TOP3000地区电网无功电压优化运行集中控制系 统的应用
杨敏炜
（无锡供电公司电力调度控制中心江苏无锡214061）
摘要：介绍一种基子调度自动化SCADA系统的地区电网无物电压优化选行集中控制系统，该系统的同标是通过各节点电压合格的约来条件，实现设备动作次数最少和地区电网电能损耗最小化，在熔合优化处理后，形成集控中心无功补偿设备投切和有载调压变压器分接开关调节的执 行指今，进而利用调度”四遥“功能，最终实现地区电网无功电压优化运行的自动控制，通过该系统，能够切实提高电网电压合格率，达到优优无功、降低网损的效装，同时大大减轻了运行人员的劳动强度.
关键词：无物优化电压质量自动控制
中国分类号：TP273 文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)11-0009-02
随着电力事业的迅猛发展和科学技术的不断更新，无人值班变电所已成为大势所趋.在充分利用配网现有自动化设备的基础上，做到合理地控制电网电压，合理地分配电网无功，更好地管理整个 配网，减少值班员的简单重复劳动，提高劳动生产事，这些都成为了追切需要解决的问题.
调节本变电载主变分接开关还是调节上一级电源变电所主变 时，分析同电源、同电压等级变电所和上级变电所电压情况，决定是有载分接开关档位：（2）在电压合格范围内遵播逆调压原则，即高峰 负萄时提高母线运行电压，低谷负荷时降低母线运行电压：（3）实现（4）实施有载调压变压器档位分接开关调节次数优化分配，以提高 多台主变减变运行，以此降低谷期的母线电压（条件允许情况下）：变压器的使用寿命.
TOP3000系统的全称为-TOP3000地区电网无功电压优化运行集中控制系统，该系统以各节点电压合格为限定条件，以电网 电能损耗最小化为目标，通过SCADA调度自动化系统采集电网各个节点的运行电压、无功功率、有功功率等动态数据，并对这些数据 进行综合优化处理，形成有载调压变压器分接开关调节和无功补偿设备投切的操作指令，并利用调度自动化系统中的”四遥”功能，最终实现电网无功电压优化运行的全天候自动控制.
三是综合优化无功电压.（1）当变电所10kV母线电压越上限时，组，当变电所10kV母线电压越下限时，首先选择投人电容器组，如 首先选择降低主变分接开关档位，如仍达不到要求，再切除电容器仍达不到要求，再调高主变分接开关档位，尽可能做到电容器组投备投切振荡，减少设备不必要的动作次数，优化设备工况，（3）当变电 人量达到最合理状态：（2）实现预算10kV母线电压，防止无功补偿设所主变分接档位调至1档、且电容器已全部切除、并已实施多主变减 变运行（条件允许情况下），电压仍越上限，此时应投人电抗器（条件允许情况下），增加无功负荷，实现降低电压的目的.
TOP3000系统以电网与设备的安全正常运行为前提条件，改变以往对于无功电压控制缺乏全网意识的不足，从全网角度进行无功 电压统筹优化控制，确保无功补偿设备投人合理以及无功分层就地平衡与稳定电压，达到一高一低，即电压合格率最高，主变分接开关 调节数最低，进而在现有基础上进一步提升整个电网调控的自动化网损最少化，最终达到全面改善和提高电网电压质量，降低电网损 水平，切实提高电力系统运行的安全性、稳定性和可靠性，实现输电耗，提高设备出力的目的.
四是全面管理控制信息.（1）设备动作记录表，（2）设备动作失败析表：（5）有功功率、无功功率，功率因数分析表：（6）度电所电容器单 或动作情况不正常汇总表：（3）设备动作次数汇总表：（4）电压曲线分组及多组最优配置值分析表.
中心值班人员劳动强度得到有效减轻，人为误差相应减少.另一方面， 基于TOP3000系统的突出优点，该系统投人运行后，一方面，监控全网真正实现了无功电压实时控制，无人值班变电所自动化水平得到 进一步完善和提升.该系统在采集全网电压、功率的同时，还能采集辅助开关量，自动判别电网运行方式，从面运行相应的无功电压优化方 案，以适应电网运行方式变化，这套系统自适应功能、安全控制功能强，在实践中未出现发出影响电网与主设备安全的操作指令等情况.
2、TOP3000系统的界面及操作都设计得很人性化，真正做 到了简单、清晰、方便、安全
变电所图解：
由于TOP3000系统是基于调度SCADA面建立的系统，本身无需设立专门的1/0系统，无需增加其它硬件设备，也不需单独铺设电缓，因此降低了成本，减少了工作量，并且一个地、县级调度中心 或集控中心仅需安装一套软件，即可实现全系统内变电所有载调压变压器分接开关调节与电容器投切的操作控制，同时 TOP3000系统的主站运行特性，与单个无功电压综合自动控制（又称VQC）装置相比，其打破了后者的”无功-电压就地最优“的技术 局限，实现”无功一电压全网最优”.
本系统规定：
左边分别为：1#分接头、1#主变、1#电容器、10kV1段母线电压，
1、TOP3000系统的优势主要体现在以下个几方面
右边分别为：2#分接头.2#主变.2#电容器、10kVⅡ段母线电压.
变电所的电压处于正常范围时，控制本级电网内无功流向合理，达 是优化全网无功补偿，具体是：（1）当地区电网内各电压等级到无功功率分层就地平衡，提高受电功率因数：（2）通过计算，决定相同电压等级不同变电所电容器组的优先投人，（3）通过计算，决定 相同变电所不同容量电容器组的优先投人.
