摘要：电压无功化控制（AVC）是电网平安、和经济运行的重要手段。文中介绍了淮北地域所投进使用的实时电压无功化自动控制系统。AVC充实哄骗SCADA/EMS一体化平台提供的丰硕信息并凭据淮北地域电网的现实情况，斟酌了足够完善的控制策略及其周全的平安措施，确保了实时自动控制的有用平安靠得住性。
关头词：电压无功化控制AVC控制策略平安策略一体化SCADA/EMS平台
绪论电力系统及电力企经管运行的基本方针是平安、、经济地向用户提供电能，而电压是电能重要指标，网损则是重要的经济指标。电力系统的无功抵偿与无功平衡是保证电压的基本条件。有用的电压调理和无功抵偿不仅能保证电压，而且能提高电力系统的稳定性和平安性，而电压的提高与网损的下降是一致的淮北地域电网调剂监控中心或变电站随着负荷波动对其电压及无功调理需求往往很频仍。若是人工对变电站电压无功进行判断操作和干涉干与，既增加值班员负担，又难以保证调理合理性。随着变电站综合自动化能力提高及变电站无人值班改造，用于10kV母线的无功电压综合自动控制(VQC)装配和软件已不能知足电网成长的需要。是以，为了提高淮北电网的电能，进一步减轻调剂员和监控员的劳动强度，同时也为了拓展电网调剂自动化系统SCADA/EMS的运用范围，充实阐扬该系统的潜力，新增了实时电压无功化自动控制（AVC）系统。1系统的结构及控制方针1.1系统结构系统主要由三个模块组成：电压无功化模块、远控接口模块和报警模块。电压无功化自动控制系统结构如图1所示。电压无功化模块是AVC系统的焦点，远控接口则是AVC系统的关头环节，当AVC系统处于自动控制状态时，经由过程远控接口向SCADA发送远控饬令，执行变压器升降和电容器投切。报警法式负责显示和陈述电压无功化模块提出的调压建议、饬令、异常事务和远控法式执行远控调压饬令的动态信息。

图1电压无功化自动控制结构图1.2控制方针全网无功电压闭环控制方针是：（1）当省调AVC有指令下发时，确保跟踪省网无功指令，以有用控制主网枢纽变电所电压的稳定。（2）连结地域电网范围内所有变电所负荷侧母线电压在划定范围内；（3）有用地哄骗电压无功调控手段，使所有变电所无功尽就地平衡，削减因远距离输送无功而引发的网损；（4）在全网无功电压闭环控制条件下，使各变电所的电容器合理地投进和有载变压器分接档位动作次数尽少。2系统控制的基来源根基理和控制策略2.1控制模式凭据淮北地域电网220kV主网环网运行、110kV网络辐射状运行特点，电压无功化接纳分层分区控制模式，两层相互协调。第二级为全网协调，级为区域电压无功集中控制系统。系统的控制模式如图2所示。图2淮北电网AVC系统控制模式对于淮北电网，由于南坪、五里郢、杨柳、纵楼四所220kV变电站需与省调AVC进行协调控制，主网化计较协调现实上只接受省调下发的AVC无功指令并进行校核。2.2控制策略AVC的控制策略确保了电压无功控制的有用性，使无功散布知足分层分区平衡原则，分片化，在保证电压及格的根蒂根基上，尽削减各个区域无功流动，从而下降网损。AVC系统采用了以下调压控制策略。2.2.1实时拓扑分区AVC数据库模子界说了厂站、电压监测点（母线）、控制装备（电容器及变压器）等记实。基于一体化SCADA/EMS平台，AVC从SCADA中获取电网实时测数据，从网络建模中获取装备参数及其物理联接关系。。由于淮北地域电网运行方式具有闭环结线、开环运行的特点，分区方式是以220KV或110KV变电站为中心，其所供电的下属变电站组成一个区域。2.2.2区域调压和厂站调压协调配合依照所采用的分区方式，220KV或110KV变电站为该区域枢纽变电站，下属变电站则为区域内变电站。AVC对电网电压无功状态轮循监视，对于每一个区域，采用以下控制策略：（1）当区域内个体变电站电压需要调理时，首先调理该变电站电压。