VQC功能说明书

电压无功自动控制软件使用说明 南京中德保护控制系统有限公司电压无功控制功能说明书南瑞集团南京中德保护控制系统有限公司2002/8/2第一节 VQC的调节原理一 意义 电压的稳定对于保证国民经济的生产，延长生产设备的使用寿命有着重要的意义，而减少无功在线路上的流动，降低网损经济供电又是每一供电部门的目标。随着变电站负荷的波动，对其电压与无功控制的需求往往很频繁。如果由值班人员进行调节干预，则会增加值班人员的负担，而且很难做到调节的合理性。随着变电站的综合自动化能力的提高，系统的采样精度与响应速度均有很大的改善，各种方式接入的信号范围较以往系统有了很大的扩展，因此在现有的当地监控系统中，用软件模块来实现电压与无功的自动调节，理论上所需的条件已经具备。二 调节原理对于变电站就地补偿来讲为了使电压与无功达到所需的值，通常采用改变主变分接头档位和电容器组投退来改变系统的电压与无功。分接头的变化不仅对电压有影响，而且对无功也有一定的影响，同样电容器组的投切对无功影响的同时也对电压起着一定的影响。下面让我们以一台变压器来分析一下各种情况下的电压与无功调节方式。电压（U）取主变的低压侧母线线电压。无功（Q）取主变的高压侧无功。分接头调节对电压及无功的影响趋势图如下： U A1 分接头上调 A A2 分接头下调 Q图1 分接头调节对电压及无功的影响趋势图 A 调节前的运行暂态点 A1 分接头上调后的U与Q预计运行点，变化趋势：U变大，Q变大 A2 分接头下调后的U与Q预计运行点，变化趋势：U变小，Q变小电容器投切对电压及无功的影响趋势图如下： U A1 投入电容器 A A2 退出电容器 Q图2 电容器投切对电压及无功的影响趋势图 A 调节前的运行暂态点 A1 投入电容器后的U与Q预计运行点，变化趋势：Q变小，U变大 A2 退出电容器后的U与Q预计运行点，变化趋势：Q变大，U变小三 控制区域/策略1 控制区域：根据调节原理，可以将整个调节区域划分成“井”字形九区，在各个区内执行相应的控制策略。控制分区见图3：U 四 三 三 二 电压上限 一Uq五 九 一Uq 五电压下限 六 七 七 八 无功下限 无功上限 Q图3 以电压和无功作为坐标的控制分区图2 控制策略：各区域的控制策略如下：(这里的无功上下限，若是用无功功率作为限值，就是给定限值；若是用功率因数作为限值，则是用有功功率和功率因数限值折算后的限值)区域1：U正常，Q越上限。电压优先：投入电容器。无功优先：投入电容器。区域1：U正常偏大，Q越上限。电压优先：下调分接头。无功优先：下调分接头，无分接头可调时，投入电容器组。区域2：U越上限，Q越上限。电压优先：下调分接头，无分接头可调时，强退电容器组。无功优先：下调分接头。区域3：U越上限，Q正常偏大。电压优先：下调分接头，无分接头可调时，退出电容器组。无功优先：下调分接头，无分接头可调时，退出电容器组。区域3：U越上限，Q越上限。电压优先：下调分接头，无分接头可调时，强退电容器组。无功优先：下调分接头。区域4：U越上限，Q越下限。电压优先：退出电容器组，无电容器组可退时，下调分接头。无功优先：退出电容器组，无电容器组可退时，下调分接头。区域5：U正常，Q越下限。电压优先：退出电容器组。无功优先：退出电容器组。区域5：U正常偏小，Q越下限。电压优先：上调分接头。无功优先：上调分接头，无分接头可调时，强投电容器组区域6：U越下限，Q越下限。电压优先：上调分接头，无分接头可调时，强投电容器组。无功优先：上调分接头。区域7：U越下限，Q正常偏小。电压优先：上调分接头，无分接头可调时，投入电容器组。无功优先：上调分接头，无分接头可调时，投入电容器组。区域7：U越下限，Q越下限。电压优先：上调分接头，无分接头可调时，强投电容器组。