“厂站参数”属性框（如图1）：
可设置10KV母线电压上下限，还可设置高峰负荷电压最低值和低谷负萄电压最高值并选择是否启用逆调压，在高峰负荷时电压 偏下限运行，低谷负荷时电压偏上限运行，可以减少电能损耗.
变电所状态可设置为”封横”或“解锁”，其中：
电所10kV侧母线电压出现超限值运行（上限或下限）的异常情况 二是优化全网电压调节，具体是：（1）当无功功率流向合理面变
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场、工厂等单位的沟精式小便池，也可用于沟槽式大便槽冲水箱，节 水效率高，使用寿命长，输出的电压为12V，安全省电，人体红外线感应100%识别，可以识别不同顾色、不同材质的物体（衣物），漏冲 率为零，感应探头的灵敏度使用五年后也不会降低，是同类节水产品性价比较高的一款红外线节水器.
工作方式：
节水控制器通常工作在时间段控制和红外探测控制双模式下.由于周所的使用情况与时间段密切相关，如学校在上课期间（答时）与 课间休息降时）因此在峰时，控制器的红外探头只要发现有人使用，就进行冲洗.在谷时，控制器就根据预先约定的次数，自动计算人数， 达到人数时，就冲洗一次，为避免影响卫生效果，在定时间时间可调）内，如果仍然达不到预设人数，控制器也强制冲水一次（图1）.
技术特点：
少少冲，无人不冲. （1）自动感应，智能管理：微电脑全自动智能控制，人多多冲，人
（2）数码调整：调整程序参数只需几秒钟，适用各种场合.
（3）高可靠性：PLC控制技术，任何情况下程序不容易丢失.
（4）适用各种恶劣环境：无论是夏季的高温，还是零下十几度的严寒，产品均能正常工作.
（5）使用安全：安装在2.5米以上高度，避免人员接触，同时也可免遭到人为破坏.
（6）安装简便：无墙内预理件，安装只需2小时.
（7）投资回报率高：节水率高达60-90%，一般几个月就可收间全部投资.
普通水龙头放水10分钟为1箱水，1小时为6糖水，如果按每箱水净重25kg计算，如下：1小时流出水重量为：6×25kg=150kg：
天24小时总流量为：24×150kg=3600kg=3.6T，
一年的用水量为：30×3.6T×12=1296T.
红外线感应节水器做到人来放水，人走停水，水满即冲，高效节水，平均每小时2箱水，如下：
1小时流出水重量为：2×25kg=50kg，
每天按12小时计算，（晚上无人则不放水）：12×50kg=600kg=0.6T.
一年的用水量为：30×0.6T×12=216T.
节水率为（1296-216)/1296=83.33%
通过控制进水来完成工作的，不用改变原有的水箱冲水结构，减
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图1
解锁：当变电所状态设置为此状态时，系统会对该变电所元件（包括电容器和分接头）进行操作.
封锁：当变电所状态设置为此状态时，系统不会对该变电所电容器的无载变电所， 有元件（包括电容器和分接头）进行操作，此时该变电所就相当于没
万方数据
少投资改造的成本.当有人进人卫生间的感应区域后，水箱开始注水， 注水的时间可自由调节，也可以设定人数，当探头感应到进入的人数达到设定值时，水箱里的水注满然后开始自动冲水，这使得厕所在人 走后很卫生.如果长时间没有人进人让人数达不到设定值时，还可以设置强制定时补水，以保证测所的环境卫生，节水效果非常明显.
4、结语
本方案具有以下特点：
（1）可靠性高，抗干扰能力强，高可靠性是PLC最突出的特点之至几年才大修一次，这就对用于工业生产过程的控制器提出了高可 一.由于工业生产过程是昼夜连续的，一般的生产装置要几个月、甚靠性的要求.PL.C采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半 导体电路完成，用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，因此具有根强的抗干扰能力.
（2）编程、操作简易方便、程序修改灵活.PLC采用面向控制过程、面向问题的”自然语言一编程，容易掌握.例如目前PLC大多数 均采用梯形图语言编程方式，既维承了传统控制线路的清晰直观感，又考虑到大多数电器技术人员读图的习惯及应用微机的水平、很容易被技术人员所接受，易于编程.
（3）易于系统的设计、安装，调试和维修.PLC用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC的发光二级 管可观察输出信号的状态，完成了系统的安装和接线后，在现场的调试过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试 时间大大减少.
用于工业控制设备的新型产品，其体积小、重量轻、功耗低、响应快. （4）体积小，重量轻，功耗低、响应快.由于PLC将电子技术应对于复条的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积仅相当于儿个继电器的大小，因此开 关柜的体积缩小.
参考文献
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3、关于变电所设备（包括电容器和主变分接头）的状态设 置与厂站的状态设置基本雷同
滑档、主变档位与监控机显示档位不符，电容器与主变分接头连续 在TOP3000系统中，出现的事故异常情况主要有：主变分接头操作失败，除此以外还有电容器故障跳用，线路单相接地.当出现上述情况时，TOP3000系统会自动把故障设备设为事故封锁，并通过 音响设备发出语言报警声，值班员必须在查明原因、且故障处理结束后才能把该状态设置手工设为解锁状态，恢复自动调控.
无功电压优化集中控制系统充分利用调度自动化SCADA系统的数据资源，控制通道及能量管理EMS系统提供的计算结果，投资 少、效果好，并且维护统一在调度自动化主站进行，方便管理，改变了以往厂站VQC装置因为缺乏维护面使用效果不佳的情况，此外， 全间概念的综合调节控制有效的减少了调节次数，提高了设备的使用寿命.经过实践验证，该系统运行稳定，电压无功的控制效果比较 理想，同时大大减轻了监控中心运行人员的劳动强度，为地区变电所全面集中监控提供了技术支持.
参考文献
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