寧東電網(wǎng)電壓自動(dòng)控制（AVC）系統(tǒng)的建設(shè)

張?jiān)?/p>

摘 要：作為衡量電力系統(tǒng)電能質(zhì)量重要指標(biāo)的電壓，在寧東電網(wǎng)OPEN 3000調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)初期，監(jiān)控人員只能依靠對(duì)變電站母線電壓的監(jiān)視進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，存在運(yùn)行缺陷，因此，從全網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行考慮，需要建設(shè)一套電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)完成，將為電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制提供科學(xué)的技術(shù)手段，提高了寧東電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，保證了系統(tǒng)運(yùn)行所需的優(yōu)質(zhì)電壓，減輕了監(jiān)控人員調(diào)整電壓的勞動(dòng)強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：電壓自動(dòng)控制 無(wú)功控制 建設(shè)

中圖分類號(hào)：TM761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（c）-0105-01

電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，電力系統(tǒng)的電壓水平與無(wú)功狀況緊密相關(guān)。如果系統(tǒng)中的無(wú)功電源出力不能滿足系統(tǒng)所有負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)損耗的需求，就會(huì)導(dǎo)致電壓偏離額定值范圍，而一旦電壓偏低，系統(tǒng)中的能量損耗和功率損耗就會(huì)增加，電壓低于一定程度，就可能危及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，甚至引起電壓崩潰；而電壓過(guò)高，各類電氣設(shè)備的絕緣就可能受到破壞，不利于電網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)，因此，配置適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償設(shè)備不僅可以提高電壓水平，還能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 系統(tǒng)建設(shè)情況

寧東電網(wǎng)目前共接入變電站56座，通過(guò)OPEN 3000系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)電壓的調(diào)節(jié)主要采用手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，存在明顯的缺陷，具體如下：

（1）監(jiān)控人員每日監(jiān)控的信息量較大，同時(shí)還要配合進(jìn)行電氣設(shè)備檢修停送電等工作，每日電壓變化情況較多，逐條檢查不僅增加了監(jiān)控人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且容易發(fā)生人為失誤；

（2）寧東OPEN 3000系統(tǒng)投入運(yùn)行后，由于每日上送主站信息較多，電壓越正常上下限僅發(fā)異常告警，因此，存在監(jiān)控人員不能及時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況，造成安全隱患；

（3）監(jiān)控人員對(duì)電壓的調(diào)節(jié)很多屬于憑經(jīng)驗(yàn)決定，無(wú)法科學(xué)合理的進(jìn)行分析、判斷；

（4）無(wú)法從全網(wǎng)優(yōu)化的角度考慮對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，只是對(duì)局部電壓的控制。

因此，建設(shè)一套AVC無(wú)功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以使系統(tǒng)電壓的調(diào)節(jié)控制能力得到很大的提高，同時(shí)也能減輕監(jiān)控人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步提高寧東電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平。

該系統(tǒng)建設(shè)完成后，不僅可以確保整個(gè)系統(tǒng)的電壓合格率滿足同業(yè)對(duì)標(biāo)要求，還能防止電壓崩潰，保證電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)電氣設(shè)備的使用壽命，同時(shí)也進(jìn)一步提高了寧東自動(dòng)化水平。通過(guò)省地一體化聯(lián)調(diào)工作的開(kāi)展，可以更好的保證整個(gè)寧夏電網(wǎng)運(yùn)行的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。

2 系統(tǒng)主要功能及控制模式

地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)的主要功能，是在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，保證母線電壓和變電站關(guān)口功率因數(shù)在合格范圍內(nèi)，最大限度的減少線路的無(wú)功傳輸，降低電網(wǎng)的有功損耗。

