35 kV變電站母線電壓質量管理存在的問題及措施研究

湯立華，郭 勇

（國網江西德安縣供電公司，江西 德安 330400）

35 kV變電站母線電壓質量管理存在的問題及措施研究

湯立華，郭 勇

（國網江西德安縣供電公司，江西 德安 330400）

近年來隨著用戶對電能質量的要求越來越高，對電力運行部門進行電壓管理，提出了更高的要求。針對當前此種狀況，為進一步提高35 kV變電站的母線電壓合格率水平，文章重點論述在提高35 kV變電站母線電壓合格率方面所做的相關舉措，提出如何通過依托AVC自動控制系統，有效提高35 kV變電站母線電壓質量的綜合管理方法。

AVC；母線電壓合格率；AVC策略

電力系統中系統35 kV變電站處于電網的最末端，主變容量小，負荷變化大，調壓設備、調容設備有限，隨著負荷和運行方式變化對應的電壓就會變化，不可避免地出現電壓偏移。通過長期的運行實踐經驗表明，對35 kV終端變電站，系統無功分布、電網潮流變化對變電站母線電壓將產生直接的影響。以下針對相關問題進行分析，提出解決措施。

1 35 kV變電站母線電壓管理上存在的問題分析

1.1 傳統人工監盤電壓管理方式存在的問題

（1）在人工監盤時期，調度員發現電壓異常的主要來源主要依靠系統設置好的上下限報警信息，當實際運行時，系統電壓有時會在報警點左右微弱波動，且又可以不立即采取對應的調節措施，導致系統反復報警，對調度員值班產生很大的干擾。

（2）人工電壓無功監盤中，需要對各個變電站的三相電壓、無功數據逐一進行點擊查看，畫面輪流切換，且每次查看電壓情況均需要所有變電站畫面切換一遍，大大增加調度員的巡視工作量。

（3）在傳統的人工監盤方式下，因值班員責任心原因，特別是在夜間值班時監盤效率下降，往往出現人工反應滯后，甚至發生越限后未及時發現導致電壓質量下降。

1.2 AVC自動化無功電壓調節系統應用管理上存在的問題

（1）對于早期的硬布線式AVC系統，由于變電站無人值守，存在對變電站的AVC裝置維護不佳，AVC系統故障率高的問題，導致變電站的AVC裝置發生故障后往往不易發現，電壓自動調節失敗對電壓指標產生影響，一旦未及時轉移至人工調節，往往造成電壓越線后未能及時調節。

（2）對于分級式AVC系統，雖然無需考慮裝置問題，但在其運行過程中也發現因一兩次設備穩定性、通信通道誤碼率、開關或保護動作信號異常及AVC自身故障等各種原因，均會導致自動控制系統發生控制失敗或者自行保護閉鎖。

2 35 kV變電站母線電壓管理方式改進措施研究

2.1 積極推進分布式AVC系統應用，優化AVC策略

近年來隨著電力調度自動化系統自動化程度的不斷提高，通道可靠性的增強，以及分站設備遙控遙調功能的不斷成熟完善，在主站端采用軟件對全網的電壓和無功進行監控已經成為電力調度用戶的最佳選擇之一。啟用AVC系統之后，相關控制策略是決定調節效果好壞的關鍵。國網江西德安縣供電公司經過長期實際探索制定的AVC系統設置10 kV電壓動作上限為10.6 kV，下限設置為10.1 kV。當系統電壓超上限2分鐘發降檔指令，當系統電壓超過下限時發出升檔命令。

2.2 針對人工監盤與AVC存在的問題，研究兩者結合管理電壓的方式

無論是早期的變電站硬布線式AVC系統還是當前基于軟分區的分級式AVC系統投入應用后，由于自身運行穩定性原因導致電壓失去管理，因此不能完全拋棄人工干預，如果兩者完全同步運用則對自動控制而言失去意義，因此針對這種情況，應對策略為將兩者進行優化組合，充分發揮自動語音報警系統功能，簡化調度員巡查盤面的流程等方式將兩者進行結合，提高電壓監控穩定性。主要做法如下：

（1）制作電壓無功運行數據集中監視畫面，簡化人工監盤流程。

當AVC系統投運后，為保持人工巡查的效果又不過于增加調度員巡查的工作強度，國網江西德安縣供電公司經過反復設計制作出電壓無功數據的集中監控畫面。在集中監視畫面中，為進一步降低值班員勞動強度提高巡視效率，針對性地將每個站的AB相電壓和主變檔位用特殊顏色標注，采用此畫面后，調度員進行一次巡查只需幾秒鐘便可將所有變電站的電壓和無功情況進行掌握。大大提高了值班員的巡視效率減輕勞動強度。