无功优先：上调分接头。区域8：U越下限，Q越上限。电压优先：投入电容器组，无电容器组可投时，上调分接头。无功优先：投入电容器组，无电容器组可投时，上调分接头。区域9：U正常，Q正常。电压优先：正常，保持现状。无功优先：正常，保持现状。注：电压优先时，上调/下降分接头，投入/退出电容器之前，将计算动作后的电压值是否越界；无功优先时，上调/下降分接头，投入/退出电容器之前，将计算动作后的无功值是否越界（强投/强退除外）。电抗器在各区动作与电容器相反，若两者同时存在，程序将先切后投，保证两者不会同时投入运行。第二节 VQC软件使用说明一. VQC软件的启动点击桌面上AVQC程序图标，启动VQC，弹出密码对话框（见图4），输入正确的操作员密码，进入VQC软件界面（见图5）。图4 密码对话框图5 VQC软件界面二系统有关设置选中“系统”，点击右键，弹出菜单（见图6），菜单包括以下菜单项“系统设置”，“用户管理”，“系统数据库”，“系统设备”，“动作记录”，“动作方式及投退设置”，“运行数据显示”。图6（一） 系统设置点击“系统设置”，弹出对话框（见图7）。注：此中设置需要系统管理员密码才能保存。图7在此可进行以下设置：1 数据来源可设置为后台服务器、通讯管理机。注：现今请选择后台服务器。2 服务器索引当数据来源设为后台服务器时，此设置为选择服务器运行状态在遥信库中的位置。只有服务器处于运行状态时，才进行电压无功控制。当此位置为-1即选择空信号是将默认为不考虑服务器状态。注：此设置适用于后台为双机系统，可实现VQC的互备运行。点击按钮“服务器索引”，可进行选择（见图8）。图 83 通讯管理机系统（接收并转发VQC所发信号）可设置为单机单网、双机单网、双机双网，以适应不同配置的网络。4 IP地址/端口号根据选择的不同机器名设置通讯管理机系统中相应的IP地址/端口号。5 记录保存方式可设置为存成文本、存入数据库。注：建议选择存成文本。（二） 用户管理点击菜单项“用户管理”，弹出密码对话框，选择系统管理员，输入密码后，即弹出“权限管理对话框”，可选择不同用户，修改相应的密码（见图9）图9（三） 系统数据库系统数据库分为“遥信库”，“遥测库”。选中其中任一，界面切换为如图10。此时可看到信号名称以及相应的信号状态或遥测值。图10点击工具栏中“输入密码”按钮，弹出密码对话框，选择系统管理员，输入密码，确认后界面如图11。此时点击工具栏中相应按钮，可对遥信库/遥测库进行增加、删除、撤消等修改以及保存操作。如果数据来源为后台数据库，双击具体信号前的“序号”项修改信号所关联的内容（见图12），单击具体信号的“信号名称”项可修改具体名称。注：若遥信库中的信号是参与设备闭锁，且需要手动复归，则此信号从后台索引时请索引标志字项，而不是遥信值项。图11图12（四） 系统设备点击“系统设备”菜单项，界面切换为如图5。（五） 动作记录点击“动作记录”菜单项，界面切换为如图13。图13动作记录内容包括“记录时间”，“对象”，“动作”，“成功与否”，“动作前控制侧电压”，“动作后控制侧电压”，“动作前Q”，“动作后Q”，“动作前参考侧电压”，“动作后参考侧电压”等项。点击工具栏中的“查询记录”按钮，弹出日期选择对话框（见图14），可查阅历史动作记录图14（六） 动作方式及投退设置点击“动作方式及投退设置”菜单项，弹出“动作方式及投退设置”对话框（见图15）。注：此中设置需要系统管理员/操作员密码才能保存。选择所需投退的设备，点击“投入”/“退出”按钮，将此设备交由/退出AVQC控制。动作方式可设置为a 手动调整对于分接头、电容/电抗给出调整提示（不直接出口）。b 半自动调整对于分接头给出调整提示，电容/电抗自动调整。c 自动调整对于分接头、电容/电抗自动调整。