学术服务内容

在线编辑 学术顾问

咨询率高的期刊

推荐论文

东北电力技术分析基于PCC的无功补偿控制装置

时间:2015年04月25日 所属分类:推荐论文 点击次数:

东北电力技术分析基于PCC的无功补偿控制装置 推荐本站最有影响力的电力杂志: 《 东北电力技术 》 Northeast Electric Power Technology(月刊)1980年创刊,办刊宗旨是促进东北电网的技术进步,提高电网的管理水平和经济效益。在内容上坚持理论结合实际,主张

  东北电力技术分析基于PCC的无功补偿控制装置 推荐本站最有影响力的电力杂志:东北电力技术Northeast Electric Power Technology(月刊)1980年创刊,办刊宗旨是促进东北电网的技术进步,提高电网的管理水平和经济效益。在内容上坚持理论结合实际,主张先进性和实用性并重,注意层次性,适当考虑知识性。

  摘要:本文针对变电站无功补偿控制和有载调压控制的现状,提出了电压调节、无功补偿分别控制相互配合的设计思想,以可编程计算机控制器(PCC)和电量变送器、输入输出控制模块等组件为基础,应用先进的控制技术和数据处理技术,采用面向对象的设计思想,以无功功率缺额为主控参量、以电容器投切前后电压变化趋势为参考、协调母线电压的控制方式,成功开发了具有高可靠性的无功补偿控制装置,为无功补偿控制装置的开发提出了一种新的开发思路。

  关键词:东北电力技术,无功补偿,控制,PCC

  1 前言

  考虑到目前补偿控制装置和补偿方式的特殊性及高可靠性的要求,在目前现有的产品存在缺陷的情况下,本文提出一种采用新的控制方式的装置。

  2 一种新的无功补偿控制装置

  2.1 设计思想

  针对目前对无功控制装置的要求,在对变电站运行方式进行了充分调研的基础上,提出变电站无功补偿和电压调节应分别考虑的思想,电压调整依靠有载调压变压器的电压控制调节器来完成,控制参数主要考虑低压母线电压和变压器分接头的位置。无功控制装置完成电容器投切控制,主要控制参数是系统的无功缺额,电压参数只作为限制量,在无功控制装置中,考虑电压调节器故障或变压器分接头到达极限档位时,并预测电容器投切后的电压变化量限制电容器的投切控制。同时在无功控制装置中充分考虑现场要求,增加纪录、通讯、显示等功能。

  本装置采用对110kV变电站中的电压、无功分开调节、协调运行的控制方式,不但可以使控制设备故障的危险分散,使控制过程简化,而且便于实现优化的智能控制算法,能够满足现行系统对无功补偿控制装置的要求,并且可大大提高控制设备的可靠性。

  2.2 硬件

  该装置核心硬件采用B&R公司2000系列可编程计算机控制器[2](Programmble Computer Controller简称PCC)实现,B&RPCC是PLC的新一代替代产品,不仅具有PLC的可靠性,同时具有计算机的数据运算能力,该产品采用灵巧的模块化结构,系统组态简单方便,并具有先进的现场总线通讯系统,通过CAN,ProfiBus,RIO,ETHERNET等可组成各种网络,并带有各种标准接口,是一种完美的自动控制设备,完全可以满足和实现无功补偿自动控制装置的要求。

  实时参数分别采集变压器高压侧电压、电流、无功功率和低压侧电压,由电量变送器实现对各种工频电量进行变换,再通过高速A/D采集单元进行数字转换后输入中央控制单元,中央控制单元综合现场各种运行状态,进行运算、快速分析和智能决策,最后通  过继电器隔离放大后进行控制。见图1。

  考虑到补偿装置运行的灵活性,在控制装置中,设置就地手动控制和自动控制闭锁的软压板切换功能,并具有状态数据显示功能和数据通讯功能,装置的整定具有良好的人机界面,要求操作简单、使用方便。为了便于查看电容器的投切情况,还要求可存储30天以上的动作纪录。

  2.3 软件

  B&R公司2000系列可编程计算机控制器安装有实时多任务操作系统,采用PL2000高级语言进行模块化编程,由于PCC具有计算机的分析运算能力,可实现各种优化控制功能,为实现各种智能化控制算法提供了良好的开发基础。

  电容器的投切控制以系统无功功率缺额为主、预测电容器投切后电压变化趋势、协调母线电压的控制方式,确定电容器组的投切。在电容器投切前,应先判定变电站的运行方式,合理地投切电容器。

  为了保证补偿装置运行的可靠性,在控制装置中,设置投切时段控制、闭锁控制、故障报警等功能。

  3 实现功能

  3.1 监测显示功能

  实时监测显示电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数,以及装置实时运行、动作状态。

  3.2 控制功能

  按照系统无功功率需求与投切后电压预测相结合的整定原则,根据监测的主接线运行方式,自动控制分别安装在两段母线上的电容器组投切。动作延时、动作时间间隔可任意设置。

  3.3 定值整定

  可通过控制面板或远方通讯方式在线修改整定值,在修改过程中不影响装置运行。

  3.4 闭锁功能

  具有无压无流闭锁、过电压闭锁、运行方式判断、投切时间分段控制等故障诊断与闭锁功能;当保护或其他方式投切电容器时,具有自动闭锁和自动解除闭锁功能。

  3.5 运行方式自适应功能

  当变电站主接线运行方式发生变化时,自动适应运行方式投切电容器组。

  3.6 手动闭锁功能

  当手动操作电容器切除时,具有自动闭锁功能。

  3.7 通讯功能

  具有多种数据通讯方式,与多种网络进行通讯,可作为变电站综合控制系统的现地单元。

  3.8 时间控制功能

  可设置四个动作时间段,装置只能在给定时段内投入电容器组,切除不受此控制。

  4 运行情况

  采用PCC的WPK-1型无功补偿控制装置,于2000年6月安装试运行。在试运行期间,该装置经历了更换保护、主变切换、母线失压等多种运行方式变换,能够自动适应变电站运行方式的变化和无功的变化,自动准确的投切补偿电容器,提高了电容器的运行时间及利用率,性能稳定可靠,功能达到了变电站无功补偿自动投切的控制要求。