一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著調(diào)度自動化的不斷發(fā)展以及用戶對電能質(zhì)量要求的逐步提高，自動電壓控制技術(shù)已在電網(wǎng)得到了廣泛而深入的應用，廠站側(cè)自動電壓控制系統(tǒng)也應運而生，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制系統(tǒng)的逐步投入并網(wǎng)運行，為了進一步加強對電網(wǎng)無功功率流動和電壓管控技術(shù)水平，進一步提高供電的電能質(zhì)量以及電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平，因而對調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)未覆蓋到的非統(tǒng)調(diào)電廠的自動電壓控制技術(shù)的研究和應用就成了日益迫切的需求。
[0003]非統(tǒng)調(diào)電廠主要是指小水電、自備電廠、生物質(zhì)能電廠以及分布式風力發(fā)電場和光伏發(fā)電站等。其主要特征是大多數(shù)地理位置比較偏遠，點多面廣且位置分散，沒有專用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，調(diào)度端的自電壓控制系統(tǒng)實時指令與站內(nèi)運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)無法進行下發(fā)和上送。而架設或敷設專用的電力載波通道或?qū)Ｓ霉饫w通道，由于非統(tǒng)調(diào)電廠的分布特征和地域特征的制約，不但投資成本大、建設周期長，而且也不現(xiàn)實、不可行。而對于采用GPRS或CDMA無線通信方式，由于受到基站信號覆蓋的限制和公網(wǎng)信息傳輸安全性的威脅，也不可行。因而，目前非統(tǒng)調(diào)電廠與調(diào)度之間普遍存在缺乏信息傳輸通道這樣的問題，造成非統(tǒng)調(diào)電廠的自動電壓控制系統(tǒng)無法實施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制方法及系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提出的一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制方法，包括以下步驟:
[0006]S1、建立北斗衛(wèi)星傳輸通道，其包括北斗指揮終端和北斗用戶終端；
[0007]S2、北斗指揮終端從AVC主站獲取下行通信內(nèi)容，下行通信內(nèi)容包括AVC主站實時下發(fā)的電壓目標指令值以及對應的北斗用戶終端的ID標識，并根據(jù)ID標識將電壓目標指令值發(fā)送到北斗用戶終端；
[0008]S3、AVC子站根據(jù)從北斗用戶終端獲得的電壓目標指令值對廠站側(cè)母線電壓和可控機組進行調(diào)節(jié)；
[0009]S4、北斗用戶終端從AVC子站獲取上行通信內(nèi)容，上行通信內(nèi)容包括AVC子站采集的廠站側(cè)電壓信息和對應的北斗指揮終端的ID標識，并根據(jù)ID標識，將廠站側(cè)電壓信息發(fā)送給北斗指揮終端；
[0010]S5、AVC主站從北斗指揮終端獲取廠站側(cè)電壓信息，并根據(jù)廠站側(cè)電壓信息生成電壓目標指令值。
[0011]優(yōu)選地，AVC主站根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)的電壓無功安全、經(jīng)濟運行最優(yōu)目標，以及無功分層分區(qū)就地平衡原則生成廠站側(cè)并網(wǎng)點控制母線的電壓目標指令值。
[0012]優(yōu)選地，步驟S2具體包括以下分步驟:
[0013]S21、北斗指揮終端從AVC主站實時獲取下行通信內(nèi)容，并對下行通信內(nèi)容進行加密后通過北斗衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至地面中心站作為入站信號；
[0014]S22、入站信號經(jīng)解密再加密后轉(zhuǎn)變?yōu)槌稣拘盘柾ㄟ^北斗衛(wèi)星廣播至北斗用戶終端；
[0015]S23、北斗用戶終端對出站信號進行解密后生成通信報文并發(fā)送給AVC子站。
[0016]優(yōu)選地，步驟S3具體包括以下分步驟:
[0017]S31、AVC子站根據(jù)電壓目標指令值與當前母線電壓之間的差值，判斷調(diào)節(jié)目標是否收斂；
[0018]S32、如果已經(jīng)收斂，則結(jié)束調(diào)節(jié)控制;如果未收斂，則通過并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度，實時計算全場目標無功，再根據(jù)無功協(xié)調(diào)分配策略，計算出各可控機組的目標無功；
[0019]S33、通過機組機端的電壓無功靈敏度對本輪控制結(jié)果進行狀態(tài)預估，并根據(jù)狀態(tài)預估的結(jié)果對機組的控制目標進行安全校正后，獲得各可控機組的安全控制目標；
[0020]S34、將安全控制目標輸出至各可控機組的勵磁控制單元進行目標控制，然后返回步驟S31。
[0021]優(yōu)選地，步驟S4具體包括以下分步驟:
[0022]S41、北斗用戶終端從AVC子站獲取上行通信內(nèi)容，并對上行通信內(nèi)容進行加密后通過北斗衛(wèi)星發(fā)送至地面中心站作為入站信號；
[0023]S42、入站信號經(jīng)解密再加密后轉(zhuǎn)變?yōu)槌稣拘盘柾ㄟ^北斗衛(wèi)星廣播至北斗指揮終端；
[0024]S43、北斗指揮終端對出站信號進行解密后生成通信報文并發(fā)送給AVC主站。
[0025]優(yōu)選地，北斗衛(wèi)星傳輸通道為雙工通信通道。
[0026]一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制系統(tǒng)，包括:主站端、北斗衛(wèi)星傳輸通道和AVC子站；
