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区域电网智能无功优化补偿系统(RSO系统)

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商品信息

 

1.RSO系统适用范围:
区域电网智能无功优化补偿系统(简称RSO系统)适用于电力、钢铁、煤炭、石油、化工、建材等区域电网的无功优化,该系统以“分层分区、就地平衡”为基础,利用现代强大的控制和通讯技术,实现整个区域电网无功的动态“时时平衡、处处平衡”,保证供电区域的电压合格、网损最小。
2.RSO系统设计依据:
1)   保证电网中无功的“时时、处处”的平衡,减少无功流动。
2)   降低电网损耗,优化工作状态,保障电网优质经济运行,实现绿色、节能。
3)   提高电压质量,有效缓解电网“低电压”问题。
4)   提升电网信息化、自动化、互动化、智能化水平,是坚强智能电网的有机组成部分。
5)   国家相关政策:
      国家发改委文件:国能新能【2010】306号“关于印发《农村电网改造升级技术原   则》的通知”。
      国家电网文件:国家电网农【2010】543号《关于综合治理农村“低电压”问题的工作意见》
      国家电网文件:农安【2010】64号文件印发《农村“低电压”治理典型方法“。
      农安【2010】60号文件印发《孙吉昌主任和李强副主任在国家电网公司农村“低电压“综合治理现场推进会上的讲话(摘      要)》的精神。
3.RSO系统原理:
1)、动态“配变域、线域、站域、区域”原理
将供配电网从下到上按层次划分为四层区域:配变域、线域、站域、区域系统在保证本“域”无功平衡的前提下,实现整个供配电“区域”无功电压自下而上多级“动域”协调优化控制。
2)、“配变域”定义及其优化原理
①配变域的定义
 一台配变台区变压器将高压10kV或20kV变成低压400V,低压400V(或220V)有若干条分支线路连接到各种电场所和用电器, 或每条分支又有若干条分支线路连接到各种用电器,形成一个配电变压器的供电区域,简称配变域。
 
 ②配变域无功优化补偿的构成
在配变域内,各(400V或220V)输电线路或分支线路上,根据线路的长度、用电负荷大小和特点,确定若干个补偿节点,安装智能电容装置,该装置仅依电压高低、或依电压和功率因数作为判据自动运行,无通讯、不受控,即插即用、免调试,作为配变域的分散补偿(包含随机随器补偿)。在配电变压器低压400V侧安装具有通信功能的智能无功优化低压补偿终端(装置)作为配变域的集中补偿。
③配变域无功优化补偿运行控制策略
各个智能电容器,独立的根据该补偿节点的电压高低、或依电压和功率因数高低自动运行,不受其它控制。配电变压器400V低压补偿终端装置,作为配变域的补充补偿和配变域无功优化备用补偿,保证配变域入口无功平衡和对配变域以外区域输出无功。
3)、“线域”定义及其优化原理
①线域的定义
一条10kV或20kV线路连接有若干台配电变压器,分布到各个用电地点,配电变压器将高压10kV或20kV变成低压400V,再通过400V或220V输电线路供给各种用电器用电,形成一个10kV或20kV线路供电区域,简称线域。
②线域电压无功优化补偿系统的构成
各个配变域优化补偿,作为线域的分散补偿。同时可在10kV或20kV线路上择点安装一台或若干台(一般为1台至3台)智能无功优化10kV或20kV线路补偿终端装置,作为线域的集中补偿每台配电变压器的400V低压补偿终端装置和10kV或20kV线路补偿终端装置,均与线域电压无功优化补偿控制中心(简称:线域控制中心)之间,可以通过有线或无线通信方式进行通信,各个补偿终端装置可以接受线域控制中心的指令并动作,线域控制中心可以接收各个补偿终端装置的电气参数信息进行分析计算,并且能够根据计算结果发出指令,形成一个10kV或20kV线路为供电区域的电压无功优化补偿系统(简称:线域电压无功优化补偿系统)。
 ③线域电压无功优化补偿系统运行控制策略
