变电站自动化系统中电压无功综合控制的研究

摘要

电压是电力系统电能质量的重要指标之一，而系统的无功平衡是保证电压质最的重要条件。要使系统电压达到规定的标准，在变电站主要通过调节有载调压变压器的分接头和投退无功补偿设备达到调整电压的目的。研究变电站自动化系统中电压无功综合控制具有重要的实践意义。 本文对电力系统无功补偿和电压调整进行了深入分析，在讨论了电力系统电压、无功调节特点以及电压无功总体控制原则的基础上，分析了变电站电压、无功控制特性以及控制原理，给出了变电站电压无功的控制规律。 针对目前电压无功综合控制装置的控制规则中无功上下限边界是固定的，控制策略中没有考虑无功补偿对电压状态的影响以及变压器分接头的调节次数相对较多的问题，结合国内外无功补偿和电压调整的研究状况，考虑了变压器分接头的变化及电容器组的投切对无功和电压的综合影响，对电压无功的各种运行控制区域给出了相应调节策略。在保持无功调节次数和无功补偿效果不变的情况下，有效地减少了变压器分接头的调节次数，并减少了电压的波动。 本文详细介绍了电压无功控制装置的软硬件结构和功能，装置硬件设计采用MOTOROLA32位CPU和14位AD采样芯片，软件中对自动控制功能进行优化，增加提高稳定性和可靠性的措施，使电压无功自动控制功能运行更加可靠，操作次数相对减少。在设计了电压无功自动控制功能以后，将电压无功控制集成于RTU并对RTU中实现的软件VQC功能的实现原理、特性以及设置方法进行了详细的分析和探讨。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2目前主要存在的问题

1.3本文的主要工作

第二章无功功率和电压调整

2.1无功功率负荷和无功功率损耗

2.1.1无功功率负荷

2.1.2变压器的无功功率损耗

2.1.3传输线路上的无功功率损耗

2.2无功功率电源

2.2.1发电机

2.2.2电容器和调相机

2.2.3静止补偿器和静止调相机

2.2.4并联电抗器

2.3无功功率的平衡

2.4电力系统电压调整的必要性

2.5调整电压的措施

2.5.1改变发电机端电压

2.5.2改变变压器变比

2.5.3补偿设备调压

2.5.4几种调压措施的比较

2.6电力系统无功功率补偿

2.6.1无功功率控制的重要性

2.6.2无功功率补偿的原则

2.6.3无功功率补偿的手段

第三章电力系统的电压无功综合控制

3.1电压和无功综合控制的目标

3.2电力系统电压无功综合控制的方式

3.2.1集中控制方式

3.2.2分散控制方式

3.2.3关联分散控制方式

3.3变电站电压无功综合控制的原理

3.4常用电压无功综合控制的类型

第四章DF3383电压无功控制装置

4.1电压无功控制原理

4.2电压无功控制的具体实现

4.2.1提高控制质量

4.2.2提高动作的可靠性

4.2.3减少分接头控制动作次数

4.2.4分时控制

4.2.5 CT异常闭锁

4.2.6 PT断线闭锁

4.2.7其他控制闭锁措施

4.3硬件配置

4.3.1交流插件

4.3.2 CPU插件

4.3.3出口插件

4.3.4电源插件

4.3.5面板

4.4功能特点

4.4.1自动控制功能

4.4.2提高装置的稳定性与可靠性的措施

4.4.3其他辅助性措施

4.5接线及定值

4.5.1功能配置

4.5.2功能定值

4.5.3控制字KG整定说明

4.5.4定值整定原则

第五章电压无功控制功能集成于RTU的实现

5.1 VQC实现原理

5.1.1电压不在合格范围内，投切电容的容量计算

5.1.2电压正常，无功越限，投切电容的计算

5.1.3主变分接头调节一档对电压的影响

5.1.4变压器变比k的计算

5.1.5对多台主变并列运行时主变阻抗的归并算法

5.2运行方式的确定

5.3 VQC读取的实时信息

5.3.1模拟量

5.3.2数字输入量

5.3.3数字输出量

5.4 VQC要求的配置信息

5.5上传的VQC信息

5.6程序流程

5.7人机界面

5.7.1无功调压参数设置

5.7.2变压器参数设置

5.7.3电容器参数设置

第六章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