu)榉沁\(yùn)行狀態(tài)包括如下情況主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)或刀閘處于斷開(kāi)位置；主變存在遙信、 遙測(cè)或者保護(hù)信號(hào)閉鎖；主變處于檢修狀態(tài)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅玫疆?dāng)前主變實(shí)際連接的負(fù)荷，拓?fù)浞治霭瑢?duì)現(xiàn)有變電站各 種接線方式以及運(yùn)行方式的分析，若其發(fā)生改變則主變連接的負(fù)荷也隨之做出調(diào)整；
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)負(fù)荷設(shè)定優(yōu)先等級(jí)并進(jìn)行排序。
本方法在判定當(dāng)前主變已經(jīng)過(guò)負(fù)荷時(shí)，根據(jù)負(fù)荷的優(yōu)先等級(jí)和閉鎖情況生成待切 負(fù)荷策略并上送給調(diào)度決策。調(diào)度決策包含完全同意、部分同意和完全否決的情況，若為完 全同意則直接下發(fā)切除控制令執(zhí)行；若為完全否決則重新尋找其它可切負(fù)荷供調(diào)度決策； 若為部分同意則在已同意切除負(fù)荷的基礎(chǔ)上繼續(xù)尋找其它可切負(fù)荷切除，從而最終使主變 脫離過(guò)負(fù)荷狀態(tài)。當(dāng)下達(dá)切負(fù)荷的切除控制令后，若一次沒(méi)有切除成功，本方法能夠繼續(xù)嘗試進(jìn)行 第二次切除動(dòng)作，并且記錄下切除失敗的次數(shù)；如果切除失敗的次數(shù)到達(dá)預(yù)先設(shè)定的限值， 則認(rèn)為該負(fù)荷無(wú)法切除，把它從可切負(fù)荷列表中除去，然后重新生成新的切負(fù)荷策略上送 給調(diào)度；否則繼續(xù)嘗試切除該負(fù)荷。這樣就可以最大限度切除需要切除的負(fù)荷，保證主變運(yùn) 行安全。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果本發(fā)明提供了軟件實(shí)現(xiàn)的變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法， 將軟件模塊做為變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用模塊嵌入到變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì) 變電站內(nèi)變壓器負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)控，免去了原先需要二次裝置等硬件裝置的成本，可以有效保 證遙測(cè)數(shù)據(jù)量采集的速度和準(zhǔn)確性，同時(shí)可以直接從變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)遙控指令， 提高了遙控操作的安全性和可靠性；并且結(jié)合現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)和主站的負(fù)荷 優(yōu)化控制策略互動(dòng)，可以有效避免出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的情況，從而保證整個(gè)變電站的穩(wěn)定運(yùn) 行。


圖1為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖2為本發(fā)明變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，本發(fā)明考慮到和主站調(diào)度系統(tǒng)的策 略互動(dòng)，因此在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上分為主站端和變電站端。變電站端主要包括變電站綜合監(jiān)控系 統(tǒng)(即變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng))和測(cè)控裝置，變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制模塊作為變電站后臺(tái)監(jiān)控系 統(tǒng)的組成模塊，采用軟件方式實(shí)現(xiàn)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制，免去單獨(dú)制作硬件裝置的成本，而 且可以充分利用現(xiàn)有后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的資源和接口。主站端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)上送的負(fù)荷優(yōu)化 策略進(jìn)行干預(yù)和調(diào)整，并且還可以對(duì)該變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制模塊進(jìn)行遠(yuǎn)方投切操作，進(jìn)一 步增強(qiáng)了變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制模塊的智能性。如圖2所示為本發(fā)明用程序?qū)崿F(xiàn)的變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法的流程圖。
