簡述無功電壓自動控制技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

史志強，漆偉，燕藝謀，史文婕，王佳樂

(國網(wǎng)新疆電力有限公司奎屯供電公司，新疆 奎屯 833200)

0 引言

電網(wǎng)運行中，配電線路、變壓器等形成的電壓都可轉(zhuǎn)變?yōu)闊o功電壓。保證無功電壓、線路電流呈正比關(guān)系，這對優(yōu)化線路電壓質(zhì)量、提高供電服務(wù)質(zhì)量有利[1]。因而，電力企業(yè)需提升對無功電壓的重視程度。在電力調(diào)動自動化系統(tǒng)中引進無功電壓自動控制技術(shù)，可提升電力調(diào)度質(zhì)量，從而達到提升電壓質(zhì)量、降低電能損耗、保證電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、降低調(diào)度人員工作量的目的。

1 概述

1.1 無功電壓自動控制系統(tǒng)

無功電壓自動控制，是利用計算機、通信技術(shù)實現(xiàn)自動控制電網(wǎng)無功資源、調(diào)壓設(shè)備，從而達到確保電網(wǎng)運行穩(wěn)定性及安全性的目的。其由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)共同組成，主站系統(tǒng)通常安裝在調(diào)度所，子站系統(tǒng)安裝在電廠。子站系統(tǒng)在接收到主站系統(tǒng)指令后，通過無功電壓自動控制中控單元的計算，并依據(jù)系統(tǒng)、設(shè)備故障等條件，科學制定調(diào)節(jié)方案。由勵磁調(diào)節(jié)器發(fā)出控制信號，以達到無功電壓自動調(diào)節(jié)的目的。

1.2 無功電壓自動控制系統(tǒng)特征

①安全。無功電壓自動控制系統(tǒng)選用的是雙網(wǎng)、雙電源，且內(nèi)部設(shè)置對立結(jié)構(gòu)，可保證無功電壓自動控制系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。②智能。無功電壓自動控制系統(tǒng)可協(xié)調(diào)控制發(fā)電機組無功功率，保證供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行、確保母線電壓符合相關(guān)標準。同時，無功電壓自動控制系統(tǒng)可保證無功均衡性，降低電網(wǎng)損耗。③總線式設(shè)計。無功電壓自動控制系統(tǒng)選用的總線組網(wǎng)形式具有通信距離遠、抗干擾能力強的優(yōu)勢。

2 無功電壓自動控制技術(shù)實現(xiàn)方式分析

2.1 自動控制后臺軟件

①自動控制后臺軟件是保證無功電壓自動控制技術(shù)實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，無功電壓自動控制后臺軟件的運行需要計算機的支持。②自動控制后臺軟件可以是獨立軟件，也可以是其他大型軟件下的子模塊[2]。③自動控制后臺軟件在計算機的支持下持續(xù)運轉(zhuǎn)，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集及控制的功能，自動控制后臺軟件可處理、調(diào)用電力調(diào)度自動化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，依據(jù)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)開展管理及控制工作。④電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是個完善的系統(tǒng)，自動控制后臺軟件不需配置硬件設(shè)備，如此可降低電力企業(yè)成本、工作量。⑤自動控制后臺軟件操作難度低，工作人員可通過學習，迅速掌握軟件正確使用方式。⑥實際工作中，需要經(jīng)過一系列復雜的過程才能將數(shù)據(jù)由電力調(diào)度自動化系統(tǒng)傳輸給自動控制后臺軟件，因而電力企業(yè)需優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸方式以提高數(shù)據(jù)傳遞速度。

2.2 自動控制網(wǎng)

自動控制網(wǎng)功能的實現(xiàn)需要自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的支持，自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、控制功能，然而這些功能的實現(xiàn)均需要自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的支持[3]。如電力調(diào)度自動化系統(tǒng)為完整系統(tǒng)，其配置有信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，自動控制網(wǎng)可通過電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實現(xiàn)信息采集及傳輸功能?？蓪⒕W(wǎng)絡(luò)通信過程分為以下2個方面的內(nèi)容：①自動控制網(wǎng)向電力調(diào)度自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息，此信息主要是控制信息。②電力調(diào)度自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向自動控制網(wǎng)傳輸信息，此信息主要是電力調(diào)度自動化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息。由自動控制后臺軟件對數(shù)據(jù)進行研究及處理，自動形成控制指令，從而形成高效、穩(wěn)定的信息閉環(huán)。由此可見，網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量將影響自動控制網(wǎng)運行質(zhì)量及穩(wěn)定性，電力企業(yè)需積極引進先進組網(wǎng)技術(shù)、信號抗干擾技術(shù)，以達到提高網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的目標。

