淺析無功電壓自動控制技術在電力調度自動化系統中的應用

袁成志

【摘 要】電力系統發展中需要加強對自動化系統的應用，目前電力輸送中需要加強對技術的應用，促進電力資源的有效利用。電力輸送中難免 會遇到電力資源的浪費問題，所以電力公司也需要采取技術降低電力資源的浪費。無功電壓自動控制技術是一種將電力資源轉化的技術，能夠提升電力資源的利用率，還能促進電子資源輸送的有效率的提升，這對電力公司的發展具有重要的意義。本文就是對無功電壓自動控制技術在 電力系統的應用的分析。

【關鍵詞】無功電壓；自動控制技術；電力調度

在正常的電力系統中，將線路產生的電壓、變壓器造成的電壓等均降為無功電壓，能夠使無功電壓與線路電流成正比，極大地改善和提高了線路中的電壓質量。因此無功電壓在電力調度中是必要條件，而將無功電壓自動控制技術應用到目前的電力調度自動化系統中，會對電力調度起到了重要的幫助，不僅能夠實現電壓質量的提高、降低電網中電能損耗、提高電網穩定性，還能夠減少電力調度人員的工作任務，簡單方便地實現電力自動化調度。

1、無功電壓自動控制技術原理

從電力供應需求來看，由于工業生產的精密自動控制程度越來越高，對電力電壓質量也提出了更高要求。傳統調壓調節方式無法滿足實際生產需求，無功自動控制技術應運而生。以微處理器為核心的VQC裝置通過對軟件功能模塊進行組合設計，可以實現對變電站變壓器及相關設備運行狀態的自動調控，包括并聯電容器選擇投切等，進而對電源側的無功功率和負荷側的母線電壓進行調節，確保無功功率在允許范圍內變化。最開始使用的VQC裝置是根據“九區圖”原理進行設計的，如圖1所示。

其中，“1區”投入電容器，分接頭向上調節，“2區”投入電容器，投入完不動，“3區”分接頭向下調節，到最低檔后切除電容器。“4區”分接頭向下調節，到最低檔后切除電容器，“5區”切除電容器，分接頭向下調節，“6區”切除電容器，完成后不動。“7區”分接頭向上調節，到最高檔后投入電容器，“8區”分接頭向上調節，到最高檔后投入電容器，“9區”正常范圍，不動作。

但該方式屬于靜態調節，預測性不足，可能導致電容器投入后出現電壓越限情況，或出現電容器反復投切問題。為解決這一問題，對“九區圖”進行了拓展，具體是對“2區”和“6區”進行細分，分別分為a和b兩部分，分別采用不同的動作策略，實現動態調節。目前使用的VQC裝置一般均采用拓展后的“九區圖”調節策略。

2、無功電壓自動控制技術實現

2.1自動調控的實現

以無功電壓自動控制技術為基礎的電力調度自動化系統，需借助以下方式實現自動調控：（1）修改系統的內部程序，將遠程控制模塊，應用到系統當中。確保電力調度人員，能夠實現對系統功能的遠程控制。（2）可將監控系統，應用到電力調度自動化系統當中，及時發現異常。（3）可將自動裝置，應用到系統當中。在確保監控設備與系統配套的情況下，增強系統性能，減少干擾。

2.2無功調節的實現

電力調度自動化系統的無功調節實現流程如下：（1）啟動系統，初始化，使其接收無功指令。（2）如指令錯誤則需重復接收；如接收正確則需立即采集電網運行的實時數據以及信號。（3）對采集的數據進行分析與處理，判斷數據是否處于調節死區。（4）判斷數據是否存在安全性問題，如不存在，則需判斷系統是否存在干擾。（5）在系統無干擾的情況下，輸出調節信號既可實現無功調節。

2.3無功運行的實現

為確保系統能夠實現無功運行，對無功調控裝置進行優化配置是關鍵。無功機組本身無功變化較為緩慢，如采用手動調節的方式對其無功參數進行調節，較容易導致進相運行問題發生。如調度中心的母線電壓處于220kV以上，則可考慮將無功電壓調控裝置，安裝在電力調度自動化系統當中。以提高母線的合格率，提高電網運行的穩定性。

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

3.1無功電壓自動控制技術在變電站自動化方面的應用

在國內，變電站的數量相當之多，大多有兩種不同的管理模式： 一是由部分人負責管理； 二是無人管理。伴隨電力系統的創新，無人管理也將成為變電站的主流趨向。無人管理模式下，變電站中并不會分配專業的值班人員。相反，電力調度中心可以利用自動化系統來對其進行監測，履行值班人員的職責。將無功電壓自動控制技術引入到變電站自動化領域，可以減少員工的各種失誤，保證變電站電力總體的運送效率。例如： 某區域的變電站中，有人將無功電壓自動控制技術引入至自動化系統內，從業人員借助監測系統便可以對電力設施進行遠程、集中管理，防止人力工作帶來的各種失誤。無功電壓自動控制技術沒有出現前，很多區域日均的用電人員調動不少于30次。使用無功電壓自動控制技術后，相較于同期降低了很多。

3.2無功電壓自動控制技術在電力輸送方面的應用

電網在正常的運轉活動中，調度自動化系統可能沒有辦法挖掘線路或是電力設施出現的異常電，損耗了較多的電能。將無功電壓自動控制技術引入至自動化系統中，在電力輸送上可以檢測線路或是電力設施出現的異常電，精準定位，為工作人員提供可靠的修改建議，或是將異常電壓調整為無功電壓。某電網自從投入無功電壓自動控制技術后，110kV 以上的電壓合格率均為 100%。而 35kV 千伏電壓，其合格率相較于同期也上漲了 1 個百分點，電能損耗率明顯下降，有不錯的改善。

3.3無功電壓自動控制技術在電力能源方面的管理

電力調度自動化系統有著能源管理系統，主要是對電網系統的監控與控制，包括了電力系統的安全狀態評估和分析、電力系統調度員模擬培訓、數據采集與監控、自動發電控制等。無功電壓自動控制技術應用在能源管理系統中，能夠全面地發現電力能源系統中存在的漏洞與問題，讓電力調度自動化系統處在正常運轉狀態，同時無功電壓自動控制技術在還能夠對電力生產環節進行評估，改進電力生產方法，增加電能產生的效率。自無功電壓自動控制技術使用以來，張家界地區電力系統設施的管理、運營等方面有了極大的改善，電力設施使用壽命延長1/5，節約了大量的電力資源。

4、結語

電力調度自動化系統是電力公司管理核心，對電網電力調度的改 善是電力公司的重要的工作。無功電壓自動化技術具有很多的優點， 在電力系統中應用能夠保證電壓的穩定，而且還能促進電網的有效的運轉。無功電壓自動控制技術發揮作用的核心就是后臺軟件、自動控

制網和自動控制裝置。無功電壓自動控制技術可以運用在變電站自動

化、電力配送和電力能源控制方面，這對電力調度工作的進行具有很

大的作用。

【參考文獻】

[1]李娜. 電壓無功控制系統（AVC）在電力系統中的應用分析[D]. 華北電力大學， 2015.

[2]馮伯庚. 電力系統電壓/無功自動控制技術的應用及發展方向[J]. 廣東科技， 2008（4）：121-122.