首先判定負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊是否處于調(diào)節(jié)閉鎖中，如果不在閉鎖狀態(tài)則進(jìn)入到下一步 檢查預(yù)先設(shè)定的閉鎖條件。本方法考慮了如下可能導(dǎo)致負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊閉鎖的情況，分別是 ①調(diào)節(jié)間隔時(shí)間，當(dāng)調(diào)節(jié)間隔時(shí)間未到則不進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣可以避免頻繁計(jì)算，降低對(duì)計(jì)
算機(jī)資源的消耗③調(diào)度干預(yù)，如果調(diào)度關(guān)閉負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊，則不進(jìn)行調(diào)節(jié)。接下來(lái)對(duì)負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊預(yù)先設(shè)定的閉鎖條件進(jìn)行檢查，主要包括主變?cè)O(shè)備閉鎖條 件和負(fù)荷設(shè)備閉鎖條件。具體細(xì)分為遙信閉鎖、遙測(cè)閉鎖和保護(hù)信號(hào)閉鎖三類。檢查完所有設(shè)備的閉鎖條件后，更新所有設(shè)備的拓?fù)溥B接關(guān)系、遙測(cè)值和狀態(tài)值， 為以后判別主變是否過(guò)負(fù)荷提供數(shù)據(jù)支持。如果當(dāng)前主變負(fù)荷超過(guò)預(yù)定設(shè)定的限值，即當(dāng)前主變處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)，則通過(guò)優(yōu) 先級(jí)找出影響該主變的負(fù)荷，形成切負(fù)荷策略，上送給調(diào)度，等待調(diào)度確認(rèn)。如果上送的策略中含有多條負(fù)荷需要切除，調(diào)度返回的結(jié)果有三種情況，分別是 完全同意，部分同意和完全否決。該部分通過(guò)字節(jié)位實(shí)現(xiàn)。字節(jié)的位數(shù)為需要調(diào)度確認(rèn)的 負(fù)荷個(gè)數(shù)，當(dāng)調(diào)度同意該條負(fù)荷切除時(shí)則置目標(biāo)位為1，否則置0。對(duì)于調(diào)度同意的切負(fù)荷策略則可以直接下發(fā)控制令執(zhí)行，若為完全否決，則需要 重新尋找其它可切負(fù)荷供調(diào)度決策；若為部分同意，則需要在已同意切除負(fù)荷的基礎(chǔ)上繼 續(xù)尋找其它可切負(fù)荷，并重新生成切除策略上送調(diào)度確認(rèn)。當(dāng)下達(dá)切負(fù)荷的控制令后，若一次沒(méi)有切除成功，本方法能夠嘗試進(jìn)行第二次切 除動(dòng)作，并且記錄下切除失敗的次數(shù)。如果切除失敗的次數(shù)到達(dá)事先設(shè)定的限值，則認(rèn)為該 負(fù)荷無(wú)法切除，并把它從可切負(fù)荷列表中除去，然后重新生成新的切負(fù)荷策略上送給調(diào)度； 否則會(huì)繼續(xù)嘗試切除該負(fù)荷。這樣就可以最大限度切除需要切除的負(fù)荷，保證主變運(yùn)行安全。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形 也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，包括以下步驟(1)獲取當(dāng)前變電站中的主變?cè)O(shè)備，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)分為正在運(yùn)行的主變和退出運(yùn)行的主變，若為退出運(yùn)行狀態(tài)則返回，否則進(jìn)行下一步計(jì)算；(2)對(duì)當(dāng)前變電站進(jìn)行拓?fù)溥B接分析，獲取所有正在運(yùn)行的主變?cè)O(shè)備相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷，同時(shí)按預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷優(yōu)先等級(jí)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行排序；(3)獲取當(dāng)前所有正在運(yùn)行的主變?cè)O(shè)備的有功、無(wú)功數(shù)據(jù)，并以此計(jì)算出其視在功率，然后和該主變的額定容量進(jìn)行比較，若小于事先設(shè)定的負(fù)荷比則返回步驟(1)，否則說(shuō)明該主變已過(guò)負(fù)荷；(4)對(duì)過(guò)負(fù)荷的主變根據(jù)負(fù)荷優(yōu)先級(jí)以及閉鎖狀態(tài)計(jì)算出可以切除的負