2.3 獨立自動控制裝置

獨立自動控制裝置把獨立性無功電壓自動控制裝置視為數(shù)據(jù)處理核心，且其具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、控制功能，并不需要其設(shè)備、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的參與。因而，獨立自動控制裝置運行效率較高[4]。獨立自動控制裝置形成的控制指令難度較低，因而指令可迅速執(zhí)行，工作人員可手動調(diào)節(jié)各種參數(shù)。實際應(yīng)用中，獨立自動控制裝置對硬件設(shè)備要求較高，因而電力企業(yè)需增設(shè)很多設(shè)備，且設(shè)備安裝難度較高。電力企業(yè)需依據(jù)企業(yè)發(fā)展情況、變電站實際需要，合理選擇無功電壓自動控制技術(shù)，降低電力企業(yè)運行成本、提升電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，最終達到推動電力企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的目標。

3 無功電壓自動控制技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 在變電站自動化中的運用

現(xiàn)階段，我國很多變電站采用半無人管理與無人管理2種模式。在我國電力行業(yè)及科技迅速發(fā)展的情況下，變電站將向

著無人管理方向發(fā)展。已實現(xiàn)無人管理的變電站未設(shè)置固定值班人員，電力系統(tǒng)運行情況均由電力調(diào)度中心利用電力調(diào)度自動化系統(tǒng)監(jiān)管、調(diào)控。在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中應(yīng)用無功電壓自動控制技術(shù)，可避免員工操作失誤問題，提升變電站供電服務(wù)質(zhì)量，例如：新疆地區(qū)變電站在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中融入無功電壓自動控制技術(shù)，員工通過檢測系統(tǒng)監(jiān)管變電站電力設(shè)備運行情況，有效降低員工工作失誤率。應(yīng)用無功電壓自動控制技術(shù)后，有效減少了工作人員工作量。

3.2 在電力配送中的運用

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備、電力線路異常問題，在融入無功電壓自動控制技術(shù)后可實現(xiàn)調(diào)節(jié)電力線路運行、降低電能損耗的目標。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)將持續(xù)監(jiān)管電力系統(tǒng)運行情況，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，為工作人員提供引導，這對提高供電穩(wěn)定性有利。如：新疆地區(qū)變電站在應(yīng)用無功電壓自動控制技術(shù)后，電壓合格率明顯提升，且電網(wǎng)損失量降低。

3.3 在電力能源管理中的運用

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)承擔著監(jiān)管、控制電網(wǎng)系統(tǒng)的職責，同時其具有估評電力系統(tǒng)安全狀態(tài)、采集數(shù)據(jù)、控制自動發(fā)電、模擬培訓等功能。在能源管理系統(tǒng)中應(yīng)用無功電壓自動控制技術(shù)，可幫助工作人員發(fā)現(xiàn)電力能源系統(tǒng)中存在的不足之處，保證電力調(diào)度自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運行。另外，在電力能源管理工作中應(yīng)用無功電壓自動控制技術(shù)，可科學評估電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這對電力企業(yè)優(yōu)化電力聲場方式、提高電力企業(yè)生產(chǎn)效率有利。新疆地區(qū)變電站在應(yīng)用無功電壓自動控制技術(shù)后，變電站電力系統(tǒng)管理、運行效率提升，且電力設(shè)施使用壽命增長。

4 結(jié)語

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)對保證電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定性及安全性、推動電力企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中應(yīng)用無功電壓自動控制技術(shù)，可提升電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行效率及質(zhì)量。因而，電力企業(yè)需加強對無功電壓自動控制技術(shù)的研究及推廣，以提高電網(wǎng)系統(tǒng)自動化、智能化水平，推動電力行業(yè)健康發(fā)展。