通常情况下各终端补偿装置自动跟踪负荷变化,独立工作自动补偿,使补偿节点无功平衡电压最优,同时将电气参数信息传送到线域偿控制中心。当某个或几个终端补偿装置不能满足对应的补偿节点的无功平衡要求时,线域控制中心运用多机协同处理算法,寻求最优补偿节点和补偿容量,将优化补偿控制指令发送给其它相应的补偿节点的终端补偿装置,终端补偿装置响应并动作,使上述补偿节点达到无功平衡电压最优,以保证线域处处无功平衡、电压最优。
4)、“站域”定义及其优化原理
①站域的定义
一座变电站有若干条10kV或20kV输出线路对外供电,每条10kV或20kV线路连接有若干台配电变压器,分布到各个用电地点,配电变压器将高压10kV或20kV变成低压400V供给各种用电器用电,形成一个变电站供电区域,简称站域。
②站域电压无功优化补偿系统的构成
变电站主变压器低压侧每段母线,安装一套变电站专用补偿终端装置(简称:站用补偿终端装置),作为站域集中补偿,各线域电压无功优化补偿作为站域的分散补偿。站用补偿终端装置和各10kV或20kV线路供电区域电压无功优化补偿系统控制中心(线域控制中心),均与站域电压无功优化补偿控制中心(简称:站域控制中心)之间,通过有线或无线通信方式进行通信(图5), 站用补偿终端装置和线域控制中心均可以接收站域控制中心的指令并动作或下传,站域控制中心可以接收各个线域控制中心和站用补偿终端装置的电气参数信息并进行分析计算,根据计算结果发出指令,形成一个变电站供电区域的电压无功优化补偿系统(简称:站域电压无功优化补偿系统)。线域电压无功优化补偿系统为站域电压无功优化补偿系统的子系统。
③站域电压无功优化补偿系统运行控制策略
通常情况下各站用终端补偿装置自动跟踪负荷变化独立闭环工作,自动补偿、自动调压并上传电气参数信息。也可以接收站域控制中心的指令,强制补偿调压或根据指令的约束条件自主优化运行。子系统:线域电压无功优化补偿系统也独立运行,同时将电气参数信息传送到站域偿控制中心,使站域内各补偿节点无功平衡电压最优。
当某个或几个终端补偿装置不能满足对应的补偿节点的无功平衡要求时,站域控制中心采用分层控制结构的多代理智能协调技术,运用分层分区优化多机协同处理算法,寻求最优补偿节点和补偿容量,将优化补偿控制指令发送给其它相应的补偿节点的终端补偿装置,终端补偿装置响应并动作,使上述补偿节点达到无功平衡电压最优,以实现站域内处处无功平衡、电压最优。
5)、“区域”定义及其优化原理
① 区域电网的定义
由一个调度主站以及该主站管控下的若干个变电站,每个变电站有若干条输出线路连接下一级变电站和若干条10kV或20kV输出线路,每条10kV或20kV供电线路又连接有若干台配电变压器,配电变压器将高压10kV或20kV变成低压400V供给各种用电器用电,形成一个区域的供电网络,这个区域的供电网络叫做区域电网。一个区域电网包含若干个变电站供电区域(简称:站域),一个站域又包含若干个10kV或20kV线路供电区域(简称:线域),一个线域又包含若干个配电变压器的供电区域(简称:配变域)。
                                                     区域示意图
②区域电网智能电压无功优化补偿系统运行控制策略
通常情况下,区域电网内的所有补偿节点的终端补偿装置,均自动跟踪负荷变化独立闭环自动补偿、自动调压,并上传电气数据信息,也可以根据上级控制中心的指令,强制补偿调压或根据指令的约束条件自主优化运行。区域电网电压无功优化补偿系统的各子系统:站域电压无功优化补偿系统,以及站域电压无功优化补偿系统的各个子系统:线域电压无功优化补偿系统,也均独立运行,同时将电气数据信息上传送至上一级偿控制中心,使区域电网内各补偿节点无功平衡电压最优。
当某个或几个终端补偿装置不能满足对应的补偿节点的无功平衡要求时,区域控制中心采用分层控制结构的多代理智能协调技术,运用分层分区优化多机协同处理算法,寻求最优补偿节点和补偿容量,将优化补偿控制指令发送给其它相应的补偿节点的终端补偿装置,终端补偿装置响应并动作,使上述补偿节点达到无功平衡电压最优,以实现区域电网内处处无功平衡、电压最优。