图15（七）运行数据显示点击“运行数据显示”菜单项，界面切换为如图16。在此界面可观察整个VQC实时运行状态。图16三变压器有关设置选中具体变压器，点击右键，弹出菜单（见图17/18），菜单包括以下菜单项“运行数据显示”，“运行区域显示”，“参数设置”，“增加变压器”，“删除变压器”。图18图19（1） 增加/删除变压器用来配置与工程相适应的变压器数目。注：最大可配置四只变压器。此修改需要系统管理员密码。（2） 参数设置点击“参数设置”菜单项，弹出“变压器设置”属性页。注：此中设置需要系统管理员密码才能保存。图20在“参数设置”页（见图20）中可设置以下参数：1 变压器名称注意：变压器名称不能重复。2 额定容量(MW)3 变压器最大/最小档位当档位大于等于最大档位或小于最小档位，自动闭锁上升调节。当档位小于等于最小档位、大于最大档位，自动闭锁下降调节。4 每天最大动作次数当每天的动作次数达到此值时，该分接头当天自动闭锁，过零点自动复归。5 动作时间间隔(s)此分接头两次动作之间的最小时间间隔。6 累计最大动作次数当动作次数达到此值时，该分接头闭锁，需要手动复归。7 越限稳定时间(s)只有处于同一不正常区域时间达到此值，才开始进行调节，以避免频繁调节。8 分接头调整一档对控制侧电压的影响(kV)9 分接头调整一档对参考侧电压的影响(kV)当参考侧设为不考虑时，可填任意值。10 动作方式动作方式可设置为d 手动调整对于分接头、电容/电抗给出调整提示。e 半自动调整对于分接头给出调整提示，电容/电抗自动调整。f 自动调整对于分接头、电容/电抗自动调整。11 变压器类型可设置为两卷变、三卷变。12 优先方式可设置为无功优先、电压优先。13 控制目标控制目标指的是当此侧电压不正常时，分接头将进行调整。对于两卷变，可设为低压侧、高压侧。对于三卷变，可设为低压侧、中压侧、高压侧。14 参考目标参考目标指的是当分接头进行调整时，不能将此侧电压调至限值以外，即不正常。对于两卷变，可设为低压侧、高压侧、不考虑。对于三卷变，可设为低压侧、中压侧、高压侧、不考虑。15 档位/有功/无功/上升/下降/急停索引将此变压器各所需值与遥信/遥测库关联。注：现在只考虑急停闭锁，不考虑急停遥控。急停索引可不关联。在“运行限值设置”页（见图21）可设置：图211 Q表示方式可设为功率因数表示、无功表示。2 定值给出方式可设为时段、主变负载率。3 定值不管是按时段还是主变负载率，都可以设置最大96个点的定值。包括：控制侧电压上/下限(kV)、参考侧电压上/下限(kV)、无功上/下限。注：功率因数时，无功上/下限应在1，0之间。在“闭锁设置”页（见图22）中可设置该分接头的闭锁条件。图22闭锁条件不超过20个，之间为或的关系。只要有一个闭锁条件满足，即闭锁分接头。只有所有闭锁条件不满足，才开放分接头。闭锁条件对于遥信，可设为该信号发生时闭锁或消除时闭锁。闭锁条件对于遥测，可设为=设定值时闭锁、=设定值时闭锁或同时闭锁。任一闭锁条件都有三种复归方式：自动复归、自动延时复归、手动复归。自动复归为某一闭锁条件不满足时,该闭锁条件自动解除。自动延时复归为某一闭锁条件不满足时,经延长所设定时间后，该闭锁条件自动解除。手动复归为某一闭锁条件不满足时,需人工复归该闭锁条件，该闭锁条件才会解除。（3） 运行数据显示点击“运行数据显示”菜单项，弹出“数据显示”属性页。在“状态显示”页（见图23）中，可看到该主变的有关运行值。图23在“闭锁信号状态”页（见图24）中，可看到该主变分接头的各闭锁条件状态。图24当某一需手动复归的闭锁条件发生时，可在此页中复归。选中所需复归的闭锁条件，然后点击复归按钮，在点击确定按钮后，弹出密码对话框，输入正确密码后即可（系统管理员和系统操作员均可）。