（2）若是区域内变电站电压都处于及格范围内，凭据区域电压统计成效，当该区域电压普遍偏高（低）时，斟酌启动区域调理装备（通常是电容器）进行区域电压调理。在投切区域内变电站电容器时，允许无功在同品级电网合理倒流，倒流限值可以由用户设置。在现实运行中，110KV电网一般呈放射状运行，当无功向上级电网倒流时，切除该电容器。2.2.3变压器和电容器分时段协调配合凭据电网无功平衡基来源根基则及电压无功装备控制上的电气特征，区域内110KV变电站采用以下调压控制策略：（1）电压偏低时，先投进电容器并尽使其投进运行，提高电容器投进率。（2）凭据母线时段设置，调整各变母线电压上下限。高峰时段电压下限偏高，低谷时段电压上限偏低。（3）因天天调压装备动作次数是有限制的，凭据日负荷曲线变化纪律，辅以人工经验批改，合理分配负荷时段及各时段变压器调理次数。（4）各时段调理次数斟酌负荷动态特征，在负荷上坡段、下坡段接纳动态控制策略，尽削减装备动作次数。2.2.4与省调AVC接口淮北AVC保留与省调AVC接口，待时机成熟时与省调AVC进行省地调电压无功协调控制。省调AVC凭据负荷曲线和化策略，对淮北AVC下达所期看的无功负荷指令,淮北AVC将先以省调指令为化方针进行控制。3系统的可行性和平安策略3.1可行性(1)SCADA“四远”(远测、远信、远控、远调)的实现及PAS运用状态估SE、调剂员潮水DTS、及负荷预告模块的稳定运行为自动控制提供了可能性。(2)有载调压变压器和并联抵偿电容器为自动控制提供了手段。(3)计较机技术的成长为电压无功自动控制的实现提供了必备的条件。3.2平安策略3.2.1控制状态控制状态分为“建议”或“自控”，对于系统、厂站、监控装备、调压装备都可以设置控制状态。控制状态的先级是系统＞厂站＞监测装备（母线）＞调压装备（主变分头或电容器）。AVC系统在厂站自控接进方式上具有很强的灵活性和顺应性，在保证电网平安靠得住运行条件下，将电网中各厂站慢慢接进。控制状态可分级设置，从整个系统可以设置到调压装备（变压器、电容器）。自控接进时，凭据各厂站自动化现实情况，可以接纳开环或闭环控制方式。对于新接进厂站，首先应置于开环方式运行，由值班员人工干涉干与来化或确认控制方案，待该厂站运行稳定、准确、靠得住后再接进闭环运行。对于闭环运行的厂站，其所属调压装备仍可以凭据现实状态决议控制状态。3.2.2数据处置远测数据及远信状态是AVC自动控制系统的数据来历，对于SCADA收集的远信远测信息依照AVC的要求进行预处置后方能使用。3.2.2.1数据检验(1)当SCADA丈带有不良标志（如检修置牌）时，该丈被视为无效测；(2)当SCADA丈越限时，该丈被视为坏数据，无效；(3)当SCADA丈长时间不刷新，该丈被视为死数据，无效。AVC对于无效测点对应的电压监测点（各段母线）不进行分析计较，不发建议和控制饬令。3.2.2.2数字滤波现实运行电压及无功会有瞬时扰动，为了不或削减误动，接纳屡次采样的数字滤波方式过滤干扰。使用的滤波方式是屡次采样，淮北电网AVC系统接连3次采样，取值都越限才下发控制饬令,采样次数可合理地自由设置。3.2.2.3远测稳定误差由于现场变送器误差及RTU传送精度等缘由，SCADA收集的电压远测值和现场电压监测仪记实的电压具有一种很稳定的误差，在AVC系统中使用的电压值经过校正处置后才使用。3.2.2.4误远信检测受传输通道或情况身分的干扰，SCADA收集的远信状态可能和现场开关刀闸状态纷歧致，当发生远信变位事务时，AVC系统自动暂停分析计较并将相关装备闭锁。事后AVC自动对误远信事务进行检测，并提醒用户确认并决议是否消除相关装备闭锁。3.2.3AVC周期AVC系统周期性轮回监视电网状态并进行分析计较，提出调压建议或下发控制饬令，校核饬令处置状态。