(fù)荷，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上送給調(diào)度決策，若調(diào)度認(rèn)可則實(shí)際下發(fā)切除控制令，否則根據(jù)調(diào)度指令結(jié)果重新計(jì)算切負(fù)荷策略并上送調(diào)度確認(rèn)，直到該主變已沒(méi)有可以切除的負(fù)荷為止；(5)對(duì)已確認(rèn)的需切負(fù)荷，下發(fā)切除控制令，若順利切除則返回，否則繼續(xù)嘗試至預(yù)先設(shè)定的限值仍無(wú)法切除該負(fù)荷則閉鎖該負(fù)荷，然后返回步驟(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，其特征為該 方法只對(duì)正在運(yùn)行的主變進(jìn)行計(jì)算，退出運(yùn)行的主變不參與到計(jì)算當(dāng)中；識(shí)別主變?yōu)榉沁\(yùn) 行狀態(tài)包括如下情況主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)或刀閘處于斷開(kāi)位置；主變存在遙信、遙測(cè)或者保 護(hù)信號(hào)閉鎖；主變處于檢修狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，其特征為通 過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅玫疆?dāng)前主變實(shí)際連接的負(fù)荷，拓?fù)浞治霭瑢?duì)現(xiàn)有變電站各種接線方式 以及運(yùn)行方式的分析，若其發(fā)生改變則主變連接的負(fù)荷也隨之做出調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際 情況對(duì)負(fù)荷設(shè)定優(yōu)先等級(jí)并進(jìn)行排序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，其特征為調(diào) 度決策包含完全同意、部分同意和完全否決的情況，若為完全同意則直接下發(fā)切除控制令 執(zhí)行；若為完全否決則重新尋找其它可切負(fù)荷供調(diào)度決策；若為部分同意則在已同意切除 負(fù)荷的基礎(chǔ)上繼續(xù)尋找其它可切負(fù)荷切除直至主變脫離過(guò)負(fù)荷狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，其特征為當(dāng) 下達(dá)切負(fù)荷的切除控制令后，若一次沒(méi)有切除成功，則繼續(xù)嘗試進(jìn)行第二次切除動(dòng)作，并且 記錄下切除失敗的次數(shù)；如果切除失敗的次數(shù)到達(dá)預(yù)先設(shè)定的限值，則認(rèn)為該負(fù)荷無(wú)法切 除，把它從可切負(fù)荷列表中除去，然后重新生成新的切負(fù)荷策略上送給調(diào)度；否則繼續(xù)嘗試 切除該負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明是一種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)變壓器負(fù)荷優(yōu)化控制方法，屬變電站自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。本方法通過(guò)對(duì)當(dāng)前變電站進(jìn)行拓?fù)溥B接分析，獲取正在運(yùn)行的主變?cè)O(shè)備相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷，若主變已過(guò)負(fù)荷，則對(duì)過(guò)負(fù)荷的主變根據(jù)負(fù)荷優(yōu)先級(jí)以及閉鎖狀態(tài)計(jì)算出可以切除的負(fù)荷，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上送給調(diào)度決策，若調(diào)度認(rèn)可則實(shí)際下發(fā)切除控制令，否則根據(jù)調(diào)度指令結(jié)果重新計(jì)算切負(fù)荷策略并上送調(diào)度確認(rèn)，直到該主變已沒(méi)有可以切除的負(fù)荷為止。本發(fā)明在現(xiàn)有變壓器負(fù)荷優(yōu)化裝置動(dòng)作策略的基礎(chǔ)上，采用軟件模塊嵌入到變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，免去了硬件裝置的成本，并且結(jié)合現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)和主站端負(fù)荷優(yōu)化控制策略互動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)變電站負(fù)荷最優(yōu)控制的目的。
文檔編號(hào)H02J13/00GK101969234SQ20101054774
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者刁東宇 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司