除了设定的需手动复归的闭锁条件外，需手动复归的闭锁条件还有控制失败闭锁以及达到累计动作次数闭锁。（4） 运行区域显示点击“运行区域显示”菜单项，运行界面切换为如图25，反映了当前该主变电压无功所处的区域。图25四变压器运行方式的有关设置由于各变电站的接线方式不尽相同、变压器的运行方式多种多样，因此采用组态方式来规定变压器的运行方式（最多可达10种运行方式）。选中具体运行方式，点击右键，弹出菜单（见图26/27），菜单包括以下菜单项“运行方式组态示”，“新增运行方式”，“删除运行方式”。图26图27（1） 新增/删除运行方式用来配置与工程相适应的该变压器的运行方式数目。注：此修改需要系统管理员密码。（2） 运行方式组态点击“运行方式组态”菜单项，弹出“运行方式设定”属性页。注：此中设置需要系统管理员密码才能保存。在“运行方式”页（见图28）中可设置：图281 运行方式名注意：运行方式名不能重复。2 主变参考侧运行设置决定此运行方式下，该主变是否带参考侧运行。3 变压器并列设置决定此运行方式下，该主变是否与其他主变并列。此主变将默认为该并列运行方式下的主变压器。注意：并列的其他变压器不必再设该运行方式。4 所带低压母线设置设置此运行方式下主变带哪几段低压母线（带电容/抗器）运行。5 从变压器设置当该运行方式下变压器为并列运行时，设置与该变压器并列的其他变压器。6 控制/参考侧索引将在此运行方式下，控制/参考侧电压与数据库关联。在“所需条件”页（见图29）中，可设置满足该运行方式的所需条件（最多20），所有条件是与的关系。只有这些设置的条件全部满足，才认为该变压器处于此运行方式。图29五低压母线设置低压母线指的是带电容/抗器的母线。选中具体低压母线，点击右键，弹出菜单（见图30/31），菜单包括以下菜单项“母线属性”，“新增母线”，“删除母线”。图30图31（1） 新增/删除母线用来配置与工程相适应的母线数目（最大6段母线）。注：此修改须系统管理员密码。（2） 母线属性点击“母线属性”菜单项，弹出对话框（见图32）。可设置母线名称（不能重复）、电容/抗器数目注：此中设置需要系统管理员密码才能保存。图32六电容/抗器设置选中具体电容/抗器，点击右键，弹出菜单（见图33/34），菜单包括以下菜单项“状态显示”，“属性设置”，“新增电容/抗”，“删除”。图33图34（1） 新增/删除电容/抗用来配置该母线所带电容/抗器数目。每段母线最多可设置4组电容器、4组电抗器。注：此修改需要系统管理员密码。（2） 属性设置点击“属性设置菜单项”，弹出“属性”属性页。注：此中设置需要系统管理员密码才能保存。在“属性”页（见图35）中，可进行以下设置：图351 名称注：名称不能重复。2 容量（MVar）3 每天最大动作次数4 累计最大动作次数5 动作时间间隔6 对控制侧电压的影响量（kV）7 对参考侧电压的影响量（kV）各设置基本与变压器设置意义相同，请参考变压器设置。在“数据连接”页（见图36）中，可将电容/抗器所需信号与数据库关联（双击对象栏中具体对象即可进行关联）。图36在“闭锁设置”页中（见37），可设置该电容/抗器的闭锁条件，同变压器分接头的闭锁设置。图37（3） 状态显示点击“状态显示”菜单项，弹出“状态显示”属性页。在“运行状态页”（见图38）中，可看到该电容/抗器的有关运行值。注意：电容/抗器的无功出力与其开关位置不符时，将短暂闭锁该设备。图38在“闭锁信号状态”页（见图39）中，可看到该电容/抗器的各闭锁条件状态。设备解除闭锁条件同主变分接头。图39附录一远传信号表每个设备8个信号。