配网自动化控制系统在电力工程中的应用探索

鲍翔 钱子渊

摘 要：配网自动化控制系统在电力工程中的应用，具有工作效率高、稳定性好、经济效益高等优势，本文针对补偿电容器投切控制技术的基本原理、配网自动化控制系统的组成、补偿电容器投切控制的具体对策进行了探讨并简单分析了相应的系统软件。

关键词：补偿电容器；投切控制；电力工程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.179

0 前言

傳统电力系统控制方法已经无法满足电力工程对电网调度的控制需求。通过配电网的优化补偿能够有效促进配电网系统内功率因数的提升。如果想要获取能够保障线路正常运行的必须参数，则需通过变电站的调度自动化控制系统来实现，有效补偿电容器运行电压，以此来保障对电容器实行有效的自动投切控制。

1 补偿电容器投切控制运行原理的简要分析

配网自动化控制操作中一个很关键的步骤就是对补偿电容器的设置。技术人员首先应全面系统的分析电压稳定情况及馈线首端的功率因数，选取适宜的部位进行补偿电容器的安装。只有当补偿电容器能够准确的评估馈线首端的具体功率因数、线路运行情况及电压等各项指标，才能确保投切控制操作的有效性。如果处于特定的状况，补偿电容器能够执行相应的投切动作，进一步优化电网控制。补偿电容器中一般采用10kV的线路为自动投切控制器提供所需电压，针对补偿电容器现场电压的计算及相应操作则由控制器来完成。

2 配网自动化系统的框架构成分析

该系统的核心是上位机自动化控制系统。该部分系统能够有效控制补偿综合协调远程投切操作。一般情况下，在变电站系统的内部，每一条馈线均能实现同时带起多台补偿器，而且还能确保各补偿器间能够各自运行，互补干扰。因此，为了确保系统的安全运行，必须统一协调多台补偿器，而上述这些运行操作均由上位机自动化控制系统独立完成，有效协调控制每台补偿器，实现系统的安全平稳运行。而变电站调度自动化系统能够实现对馈线出口参数与配电网运行情况的实时观察和管理，在运行的过程中，变电站控制系统将内网与外网进行连接，各馈线首端的一系列参数经由系统的TP/TCP的协议接口实行转接操作，并借助外网的服务器将参数传输到自动化控制系统内部。同时，调度中心也将使用相同的渠道来控制补偿器，以此来保障系统的安全稳定运行。经过优化的配网自动化控制系统，拥有了数据库功能，能够实现对大量数据的同时储存与读取。所存储的内容主要包括配电网的控制信息、拓扑网络的结构信息以及电容信息等。当系统需要获取数据时，就可以通过与数据库连接，将所需的相关数据从数据库中调取[1]。

3 补偿电容器投切控制的策略研究

对自动化控制系统与变电站调度系统的联系进一步优化，能够实现配电网补偿电容器的自动化投切控制。全面检测补偿线路首端的各参数是否属于正常标准，一旦检测出参数与事先设定的投切控制参数存在差异，针对问题线路的补偿器，上位机的自动化控制系统就会根据实际情况发出相应的命令，确保系统的安全稳定运行。

3.1 投入控制对策分析

对功率的因数进行判断，如果功率因数低于事先设置的补偿下限数值，则需对电容器执行无功补偿操作。根据电容与线路间的拓扑情况，以容量递减方法执行投入操作，当电容器的容量相同就可以采用序号递减方式实行投入控制操纵。如果首次投入电容器无法满足无功状态，必须进行再次补偿操作。如果优化自动化系统检测结果显示仍不满足无功优化状态，就会自行命令其他电容器继续执行运行操作。经过多次的状态检测与投入补偿控制，最终使电网线路能够保持在一个无功的优化状态。

3.2 切除控制对策分析

当系统内的无功功率值低于0的时候，出现无功返送的情况，则表明对于施加在线路内的无功补偿超过正常数值，引发了过补的情况，则需进行电容器切除操作。选取与无功功率值最接近的电容器首先切除，以此类推。对于已投入的电容器根据序号递增和容量递增的方式来排序，同样先将和无功功率值最接近的电容器切除。如果系统检测结果显示仍旧存在过补，将会在下个检测周期切除电容器，通过全面的检测和切除操作，使电网线路能够始终维持在非过补的状态。

3.3 控制器投切控制方式应用

在应用过程中，需根据设备实际需要，分析其上下限值是否科学，并通过控制器对其进行最终整定。若检测中出现电压值过高情况，需采取切断电容器方案，若电压测定值过低，可选择投入电容器方法，实现控制器科学控制。在输入上机命令时，在投入命令下，可微调窗口位置，保障整定值与电压值相吻合。当控制器执行切除命令时，可适当调整位置，使整定值与电压值相吻合，保障控制窗口处于最优状态。在投切控制中，可应用GPRS技术，实现与控制器之间有效连接。当信息反馈无法完整传递到上位机中时，控制器会以独立运行的方式，实现对命令自动确认与执行。当控制器与上位机可正常反馈数据信息时，则会再次被控制[2]。

4 自动化控制系统软件的简单分析

若想保障电力工程自动控制科学性，需明确自动化配网主体构成，以多线程架构与模块化架构进行融合。并应用GPRS通信技术，保障上位机与下位机连接有效性。在此过程中，上位机可发挥信息接收功能，并在信息反馈过程中，下达控制指令。数据库可凭借自身信息记录与读取功能，对反馈形成的数据包进行处理。其中控制器代理器和电容代理器是配网自动化控制系统的逻辑周转核心，上位机主要发挥模块决策功能，对控制代理器以及电容代理器所产生的信息进行决策，根据不同信息，下达具体的控制指令。下位机主要负责根据周转的信息来执行具体的投入、切除操作，并将实际状态向上位机进行反馈。自动化控制系统软件借助C++语言进行编写，并依据补偿对策对补偿器的运行进行控制。与此同时，还能实现对下位机运行情况的监测。

5 总结

综上所述，在电力工程中运用配网自动化控制系统，能够确保供电质量、输送电压的稳定性、有效降低电能的消耗。因此，电力企业对于配电网自动化系统的建设应予以高度重视。在实际工作中，通过不断的完善和优化，促进我国电力事业的稳定可持续发展。

参考文献：

[1]李伟华.供电企业配网自动化控制系统的应用[J].电子技术与软件工程，2017（01）：127.

[2]林晓滨，杨玉燕.浅析供电企业配网自动化控制系统的应用[J].科技创新与应用，2016（35）：216.