區域AVC系統無功電壓優化管理

李茜++李勝飛

摘 要：針對AVC系統應用條件下出現的幾點問題，如，容量大的電容器長期閑置，功率因數和電壓要求不能兼顧，電容器頻繁分合閘縮短檢修周期以及運行人員依賴心理嚴重等，該文從技術手段和管理手段上對AVC系統優化管理，在一定程度上提高無功電壓運行水平。

關鍵詞：無功電壓 AVC系統 優化管理

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（a）-0038-02

秦皇島電網無功電壓優化集中控制系統（以下簡稱AVC）是確保秦皇島功率因數、電壓合格率提升和確保電網安全、優質、經濟地供用電，提高電網經濟運行管理水平的重要手段。該系統優化的目的是全網網損盡量小，各節點電壓合格率盡量高，控制對象為變電站有載調壓變壓器分接頭與電容器設備，借助調度自動化主站系統“SCADA“功能和監控中心自動化系統的”四遙“功能，利用計算機技術和網絡技術對秦皇島地區電網內各變電站的調壓和無功補償設備集中監視、管理，從而實現全網無功電壓優化集中控制。

1 AVC系統運行中存在的問題

1.1 部分大容量電容器投不上，利用率低

對于有些變電站單組容量達6 Mvar的電容器，當AVC系統檢測到動作電壓后，后臺會計算投入該組電容器后母線電壓的預測值并加一定的持續時間量，若該值大于10.7 kV且持續時間低于設定值，電容器不動作，若低于10.7 kV，自動投入電容器。若母線電壓規律變化頻繁，需要人工頻繁調整主變分頭，來提高分頭和電壓的配合，增加了監控日常監控分析工作量。

1.2 電容器頻繁合分閘，AVC系統頻發動作次數越限信息，縮短電容器檢修周期

由于AVC系統對電容器每日投切次數有系統默認值，投切各不大于5次，當動作次數超過5次后，AVC系統就會同時將該電容器臨時封鎖，并發臨時封鎖信息，待下次需要投切電容器時，系統會自動解鎖，繼續自動投切電容器，并發多次動作越限告警信息。這樣就造成電容器檢修周期縮短，降低了電容器壽命，若電容器不能得到及時檢修，運行中對電壓就更沒有調節手段了，影響供電質量。

1.3 AVC系統投運后，運行人員依賴心理嚴重

AVC系統投運后，運行人員過于依賴系統，認為電容器的投切AVC系統會自動判別，選擇最優方式調整電壓和功率因數，自動投切電容器，輕視了AVC系統不自動控制主變分頭對無功、電壓和功率因數的影響，關注度下降，造成無功、電壓和功率因數不合格問題發現不及時，優化補強手段跟進不及時的情況。

2 應對措施

根據低負荷水平及電壓變化特點，重點從分區調整分頭、加強人工干預、合理優化AVC系統控制策略等技術手段上以及建立專業聯動制度等管理手段上對地區無功電壓優化進行補強。

2.1 分供電片區調整主變分頭位置

在2014年以前，地區負荷在高位運行，由于35 kV及以下電網無功補償不足，為保證35 kV、10 kV母線電壓合格又能從35 kV、10 kV出口給以下電網補充無功，就將110 kV、35 kV、10 kV母線電壓調整得偏低。2014年以來，秦皇島負荷出現負增長，最大降幅達10%，用電負荷明顯減少，35 kV及以下電網無功需求也大幅降低，上級無功補償設備投入就明顯減少，而導致出現負荷降低明顯的供電區域，母線電壓普遍偏低，AVC系統在電壓優先條件下，就會長期投入電容器來保證母線電壓。秦皇島220 kV以下電網呈輻射狀運行，因此以220 kV變電站為片區，分片進行該供電區域220 kV主變、110 kV主變分頭調整，提高了地區供電質量及經濟運行水平。

2.2 對電容器不動或頻繁投切變電站加強人工干預力度

對于圖1、圖2所示的母線電壓，可以依賴現有的AVC系統自動控制母線電壓。圖1母線電壓有明顯的峰谷平，或是每天高峰低谷時間段相對固定，負荷變化規律也比較穩定。對該站AVC系統控制策略界面中啟動電壓分時段控制、負荷曲線變化控制功能，AVC系統自動控制效果較好，圖2是電壓日間變化量較小，且峰谷差不明顯的母線電壓曲線，只是需要調整AVC系統電壓及負荷變化控制曲線，即可達到很好的控制效果，例如所帶負荷較少的站。

2.3 分變電站選擇適合各自站的優先控制條件

本地AVC系統根據動態指標跟蹤調整220 kV主變高壓側功率因數，對于不帶10 kV負荷的220 kV變電站（10 kV側為電容器設備），控制策略是優先考慮功率因數。

2.4 建立方式、監控、調度專業聯動機制，從管理上提升精益化水平

方式專業的無功電壓專工負責調整AVC控制策略及電壓運行管理。監控專業負責對監控系統的變電站無功電壓調整及AVC系統運行。調度臺負責對沒有納入監控系統的變電站無功電壓運行。根據AVC系統應用問題，調控中心在方式專業牽頭下建立了方式、監控、調度專業聯動機制，即監控、調度在運行中發現的問題集中匯總到方式無功電壓專工，無功電壓專工經過全面分析，調整AVC系統控制策略，并根據冀北公司相關考核要求，制定區域功率因數、母線電壓控制原則，需要監控、調度專業根據方式專業相關控制原則在運行中實施，并將運行中問題及控制效果以周的形式反饋方式無功專責，這種聯動模式提高了問題處理的及時性，提升了無功電壓運行精益化管理水平。

2.5 根據變電站負荷規劃選擇合適的最大單組容量無功補償設備

近年新投的110 kV變電站（主變2×50 MVA容量），配置的電容器（4×6 Mvar），單組容量全是6 Mvar，在變電站投產后，若切改跟不上或是負荷增長速度過慢，該站電容器在很長一段時間就會處于長期閑置狀態。若帶的負荷性質為密集型沖擊負荷，電容器根本投不上。

3 結語

全區實現AVC系統應用，以上的應對措施只是最大限度提高AVC系統應用效果，在一定程度上彌補了AVC系統不足，提升了無功電壓運行優化效果。

參考文獻

[1] 電力系統電壓和無功電力管理條例[Z].能源電[1988]18號.

[2] SD325-89，電力系統電壓和無功電力技術導則（試行）[S].