6)、RSO系统配置图
4.RSO系统技术优势:
1)、无功优化区域自动识别,动态扩展
可根据无功分布特点及流向,实现小区域内的无功平衡,在小区域内无法实现无功平衡时,根据网络拓扑分析及计算,就近进行“区域扩展”,在扩展的区域内实现无功平衡。
2.)、分组电容器专用投切开关专利技术
公司自主研发的开关具有触头开距大、弹跳小、分合闸速度快、体积小、便于安装等突出优点,安全可靠、抗涌流、无重燃、可重复开断。
3)、 连接式母线专利技术
结构紧凑,安装灵活,占用空间小,实现了多台开关的集中摆放。
4.)、 电容器内部元件保护技术
对电容器运行参数进行检测,及早发现内部元件故障,有效保证电容器安全退出,把事故消灭在萌芽状态。
5)、运行方式自动识别技术
能动态、准确的在线识别出当前区域电网或子站区域的运行方式参数;当电网结构变动后不需要对电网中的节点重新进行软件设计,大大节省了人力、物力和财力,提高了自动化程度及效率;而且可靠性能也得到了提高。
6)、单点多组紧凑式安装技术
单杆安装两动一静补偿,提高了线路补偿精度。
7)、高可靠的冗余技术
l  热备用技术;
l  冷备用技术;
l  数据并行处理技术;
l  软件模块故障切换和重启技术;
l  双网容错及负载平衡技术。
8)、 数据同步技术
l  主备模型服务器之间的同步;
l  实时服务同步;
l  系统主站与子站之间的同步。
5. RSO系统命名:
6.技术参数:
1)、 系统主站
■系统可靠性
   主站各类设备MTBF>17000小时;
   系统能长期稳定运行,在值班设备无硬件故障和非人工干预的情况下,主备设备    不发生自动切换。
■信息处理指标
   系统主站对遥信量、遥测量处理的正确率为99.99%;
   站间事件顺序记录(SOE)分辨率<10ms。
■ 系统实时性
   系统应对事件提供快速响应,必须满足下列指标:
   远动信息从前置机接收至后台画面推出的时间间隔不超过1s;
   实时数据扫描周期1~10s可调;
   遥信变化传送时间≤ 3s;
   画面实时数据更新周期为1~10s可调;
   90%的画面调出时间≤ 1s,其余画面调出时间≤ 3s;
   系统时间与标准时间误差≤ 1ms。
■ CPU负载
   系统在电网正常情况下,各服务器在任意30min内,CPU平均负载率<20%;
   系统电网事故情况下,各服务器在任意10s内,CPU平均 载率<50%;
   CPU负载持续较高(大于85%、持续时间超过3分钟)、双机切换等事件发生时,应告警。
■网络负载:在任意情况下,主局域网在任意5min内,平均负载率<10%。
■存贮容量所有存贮设备,其存贮容量除满足系统要求容量外,系统必须留有足够的备份容量。当存贮容量余额低于系统要求容量的20%时发出告警信息。系统的存储容量要满足系统在最大配置时三年信息量的保存要求。
2)、系统子站
■系统可靠性
    MTBF:>100000小时;
    系统应能长期稳定运行,在值班设备无硬件故障和非人工干预的情况下,主备设备不应发生自动切换。
■温度指标:-25~70℃。
3)、智能无功优化变电站补偿终端(装置)
最高运行电压:12kV;
最大电容组数:5×2;
抗干扰性能:能承受频率为1MHz电压幅值共模2500V,差模1000V的衰减振荡波脉冲干扰;
测量精度:0.5级;
SOE分辨率:≤2ms;
通讯方式:RS-485、RS-232或RS-422 可选。
4.)、智能无功优化线路补偿终端(装置)
最高运行电压:12kV;
单组额定最大容量:600kvar;
投切级数:2~4级;抗干扰:共模2500V,差模1000V;
抗振性:10~55Hz  ≤5g;
测量精度:0.5级;
SOE分辨率:≤2ms;
通讯方式:3G专网/GPRS/CDMA等。
5)、智能无功优化配变补偿终端(装置)
最高运行电压:0.46kV;
最大电容分组数:12;
电容设置:0~999kvar;
测量精度:0.5级;
SOE分辨率:≤2ms;
通讯方式:3G专网/GPRS/CDMA等。