寧東AVC控制模式主要包括兩種：一種是區(qū)域就地控制模式，另一種是省地AVC協(xié)調(diào)控制模式。

針對(duì)地調(diào)AVC區(qū)域就地控制模式，主要針對(duì)區(qū)域內(nèi)母線電壓越限進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)兼顧無(wú)功和220 kV母線電壓，由于寧東電網(wǎng)沒(méi)有220 kV電壓等級(jí)變電站，因此只需要兼顧無(wú)功。在判斷變電站電壓越限后，將根據(jù)電壓越限情況和站內(nèi)無(wú)功值決定投、切電容器和升、降變壓器檔位，該調(diào)節(jié)過(guò)程在變電站通道正常且具備遙控、遙調(diào)功能的條件下完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不需要人工干預(yù)。在調(diào)節(jié)完成后，變電站上送遙控（遙調(diào)）成功信號(hào)，AVC發(fā)相應(yīng)的信息到告警窗。

而省地調(diào)協(xié)調(diào)控制模式，是由省調(diào)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)控制發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組無(wú)功功率，結(jié)合與地調(diào)電網(wǎng)AVC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)220 kV及以上變電站的母線電壓在正常上下限范圍內(nèi)，合理的協(xié)調(diào)發(fā)電廠大機(jī)組進(jìn)行無(wú)功出力分配，并且盡可能減少各地區(qū)和各不同電壓等級(jí)之間的無(wú)功傳輸，減少網(wǎng)損。

3 系統(tǒng)建設(shè)的優(yōu)點(diǎn)

寧東地調(diào)AVC系統(tǒng)采用和SCADA系統(tǒng)統(tǒng)一的支撐軟件平臺(tái)，從PAS網(wǎng)絡(luò)建模獲取電網(wǎng)模型，從SCADA獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行在線分析、計(jì)算，對(duì)寧東電網(wǎng)內(nèi)各個(gè)變電站的無(wú)功補(bǔ)償裝置（包括電容器、電抗器）和有載調(diào)壓裝置（變壓器）進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理和在線控制，最終實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化控制的閉環(huán)運(yùn)行。

自AVC系統(tǒng)運(yùn)行至今，對(duì)電網(wǎng)監(jiān)控起到很重要的作用，系統(tǒng)建設(shè)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，具體如下：

（1）與PAS高級(jí)應(yīng)用共用一套電氣設(shè)備參數(shù)和電網(wǎng)模型，并且與SCADA共用一張變電站接線圖，極大地減少了自動(dòng)化人員的維護(hù)工作量；

（2）除了與PAS高級(jí)應(yīng)用軟件模塊共用一臺(tái)服務(wù)器外，又單獨(dú)配置兩臺(tái)AVC服務(wù)器，使系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定、可靠；

（3）直接從SCADA獲取實(shí)時(shí)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，避免錯(cuò)誤遙測(cè)或錯(cuò)誤遙信對(duì)AVC命令執(zhí)行的干擾；

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)配置靈活，充分考慮電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況和使用壽命，對(duì)間隔時(shí)間內(nèi)設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行限制，確保設(shè)備不因頻繁動(dòng)作而損壞；

（5）對(duì)部分保護(hù)信號(hào)和遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行AVC閉鎖關(guān)聯(lián)和自動(dòng)判斷，實(shí)現(xiàn)了AVC操作的準(zhǔn)確判斷和可靠閉鎖；

（6）采用開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種運(yùn)行方式，在系統(tǒng)正式投入運(yùn)行前，首先進(jìn)行人工干預(yù)，確認(rèn)變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置和有載調(diào)壓裝置能根據(jù)要求正確動(dòng)作，且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠后，再投入閉環(huán)正式運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)在寧東電網(wǎng)的應(yīng)用達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，減少了監(jiān)控人員的工作內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站電壓和無(wú)功的自動(dòng)分析、控制，保證了全網(wǎng)的電壓合格率，合理的對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行控制，對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，均起到了積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜春玲，劉斌.無(wú)功電壓自動(dòng)控制（AVC）系統(tǒng)建設(shè)[J].華北電力技術(shù)，2009（12）：25-27.

[2] 李光林.電網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化控制[J].科技風(fēng)，2010（22）.

[3] 馬永芳.電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D].華北電力大學(xué)，2009.

[4] 仲?gòu)慕?自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)在富陽(yáng)電網(wǎng)的應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)，2012.

[5] 惠建峰，焦莉，張世學(xué).自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用分析[J].陜西電力，2009，37（2）：38-41.endprint