[发明专利]一种实时监测自动电压控制系统

说明书

技术领域

本发明属电力系统控制领域，更准确地说本发明涉及一种大规模电厂实时监测自动电压控制系统。

背景技术

电力系统的负荷是经常变化的，有的是有规律性的，如随着工厂的上班负荷会增加；有的是随机的，如某条输电线突然跳闸。负荷发生变化后，系统的频率将随之变化。为了维持系统的频率，就需要进行调节，使频率恢复到原先的水平，也就是期望的水平，当然允许一定的误差。这个误差随系统规模的大小而变。一般来说，大系统允许的误差要小些，如0.1Hz，小系统允许的误差大些。严格地说，负荷发生变化后，不仅频率受到影响，电压也受到影响。

同时对于自动电压控制系统，无论是采用了何种控制模式，都应当保证其控制策略不会给电网运行带来安全问题。因此，可由自动电压控制系统将其控制策略提交给电网实时安全预警系统进行分析，当校核通过后，再将控制策略下发执行，保证实时控制不会给电网运行带来安全问题。

与此同时随着区域电力系统互联的发展，电力系统动态行为的监测和控制日益受到广泛关注。该系统将成为电力系统调度中心的动态实时数据平台的主要数据源，并逐步与EMS系统及安全自动控制系统相结合，以加强对电力系统动态安全稳定的监控。该技术规范强调了对电力系统动态过程的实时监测。

大量的应用实践证明，电网实时动态监测系统能监测电网运行状态、进行系统特性分析，准确捕捉电力系统在故障扰动、低频振荡和系统试验等情况下的动态过程及行为特性，成为校核电力系统稳定计算模型的有效手段，取得了较好的社会效益和经济效益。

电力系统动态过程的实时监测对电力系统的稳定分析、预警、调度、事故分析、参数辨识及在线稳定决策都大为有益，将给电力系统的运行及控制带来巨大变革性影响，为解决复杂电力系统的系列难题提供了新的有效的手段。WAMS实时同步测量、快速传输的特点非常适合实现大范围快速控制，是控制区间功率交换、限制事故区域扩展、提高主网架安全稳定水平的最具潜力的手段之一。因此大力发展电网实时动态监测系统是十分必要的。

发明内容

本发明克服了现有技术中自动电压控制系统只能对电压进行检测的缺点，提供了一种实时监测自动电压控制系统，可从AVC星型网子站的计算机控制系统中获得AVC终端的遥测数据，并可将这些重要数据上送到AVC主站，同时接收AVC主站下发的控制命令，实现电厂的自动电压控制功能，并且具有预警系统，保证实时控制信号的准确性，与此同时同步采集电网各关键节点的电压、电流相量和温度值并实时上送电力系统实时动态监测系统,可对电网的动态运行状态进行实时精准的状态预测。

本发明的技术方案是：一种实时监测自动电压控制系统，包括AVC自动电压控制模块(Automatic Voltage Control)、AVR自动电压调节模块(Automatic

voltage regulator)和电网实时监测模块。

其中AVC自动电压控制模块包括：AVC主站，AVC星型网子站、AVC中控单元、安全预警装置和AVC终端；AVR自动电压调节模块包括：改变励磁调节器，通过改变励磁调节器电压给定值实现励磁电流的增减。

AVC中控单元是AVC系统的核心部件,AVC绝大部分功能都是由其实现的。包括接收处理调度中心AVC主站下发的调节指令；收集机组与高压母线电压等相关实时模拟量以及反映运行状态的实时遥测信息。根据采集的信息按照制定的控制策略进行分析运算,预测无功总量，对无功合理地分配,并将分配结果传至AVC终端还具备将AVC运行状态向调度上传，控制模式切换、参数整定、历史数据保存/查询等功能。AVC中控单元有主备之分，由两台高性能的工控机组成。如若AVC中控单元主机出现故障，备机将自动升为主机，担负起所有工作,不会影响系统的正常运行。AVC中控单元主要功能：(1)实现与RTU通讯，获取主站下发的控制信息，包括电厂主变高压侧母线(节点)电压目标值(全厂模式)；单台机组无功出力目标值(单机模式)；AVC子站远方/就地控制切换命令。(2)实现与RTU通讯,通过RTU上传子站运行状态，包括投入/退出状态信号，增/减磁闭锁信号。(3)实现与RTU通讯，获取RTU采集的遥测信息。