（2）保留優化完善自動化平臺報警功能，彌補自動控制缺陷。

在AVC系統投運后，由于系統會自動在某一值進行動作，因此重新設置報警值，采取的方法為將系統報警值設置低于AVC系統動作值0.2～0.3 kV，則只有當AVC系統失效或者其他系統異常降低才會發出報警，系統總體報警量大大降低。例如：在國網江西德安縣供電公司的35 kV豐林變電站10 kV母線電壓下限報警設置為10.07，即當系統電壓低于10.07 kV系統發出報警，提示調度值班員立即采取措施，由于AVC系統在10.1 kV時便會啟動動作，一般系統電壓不會降至10.07，因此，系統總體報警量大大減少，但依舊保持了人工對電壓運行狀況的監視。發生異常時可立即進行干預。

2.3 做好無功分布優化

對于35 kV等級終端變電站，其35 kV母線側的電壓則無法通過直接調壓，只能依靠無功補償來間接進行管理。所在公司在無功管理方面加強對變電站無功補償設備的管理。日常保障變電站無功補償設備正常可投，出現問題立即進行修復，針對短時期制定無功設備管理報表，在月度電壓無功運行情況報告中給予匯報。針對負荷季節性變化的特點，調度運行人員事先做好有功功率和無功功率的分區平衡工作，在考慮無功功率平衡時，優先考慮無功功率的電壓靜態特性的影響，并通過計算求出電壓可能的升高、降低水平，如果電壓可能超出允許范圍時，預先采取有效措施，保障無功平衡，提高電壓質量。

3 35 kV變電站電壓綜合管理措施應用實例

國網江西德安縣供電公司實施AVC系統對電壓管理方面的改進措施應用后，AVC系統實現對變電站母線電壓合無功的運行工況自動實時監控，根據事先設置好的控制策略，完成主變檔位自動調節，無功補償裝置自動投切。實際運用中，只需事先做好相關AVC系統調節控制策略，所有調節過程可以無需調控值班員參與，自動控制系統電壓和無功損耗在最佳狀態。從該系統運行以來，公司所屬35 kV變電站35 kV母線合格率和10 kV母線電壓在2016年中期均保持100%，電網的電壓質量得到有效提升，35 kV線路功率因數保持0.95以上，無功損耗降至最低，進一步提升了上級變電站供電設備的最大出力。公司對35 kV變電站母線電壓管理控制流程，如圖1所示。

圖1 35 kV變電站母線電壓綜合管理流程

4 結語

10 kV臺區配變一般均為無載調壓、變比相對固定，因此35 kV變電站母線電壓質量直接關系到公變和用戶表計出口電壓質量，提升35 kV變電站母線電壓質量意義重大。本文通過對當前35 kV變電站在母線電壓管理方面存在的各種問題進行分析，針對性地提出對應的措施，尤其是對近年來興起的AVC自動化電壓控制系統應用方面的控制策略、變電站無功配置、運行方式轉換對電壓的影響等都提出了相關的解決辦法，總結了在當前AVC系統全面應用模式下，如何充分利用自動化系統功能提升變電站母線電壓質量。所在公司通過實施35 kV變電站母線電壓綜合管理措施后，變電站母線電壓質量穩定可靠，在實際進行了一些運用取得了較好的效果，對今后如何提高變電站母線電壓質量給出了一定的借鑒。

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[2]黃益莊.變電站綜合自動化技術.[M]北京：中國電力出版社，2000．

[3]孫軍平，盛萬興，王孫安，等.遠動信息網絡傳輸方法[J].電網技術，2002（10）：4-8.

Research on problems and measures of busbar voltage quality management in 35 kV substation

Tang Lihua, Guo Yong
（State Grid Jiangxi De’an County power Supply Company, De’an 330400, China）

Ιn recent years, the demand for power quality of users is higher and higher, and higher requirements are put forward to the voltage management of power operation departments. Focusing on the current situation and in order to further improve the busbar voltage qualification rate in 35 kV substation, the paper mainly discusses the related measures in improving the busbar voltage qualification rate in 35 kV substation, and proposes how to effectively improve the comprehensive management method of the busbar voltage qualification rate in 35 kV substation w ith the help of AVC automatic control system.

AVC; voltage qualification rate of busbar; AVC strategy

湯立華（1986— ），男，江西九江，本科，工程師；電網自動化。