一種基于北斗衛(wèi)星通信的非統(tǒng)調(diào)電廠自動(dòng)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(dòng)電壓控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著調(diào)度自動(dòng)化的不斷發(fā)展以及用戶對(duì)電能質(zhì)量要求的逐步提高，自動(dòng)電壓控制技術(shù)已在電網(wǎng)得到了廣泛而深入的應(yīng)用，廠站側(cè)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著統(tǒng)調(diào)電廠自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的逐步投入并網(wǎng)運(yùn)行，為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)無功功率流動(dòng)和電壓管控技術(shù)水平，進(jìn)一步提高供電的電能質(zhì)量以及電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，因而對(duì)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)未覆蓋到的非統(tǒng)調(diào)電廠的自動(dòng)電壓控制技術(shù)的研究和應(yīng)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(fēng)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(yuǎn)，點(diǎn)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(shí)時(shí)指令與站內(nèi)運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)無法進(jìn)行下發(fā)和上送。而架設(shè)或敷設(shè)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(shè)周期長，而且也不現(xiàn)實(shí)、不可行。而對(duì)于采用GPRS或CDMA無線通信方式，由于受到基站信號(hào)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(dòng)電壓控制系統(tǒng)無法實(shí)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(dòng)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(dòng)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(shí)時(shí)下發(fā)的電壓目標(biāo)指令值以及對(duì)應(yīng)的北斗用戶終端的ID標(biāo)識(shí)，并根據(jù)ID標(biāo)識(shí)將電壓目標(biāo)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(biāo)指令值對(duì)廠站側(cè)母線電壓和可控機(jī)組進(jìn)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(duì)應(yīng)的北斗指揮終端的ID標(biāo)識(shí)，并根據(jù)ID標(biāo)識(shí)，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(biāo)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(jì)運(yùn)行最優(yōu)目標(biāo)，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(diǎn)控制母線的電壓目標(biāo)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(shí)時(shí)獲取下行通信內(nèi)容，并對(duì)下行通信內(nèi)容進(jìn)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(hào)；
[0014]S22、入站信號(hào)經(jīng)解密再加密后轉(zhuǎn)變?yōu)槌稣拘盘?hào)通過北斗衛(wèi)星廣播至北斗用戶終端；
[0015]S23、北斗用戶終端對(duì)出站信號(hào)進(jìn)行解密后生成通信報(bào)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(biāo)指令值與當(dāng)前母線電壓之間的差值，判斷調(diào)節(jié)目標(biāo)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(diǎn)的電壓無功靈敏度，實(shí)時(shí)計(jì)算全場目標(biāo)無功，再根據(jù)無功協(xié)調(diào)分配策略，計(jì)算出各可控機(jī)組的目標(biāo)無功；
[0019]S33、通過機(jī)組機(jī)端的電壓無功靈敏度對(duì)本輪控制結(jié)果進(jìn)行狀態(tài)預(yù)估，并根據(jù)狀態(tài)預(yù)估的結(jié)果對(duì)機(jī)組的控制目標(biāo)進(jìn)行安全校正后，獲得各可控機(jī)組的安全控制目標(biāo)；
[0020]S34、將安全控制目標(biāo)輸出至各可控機(jī)組的勵(lì)磁控制單元進(jìn)行目標(biāo)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(duì)上行通信內(nèi)容進(jìn)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(hào)；
[0023]S42、入站信號(hào)經(jīng)解密再加密后轉(zhuǎn)變?yōu)槌稣拘盘?hào)通過北斗衛(wèi)星廣播至北斗指揮終端；
[0024]S43、北斗指揮終端對(duì)出站信號(hào)進(jìn)行解密后生成通信報(bào)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(dòng)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(biāo)識(shí)和通信內(nèi)容的通信申請(qǐng)信號(hào)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(hào);地面中心站對(duì)入站信號(hào)進(jìn)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(hào)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(hào);地面中心站將出站信號(hào)經(jīng)過北斗衛(wèi)星廣播至接收方;接收方對(duì)出站信號(hào)進(jìn)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(tái);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(duì)應(yīng)的北斗指揮終端ID標(biāo)識(shí)發(fā)送給北斗用戶終端，北斗主站信息管理平臺(tái)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(biāo)指令值，北斗主站信息管理平臺(tái)根據(jù)電壓目標(biāo)指令值生成通信內(nèi)容，并將通信內(nèi)容與對(duì)應(yīng)的北斗用戶終端的ID標(biāo)識(shí)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(biāo)指令值對(duì)廠站側(cè)母線電壓和可控機(jī)組進(jìn)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(jì)運(yùn)行最優(yōu)目標(biāo)，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(diǎn)控制母線的電壓目標(biāo)指令值。
[0030]本發(fā)明中，通過北斗衛(wèi)星傳輸通道進(jìn)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(jìn)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浴Ｇ?，在北斗指揮終端和北斗用戶終端之間再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)加密方式變更，進(jìn)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(bào)文通信能力非常適合大范圍應(yīng)用于通信不發(fā)達(dá)地區(qū)監(jiān)控?cái)?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(jì)、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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(bào)文通信功能，以及通信過程加密機(jī)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(yīng)用于非統(tǒng)調(diào)電廠的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，既實(shí)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(dòng)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(dòng)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(shí)施方式】
[0036]參照?qǐng)D1，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(dòng)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(shí)時(shí)獲取下行通信內(nèi)容，并對(duì)下行通信內(nèi)容進(jìn)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(hào)。下行通信內(nèi)容包括AVC主站實(shí)時(shí)下發(fā)的電壓目標(biāo)指令值以及對(duì)應(yīng)的北斗用戶終端的ID標(biāo)識(shí)。
[0039]S22、入站信號(hào)經(jīng)解密再加密后轉(zhuǎn)變?yōu)槌稣拘盘?hào)通過北斗衛(wèi)星廣播至ID標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的北斗用戶終端。
[0040]S23、北斗用戶終端對(duì)出站信號(hào)進(jìn)行解密后生成通信報(bào)文并發(fā)送給AVC子站。
[0041]本實(shí)施方式中，通過北斗衛(wèi)星傳輸通道進(jìn)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(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)加密方式變更，進(jìn)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(biāo)指令值與當(dāng)前母線電壓之間的差值，判斷調(diào)節(jié)目標(biāo)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(diǎn)的電壓無功靈敏度，實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)的全場目標(biāo)無功，再根據(jù)無功協(xié)調(diào)分配策略，計(jì)算出各可控機(jī)組的目標(biāo)無功。
[0044]S33、通過機(jī)組機(jī)端的電壓無功靈敏度對(duì)本輪控制結(jié)果進(jìn)行狀態(tài)預(yù)估，并根據(jù)狀態(tài)預(yù)估的結(jié)果對(duì)機(jī)組的控制目標(biāo)進(jìn)行安全校正后，獲得各可控機(jī)組的安全控制目標(biāo)。
[0045]S34、將安全控制目標(biāo)輸出至各可控機(jī)組的勵(lì)磁控制單元進(jìn)行目標(biāo)控制，然后返回步驟S31。
[0046]本實(shí)施方式中，