電網運行評價及預警系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電網運行評價及預警系統，屬于電力技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著智能電網的發展，對電壓無功優化控制的要求越來越高。電壓是電能質量的重要指標之一。無功是影響電壓質量的一個重要因素。電壓和無功的管理水平將直接影響到系統的安全經濟運行。同時，隨著近幾年無功電源、無功補償容量的不斷增加，電網無功不足不再是主要矛盾，而電網無功潮流不合理分布和大機組無功功率不合理分配的矛盾日益突出，因此有必要從全局對電網無功潮流和發電機組無功功率進行協調控制，即實施自動電壓控制(AVC)。
[0003]在AVC系統的推廣應用過程中，也發現了 AVC系統存在一些需要完善的問題。存在的問題主要是:(I)未充分考慮無功可控設備的閉鎖條件和負荷波動情況；(2)狀態估計的結果有時不可信；(3)未充分考慮無功備用、降低網損的情況；這些問題均導致AVC動作不正確，或出現非正常頻繁動作，影響電壓、無功調整的效果，因此急需對無功電壓控制的效果進行評估。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種電網運行評價及預警系統，以便對即將投入運行和已投入運行的AVC系統的功能和性能進行全面評估，以確保AVC系統的投入不會對電網造成安全隱患，并對電網調度起到積極的促進作用；同時全面評估AVC控制的電容器和有載調壓分接頭等無功設備的動作情況，對動作次數過多的設備及時提出維修預警，避免設備事故，同時提出改進算法，將提升電網的運行水平。
[0005]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下。
[0006]一種電網運行評價及預警系統，包括SCADA服務器，SCADA服務器上設置有系統數據庫，系統數據庫上連接有(ΠΜ解析器、WEBSCADA數據庫、E文件解析器，CIM解析器、WEBSCADA數據庫、E文件解析器上均設置有接口與電網相連接，用以采集數據；系統數據庫輸出端與WEB發布器相連接；WEB發布器與客戶端采用無線網絡或者有線網絡方式相連接。
[0007]進一步地，客戶端上設置有無功電壓安全分析模塊、片區分析模塊、AVC動作情況分析模塊、AVC指令正確性分析功能模塊。
[0008]進一步地，SCADA服務器軟件平臺包括數據接口程序和web發布程序。
[0009]該系統中，客戶端各個模塊實現的技術方案如下:
(I)無功電壓安全分析模塊:
通過電網拓撲獲取變電站、母線、變壓器的參數信息，通過E文件獲取電網的歷史運行數據，例如主變的有功、無功，母線電壓等。利用電網設備參數，及設備歷史運行數據進行統計分析，統計的方式和內容有:按照分站、分層的原則統計任意時間段內變壓器的最大功率因數、最小功率因數、高峰時有功、無功、功率因數，低谷時有功、無功、功率因數；按照分站、分層的原則統計任意時間段內母線的越上限次數、越下限次數及電壓合格率。
[0010](2)片區分析模塊:
利用(ΠΜ文件中獲取的電網拓撲，和E文件中歷史運行數據，按照每5分鐘的頻率220kV主變為電源點對拓撲進行分區，生成片區內的變壓器、母線和電容器，并將母線存入到數據庫的分區表中。同時計算出片區內的已投入電容器的容量、未投入的電容器容量。主要有:統計片區內220KV主變的功率因數；統計片區的無功缺額及無功儲備；統計片區內母線的電壓合格率。
[0011](3) AVC動作情況分析模塊:
利用電網拓撲數據及AVC運行記錄(主變調壓事件、電容器調壓事件、人工操作事件、告警事件)，按變電站統計站內的電容器和主變動作情況。統計內容包括:動作次數的統計和閉鎖次數的統計。其中動作次數的統計內容如下:統計變電站內變壓器的升檔次數、降檔次數、AVC升檔指令數、AVC降檔指令數、升檔成功率、降檔成功率及總成功率；統計變電站內電容器的投入次數、切除次數、AVC投入指令數、AVC切除指令數、投入成功率、切除成功率及總成功率；閉鎖次數的統計內容:統計變電站內變壓器、電容器的人工閉鎖和自動閉鎖次數。其中自動閉鎖按照兩次動過閉鎖、冷備用閉鎖、拒動閉鎖分類統計。
[0012](4) AVC指令正確性分析模塊:
I)對AVC系統產生的指令進行審核，審核內容包括:指令中的母線電壓是否越限；母線連接的主變無功是否過補或欠補；母線所在的廠站無功是否過補或欠補；指令的動作的電容器或主變動作次數是否超過動作次數限制值；指令執行后是否能實現無功或電壓更加優化的目標。通過比較AVC動作前后關聯設備的功率因數和電壓，來判斷AVC動作的效果。
[0013]2)分析是否有無功或電壓越限而無AVC動作指令生成的情況，且該情況下事實上仍然有可調整的檔位或可投切的電容器(需滿足動作次數限制和連續動作時間間隔限制)。按照I)中的內容進行審核。
[0014]所述的服務端軟件平臺包括數據接口程序和web發布程序。各功能模塊實現的技術方案如下:
①數據接口程序:定時解析SCADA系統導出的CIM文件，獲取電網拓撲數據；實時解析從SCADA服務器獲得的E文件獲取電網運行數據；從WEBSCADA數據庫同步AVC運行記錄數據到系統數據庫中，獲取AVC運行歷史數據。
[0015]②web發布程序實現的功能如下:查詢電網運行的功率因數統計分析結果，輸出形式為表格、曲線及柱狀圖；查詢電網運行的電壓合格率統計分析結果，輸出形式為表格、曲線及柱狀圖；查詢片區分析的結果，輸出形式為表格；查詢AVC動作次數統計分析結果，輸出形式為表格；查詢AVC閉鎖次數的統計分析結果，輸出形式為表格；查詢AVC指令正確性審核結果，輸出形式為表格。
[0016]該發明的有益效果在于:本發明能實現電網拓撲數據的解析、電網運行數據的解析，根據電網的拓撲數據和運行數據對地區電網進行無功電壓安全分析，得到電網運行的電壓和無功的各項評估指標數據，為電網運行人員對電網的運行狀態做出可靠評估提供理論依據；通過片區獲得片區內的電壓合格和無功儲備的數據，使運行人員充分把握片區運行狀態，及時處理片區內突發情況。AVC設備動作情況的統計分析為電力系統調度人員定位動作次數較多的設備，及時檢修避免由于過于頻繁動作引起的設備故障。AVC指令的正確性審核為電力系統調度人員定位