[0027]北斗衛(wèi)星傳輸通道包括北斗用戶終端、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和北斗指揮終端；北斗衛(wèi)星傳輸通道的通信方式為:發(fā)送方首先將包含接收方ID標識和通信內(nèi)容的通信申請信號加密后通過北斗衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至地面中心站作為入站信號;地面中心站對入站信號進行處理后發(fā)送至地面網(wǎng)管中心;地面網(wǎng)管中心接收到處理后的入站信號經(jīng)過解密和再加密后發(fā)送至地面中心站作為出站信號;地面中心站將出站信號經(jīng)過北斗衛(wèi)星廣播至接收方;接收方對出站信號進行解密后發(fā)送出去;發(fā)送方為北斗指揮終端或者北斗用戶終端，接收方為北斗用戶終端或北斗指揮終端；
[0028]主站端包括AVC主站和北斗主站信息管理平臺;AVC子站獲取廠站側(cè)電壓信息，AVC子站將廠站側(cè)電壓信息與對應的北斗指揮終端ID標識發(fā)送給北斗用戶終端，北斗主站信息管理平臺通過北斗衛(wèi)星傳輸通道獲得廠站側(cè)電壓信息并處理后傳輸給AVC主站;AVC主站根據(jù)廠站側(cè)電壓信息生成電壓目標指令值，北斗主站信息管理平臺根據(jù)電壓目標指令值生成通信內(nèi)容，并將通信內(nèi)容與對應的北斗用戶終端的ID標識發(fā)送給北斗指揮終端以通過北斗衛(wèi)星傳輸通道與AVC子站通信;AVC子站根據(jù)接收到的電壓目標指令值對廠站側(cè)母線電壓和可控機組進行調(diào)節(jié)。
[0029]優(yōu)選地，AVC主站根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)的電壓無功安全、經(jīng)濟運行最優(yōu)目標，以及無功分層分區(qū)就地平衡原則生成廠站側(cè)并網(wǎng)點控制母線的電壓目標指令值。
[0030]本發(fā)明中，通過北斗衛(wèi)星傳輸通道進行AVC主站下發(fā)控制指令的傳輸，且由北斗指揮終端和北斗用戶終端進行加密解密，有利于避免編碼規(guī)則的泄漏，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。且，在北斗指揮終端和北斗用戶終端之間再對數(shù)據(jù)進行一個加密方式變更，進一步降低了加密方式被破解的可能。
[0031]北斗衛(wèi)星傳輸通道特有的雙向報文通信能力非常適合大范圍應用于通信不發(fā)達地區(qū)監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集和傳輸，其通信過程采用加密傳輸，確保了信息安全性。因而采用北斗衛(wèi)星傳輸通道作為非統(tǒng)調(diào)電廠與調(diào)度主站之間的通信通道，是一種安全、經(jīng)濟、有效的途徑，可以解決目前非統(tǒng)調(diào)電廠與調(diào)度之間普遍存在的缺乏信息傳輸通道的問題，為非統(tǒng)調(diào)電廠實現(xiàn)自動電壓控制系統(tǒng)提供了必要條件。
[0032]利用北斗衛(wèi)星傳輸通道的雙向報文通信功能，以及通信過程加密機制的特性，將北斗衛(wèi)星傳輸通道作為一種新型的信息傳輸通道應用于非統(tǒng)調(diào)電廠的自動電壓控制系統(tǒng)，既實現(xiàn)了非統(tǒng)調(diào)電廠和調(diào)度主站之間的數(shù)據(jù)傳輸，又確保了信息傳輸?shù)陌踩浴?br>【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明提出的一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制方法流程圖；
[0034]圖2為本發(fā)明提出的一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖3為北斗衛(wèi)星傳輸通道示意圖。
【具體實施方式】
[0036]參照圖1，本發(fā)明提出的一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動電壓控制方法，包括以下步驟:
[0037]S1、建立北斗衛(wèi)星傳輸通道，其包括北斗指揮終端和北斗用戶終端。北斗指揮終端和北斗用戶終端通過北斗衛(wèi)星通信，北斗衛(wèi)星傳輸通道為雙工通信通道。
[0038]S21、北斗指揮終端從AVC主站實時獲取下行通信內(nèi)容，并對下行通信內(nèi)容進行加密后通過北斗衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至地面中心站作為入站信號。下行通信內(nèi)容包括AVC主站實時下發(fā)的電壓目標指令值以及對應的北斗用戶終端的ID標識。
[0039]S22、入站信號經(jīng)解密再加密后轉(zhuǎn)變?yōu)槌稣拘盘柾ㄟ^北斗衛(wèi)星廣播至ID標識對應的北斗用戶終端。
[0040]S23、北斗用戶終端對出站信號進行解密后生成通信報文并發(fā)送給AVC子站。
[0041]本實施方式中，通過北斗衛(wèi)星傳輸通道進行AVC主站下發(fā)控制指令的傳輸，且由北斗指揮終端和北斗用戶終端進行加密解密，有利于避免編碼規(guī)則的泄漏，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。且，在北斗指揮終端和北斗用戶終端之間再對數(shù)據(jù)進行一個加密方式變更，進一步降低了加密方式被破解的可能。
[0042]S31、AVC子站根據(jù)電壓目標指令值與當前母線電壓之間的差值，判斷調(diào)節(jié)目標是否收斂。
[0043]S32、如果已經(jīng)收斂，則結(jié)束調(diào)節(jié)控制;如果未收斂，則通過并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度，實時計算電網(wǎng)的全場目標無功，再根據(jù)無功協(xié)調(diào)分配策略，計算出各可控機組的目標無功。
[0044]S33、通過機組機端的電壓無功靈敏度對本輪控制結(jié)果進行狀態(tài)預估，并根據(jù)狀態(tài)預估的結(jié)果對機組的控制目標進行安全校正后，獲得各可控機組的安全控制目標。
[0045]S34、將安全控制目標輸出至各可控機組的勵磁控制單元進行目標控制，然后返回步驟S31。
[0046]本實施方式中，