無功電壓自動控制技術在電力調度自動化中的運用研究

谷 慧

神華集團包頭礦業有限責任公司公路分公司 內蒙古 鄂爾多斯 017399

1 引言

在目前我國社會用電負荷在持續快速增長的趨勢下,也對電力部門的電力分配、供電質量提高等電力調度工作提出了更大的工作壓力和更高的作業要求。在電力系統的正常運行中,在線路和變壓器的運行中產生無功電壓,剩余線電流的正比例關系可以有效地提高線路電壓質量。在電力調度工作中,一個更重要的任務是進行無功電壓的調節。目前在變電站運行中則重點應用VQC裝置,也就是無功電壓自動控制裝置來實現無功電壓的自動調節,在目前的電力調度自動化中廣泛應用此裝置和技術來對電網供電質量進行改善,這也本文研究的重點。

2 無功電壓自動控制技術原理

此種控制技術主要是應用上述VQC裝置來實現的,其主要的核心部位就是微處理器,在組合設計時采用軟件功能模塊來實現其可以自動調控變電站變壓器和相關設備運行狀況的功能。主要性能是通過切換并聯電容器等可以調節電源側的無功公路和負載側的母線電壓,并通過上述調節將無功功率控制在規定的范圍內。

3 無功電壓自動控制技術在電力調度自動化系統中的應用案例

3.1 在變電站自動化中的應用 目前我國的變電站通常采用半人工管理以及無人管理的管理模式,而且在目前電力自動化控制技術快速發展和普及應用的同時,無人管理模式成為未來的發展趨勢。在此種模式下主要就是通過電力調度系統來監測其運行狀態,減少人工操作的失誤,實現電力運送質量的提升。以某供電局下的某變電站為例,其在電力自動化調度過程中采用的就是無功電壓控制技術,通過此技術中的檢測系統來統一監測其中的設備。通過上述技術的應用可以實現在用電高峰時期將每天多達30次左右的人力調動次數,同期降低了1000多次,表現出良好的應用效果。

3.2 在電力配送中的應用 在電力配送過程中進行電力自動調度控制系統的應用可以及時發現系統運行中的異常狀況,而且結合無功電壓自動控制技術可以自動調節電力運行并實現電能消耗的降低。這主要表現在通過上述技術可以自動監測電力配送過程,針對其中的異常狀態向工作人員提供調節建議,保證電力配送的質量和控制效率。以上述變電站為例,在110k V 及以上超高電壓中應用此技術之后實現了合格率100%的效果,而且高電壓合格率也提升了1%,有效降低了電網損失。

3.3 在電力能源管理中的應用 在當前的電力調度自動化系統中,通過能量管理系統,可以在監控整個電網系統的同時評估電力系統的運行狀態。而且在開展自動化數據采集和發電控制的同時,還可以發揮其調度模擬培訓功能。在此能源管理方面對無功電壓自動化控制技術進行應用,還可以在此基礎上提高系統漏洞問題被發現的及時性,針對此問題來對系統運行狀態進行優化來提高電力生產評估的快捷性和準確性。同樣是在上述變電站中的應用,在應用上述技術之后實現了電力使用壽命延長1/5左右的效果,提高了電能節約效果。

4 無功電壓自動控制技術在電力調度自動化系統中的實現方式

4.1 目標系統 在電力系統中,電力調度自動化系統是其核心組成部分,也是無功電壓自動控制技術的主要牧寶系統。此系統主要包括信息采集、傳輸和處理的系統以及命令執行以及人機交互等系統。通過此系統和此技術的應用可以實現在無人控制或者半人工控制的模式下確保電力系統的正常運行以及電力配送的自動化運行。而且在此過程中,通過上述系統和技術來監測和調度電力系統,自動修復其運行中的問題,實現對電網運行質量的優化。這就需要在此技術應用之前需要對目標系統的功能進行充分了解。

4.2 后臺軟件的實現 后臺軟件是此技術應用運行以及功能實現的關鍵,也就是在后臺計算機中來實現此技術的主要功能。但是后臺軟件并不是獨立軟件,可能是某個大型軟件的子模塊。在此系統的運行中,通過上述軟件來開展數據的采集、傳輸和處理等工作,通過數據分享率的提升來滿足系統運行控制和狀態檢測的要求。同時在上述模式下還可以融合軟件和硬件系統的同時來滿足要求,實現了硬件設施投入以及技術投入成本的降低,還簡化了操作流程。通過后臺軟件實現對自動化系統的優化連接來實現運行和控制效率的提升。

4.3 無功電壓自動控制網 此控制網功能的實現是基于網絡來實現的,主要的作用就是確保信息傳遞的通暢性和效率。這主要是由于在此控制網中通過其完整的數據傳輸機制和健全的網絡體系可以開展數據采集、傳輸以及對信息的傳遞進行控制等工作。通過此控制網與電力調度自動化系統之間的相互信息傳遞,實現對控制信息的傳遞以及采集到的一手數據信息的傳遞。在結合上述后臺軟件來對上述數據進行分析和處理之后,自動生成正確的控制指令。在該控制網絡的應用中,信息傳輸的準確性將受到網絡通信質量的影響。因此為了確保網絡信號質量,需要應用先進的組網技術以及信號干擾抵抗技術等。

4.4 獨立自動控制裝置的應用 在電力調度自動化系統中應用此技術還表現在對獨立自動化控制裝置的應用,此裝置本身具有完整的數據采集、傳輸以及處理和控制的功能,可以獨立開展控制和調節工作,并且表現出較高的作業效率。同時,該裝置產生的指令相對簡單,執行效率高,并且還可以通過手動調整調整各種參數。但是此種裝置在實際應用中需要增加大量的硬件設備,而且這些設備的安裝也具有較高的要求和花費較多的費用,因此在實際應用中需要結合變電站的實際需求以及資金情況來合理選擇。

5 結語

針對目前電力系統中的電力調度自動化系統任務更加艱巨以及對其調度運行工作質量要求不斷提高的發展趨勢,可以將無功電壓自動控制技術應用其中。在確保該系統穩定運行的同時,提高了節能和供電質量。通過本文中此技術在電力調度自動化系統中的具體應用情況和效果以及實現方式的介紹,希望可以為相關變電站工程提供一定的經驗。