關鍵詞:配電網自動化控制
中國圖書館分類號:TM7文獻識別碼:A文號:1672-3791(2012)07(b)-0018-01。
靜電電容器的配電網容性無功優化補償用於補償電網中流動的無功功率，可以提高電網的功率因數。變電站調度自動化系統用於提供線路運行參數，補償電容器的運行電壓，自動控制電容器的投切。下面我們就配電網優化自動控制系統的應用進行分析研究，實現配電網自動控制系統的優化目標，希望對讀者有所幫助。
1補償電容器的投切控制
為了保證配電網的正常運行，需要對饋線首端的功率因數和電壓穩定性進行分析，在相應的位置安裝補償電容器，要求補償電容器具有自動投切功能，分析線路的運行情況，饋線首端的功率因數和電壓，通過動態控制補償電容器的投切，達到優化控制電網的目的。10kv線路用於為控制器提供電壓來控制電容器的自動投切，通過控制器的操作可以得到正確的電容器勵磁電壓。
2配電網優化自動化系統框架
上位機優化自動化控制系統是配電網優化自動化控制系統的核心。上位機可以實現對補償器全面協調的遠程投切控制。當變電站的每條饋線同時裝有多臺補償器時，這些補償器都是獨立運行的，因此上位機優化自動化控制系統可以協調控制各補償器的正常運行。在變電站調度自動化系統中，可以隨時觀察和管理配電網的運行狀態和饋線的出口參數。分站運行時，數據通過網絡服務器從外網傳輸。優化後的自動化控制系統可以通過變電站調度自動化系統的TCP/TP協議接口獲取各饋線的首端參數，並能有效控制各補償器使其正常運行。
配電網優化自動控制系統應該是壹個可變系統[1]，因為配電網的結構經常發生變化，配電網結構的變化導致補償器的容量、參數和位置的變化，所以配電網優化自動控制系統也會隨著補償器的變化而靈活調整。優化後的自動控制系統具有強大的數據庫信息存儲和調用功能，可以存儲配電網的所有拓撲網絡結構信息、電容信息和控制信息。當系統連接到數據庫時，可以調用數據庫中的信息。
3切換控制策略
通過優化後的自動化控制系統與變電站調度自動化系統(SCADA)的相互聯系和通信，檢測各補償線路首端參數的有功功率、無功功率和功率因數。如果發現與已建立的切換控制參數不同，上位機自動化控制系統將向故障線路的補償器發出切換命令，以確保安全。
3.1輸入控制策略
判斷功率因數，如果功率因數小於當前情況設定的補償下限，投入當前線路專用電容器補償無功功率。根據線路與電容器之間的拓撲結構，電容器可以按照電容器容量遞減的方式投入運行。當遇到容量相同的電容器時，它們按遞減順序投入運行。首次投入運行的電容器不能滿足無功優化狀態，需要重新補償。當優化自動化系統自動檢測到不滿足狀態時，將自動選擇新的電容器投入運行，以此類推。經過反復檢測和投入補償，電網線路最終會達到無功優化狀態。
3.2切除控制策略
無功小於0時，無功送回，說明線路無功補償過多，造成過補償，必須及時切除已投入運行的電容器。電容器切除策略是首先切除最接近無功功率值的電容器。輸入電容器按照容量增加、序號增加的原則排序，選擇最接近無功功率的電容器開始切[2]。當優化自動化系統自動檢測到仍有過補償時，將在下壹個檢測周期再次切除電容器，以此類推。經過多次檢測和切除，電網線路最終會達到非過補償狀態。
3.3控制器切換控制模式
控制器設有設定窗口，上、下限值可根據需要設定為設定值。如果控制器檢測到電壓高於設定值，則電容器被切斷，如果檢測到的電壓低於設定值，則電容器投入運行。執行上位機的命令。輸入命令時，設置窗口上移，設置值高於實際電壓。切斷命令時，設定窗口下移，設定值低於實際電壓，從而將設定窗口調整到最佳優化。控制器通過GPRS與上位機通信。如果上位機發送的連接確認包沒有得到控制器的反饋信息，控制器會獨立工作，自動開關機，與上位機聯系後再次被控制。
4通信協議規定
根據通信協議的要求，優化自動化控制系統的上位機和控制器之間的數據包的含義必須明確。每次傳輸數據包時，上位機的事件命令都可以清晰的表達出來，控制器可以很容易的解析出數據包命令並執行命令操作。
上位機和下位機之間傳輸的數據包類型如下。
4.1上位機與控制器連接確認包
主機向遙控器發送連接確認包，控制器接收主機的指令並回復，表示通信正常。如果上位機連續三次發送連接確認數據包[3]，但沒有收到回復，則通信連接失敗，控制器獨立工作。對系統進行測試後，控制器可以回復上位機的連接確認指令，表示通信已連接。
4.2輸入和切除控制
上位機發送倒閘控制命令數據包，下位機獲取倒閘動作命令數據包。由於命令是多線程異步執行模式下發出的，所以下位機反饋的數據包需要是有狀態的，這樣上位機才能清楚的知道反饋的信息和控制命令執行的操作。
4.3電容器運行參數恢復
上位機的控制系統需要實時獲取電容器的運行狀態和勵磁電壓，需要上位機發送狀態參數請求，控制器收到請求後將實時狀態參數信息打包發送給上位機。
5自動化控制系統軟件
5.1架構
采用多線程技術和模塊化構建配電網優化自動控制系統。通過GPRS通信實現上位機和下位機的通信同步。上位機通過中央模塊接收來自遙控器的數據包，並向控制器發出控制指令數據包。控制器執行切換事件的反饋數據包，並通過數據庫記錄和讀取。
5.2控制實體和狀態標識
自動控制系統的邏輯周轉中心是控制器代理和電容器代理[4]。上位機控制決策模塊，根據控制器代理和電容器代理的切換信息發出控制指令，下位機根據切換信息實現投切操作，並將狀態反饋給上位機。
5.3軟件實施
軟件的設計用C++語言實現，根據補償策略控制補償器運行，在切換控制指令下保證控制器上的通信網絡正常[5]。設計的軟件正確顯示了下位機的運行狀態。
4結論
通過對優化後的配電網自動控制系統的應用分析，可以保證輸電電壓的穩定，保證供電質量，減少電能損耗，科學環保，需要在實際設計和使用中不斷創新發展，使優化後的自動控制系統具有可擴展性，更加完善。
參考
[1]周運成，等. 10kV配電網無功優化自動化控制系統的設計[J].電力系統保護與控制，2011(39)。
[2]呂為為。配電系統自動化分析[J].民辦科技，2010(7)。