变压器信号为：请求下降(变压器名称)分接头请求上升(变压器名称)分接头(变压器名称)分接头动作成功(变压器名称)分接头动作失败VQC异常闭锁(变压器名称)分接头VQC正常闭锁(变压器名称)分接头(变压器名称)运行方式不满足闭锁备用电容/抗器信号为：请求退出(电容/抗器名称)电容器请求投入(电容/抗器名称)电容器(电容/抗器名称)电容器动作成功(电容/抗器名称)电容器动作失败VQC异常闭锁(电容/抗器名称)电容器VQC正常闭锁(电容/抗器名称)电容器备用备用排列顺序为：1、2.n#变压器，1、2.n#电容器（按母线排列），1、2.n#电抗器（按母线排列）举例如下：如某系统具有两变压器，两段母线，每段母线上具有两组电容器和一组电抗器，则远传信号为：请求下降1#分接头请求上升1#分接头1#分接头动作成功1#分接头动作失败VQC异常闭锁1#分接头VQC正常闭锁1#分接头1#变压器运行方式不满足闭锁备用请求下降2#分接头请求上升2#分接头2#分接头动作成功2#分接头动作失败VQC异常闭锁2#分接头VQC正常闭锁2#分接头2#变压器运行方式不满足闭锁备用请求退出1#母线1#电容器请求投入1#母线1#电容器1#母线1#电容器动作成功1#母线1#电容器动作失败VQC异常闭锁1#母线1#电容器VQC正常闭锁1#母线1#电容器备用备用请求退出1#母线2#电容器请求投入1#母线2#电容器1#母线2#电容器动作成功1#母线2#电容器动作失败VQC异常闭锁1#母线2#电容器VQC正常闭锁1#母线2#电容器备用备用请求退出2#母线1#电容器请求投入2#母线1#电容器2#母线1#电容器动作成功2#母线1#电容器动作失败VQC异常闭锁2#母线1#电容器VQC正常闭锁2#母线1#电容器备用备用请求退出2#母线2#电容器请求投入2#母线2#电容器2#母线2#电容器动作成功2#母线2#电容器动作失败VQC异常闭锁2#母线2#电容器VQC正常闭锁2#母线2#电容器备用备用请求退出1#母线1#电抗器请求投入1#母线1#电抗器1#母线1#电抗器动作成功1#母线1#电抗器动作失败VQC异常闭锁1#母线1#电抗器VQC正常闭锁1#母线1#电抗器备用备用请求退出2#母线1#电抗器请求投入2#母线1#电抗器2#母线1#电抗器动作成功2#母线1#电抗器动作失败VQC异常闭锁2#母线1#电抗器VQC正常闭锁2#母线1#电抗器备用备用附录二变压器定值单一额定容量(MW) 变压器类型 优先方式控制目标参考目标变压器最大/最小档位每天最大动作次数累计最大动作次数动作时间间隔(s)越限稳定时间(s) 分接头调整一档对控制侧电压的影响(kV)分接头调整一档对参考侧电压的影响(kV)二运行限值1Q表示方式：2时段（最多点）起始时间控制侧电压上限(kV)控制侧电压下限(kV)参考侧电压上限(kV)参考侧电压下限(kV)无功上限无功下限3负载率（最多点）起始负载率控制侧电压上限(kV)控制侧电压下限(kV)参考侧电压上限(kV)参考侧电压下限(kV)无功上限无功下限三闭锁信号信号名称闭锁条件复归方式四运行方式简述（列出此变压器与低压母线可能的运行方式及满足这些运行方式的条件）：附录三电容/抗器定值单一额定容量(MW) 每天最大动作次数累计最大动作次数动作时间间隔(s)越限稳定时间(s) 分接头调整一档对控制侧电压的影响(kV)分接头调整一档对参考侧电压的影响(kV)二闭锁信号信号名称闭锁条件复归方式附录四电压无功控制软件调试大纲一实验目标：当变压器处于不同运行方式、运行点处于各不正常区时，能够成功实现各控制区的策略，动作相应补偿设备，并且符合各种闭锁条件。二实验方式具有三种调试方式：1 实际加实验所需的各遥测量和开关量。2 在后台对所需的量进行人工置数，以模拟现场运行情况。3 若带负荷实验，则修改定值。三调试步骤1 运行VQC，进行参数设置，检查参数设置是否正确。2 根据具体变电站的具体接线方式，进行不同运行方式的实验。以110kV两台变压器带两段母线为例，具