AVC周期包括采样周期、执行周期和装备控制饬令周期。AVC采样周期：淮北电网设置为15秒，采样周期可以视现实情况自行设置。在每个采样周期内，AVC更新实时数据并检测电网异常事务，校核饬令处置状态。AVC执行周期：执行周期也可设定，应为采样周期的整数倍。在每个执行周期内，AVC除完成采样周期内各使命外，还要对电网电压无功状态进行分析计较，可是否下发控制饬令还取决于装备控制饬令周期。装备控制饬令周期：该周期是可变的，它由AVC执行周期和装备的控制饬令反馈时间配合决议。3.2.4操作规程为避免装备调理过于频仍，延长装备使用寿命，电力系统调压装备必需依照电力系统操作规程进行操作。(1)对于电容器，切除后必需距离一段时间后再投进，时间距离可以修改，一般至少设置为5分钟。(2)对于有载变压器分接头，远控时间距离也不能太短，一般至少设置为2分钟。(3)当变压器流过功率越限时，自动闭锁分接头，流过功率恢复到正常范围时，自动恢复分接头调压功能。(4)为避免环流，对于并列变压器进行交替调理，使并列变压器处于统一变比。3.2.5异常事务AVC系统能够自动处置电压无功控制中的年夜异常事务并进行靠得住闭锁，增强了自动控制的平安靠得住性并减轻了运行人员处置异常事务的工作。(1)若是变压器远控饬令下发，接连两次调理而电压无变化，认为变压器档位拒动，遏制下发饬令并自动闭锁，当电压有变化时自动消除闭锁。(2)在调理变压器分头滑档时，发变压器急停饬令并自动闭锁。(3)若是10kV母线单相接地则自动切除该母线所连电容器并闭锁该母线。(4)由于通道不顺畅或其他缘由，电容器开关若是一次远控不成功则自动闭锁该电容器。(5)电容器开关检修时将不允许下发远控饬令，该电容器自动闭锁。(6)电容器开关若是由于其他缘由（多是人工操作、事故跳闸等）引发变位，将自动判断电容器人工操作并闭锁该电容器。(7)某些开关由于现场装配缘由，正常执行远控饬令也会报故障信息，AVC将自动对误报故障进行检测，并对误报故障进行恢复。如我公司管辖的220kV五里郢变电站由于现场机构缘由，当521、522电容器正常分闸时提醒为事故分闸，因而自动闭锁两电容器。当AVC自检测出是误报警后，运行人员即可执行“故障恢复”饬令，然后方可将被闭锁的电容器设为自控状态。异常事务检测并闭锁相关装备后，运行人员经由过程调压饬令信息可以查明闭锁缘由，并待装备状态恢复正常后消除闭锁状态。3.2.6远控接口远控接口为保证远控平安靠得住，进行附加条件判断，只有电容器开关或变压器分头才能进行远方自动调理，其他点全数闭锁。4系统生成如新增厂站的SCADA功能运行稳定，即可将该厂站接进AVC系统，在AVC信息提醒下开环运行，运行人员在系统提醒的调压建议根蒂根基上连系运行经验，肯定是否对该厂站手工进行电压无功控制。磨合一段时间待其开环运行准确后，即可转进闭环控制运行方式。AVC系统生成及维护工作重点在于网络建模、AVC控制模子和远控接口测试。AVC进程为主备机设置装备摆设，正常情况下主机值班，备机辅助调试。数据流图如图3所示。图3淮北电网AVC系统生成数据流图5小结2004年末，淮北地域电网管辖的16所变电站全数投进AVC闭环运行，其中与省调协调配合闭环的4所220kV变电站运行情况亦很秀。现实运用讲明，AVC系统的投进可以显著减轻运行人员劳动强度、电压波动幅度小，有用提高全网各节点电压及格率；在改善无功平衡状态根蒂根基上，厂站变压器分头调理平均次数由原来的天天6.32次下降至4.53次，提高了装备使用寿命；2004年4-12月电容器投运率（31.51％）与2003年同期相比，增加7.51个百分点，对于削减网损、发生较好的经济效益作出了极年夜的进献。参考文献[1]实时电压无功化自动控制(AVC)系统技术说明.南瑞:国电南瑞科技股份有限公司,2003年.[2]淮北供电公司电压无功化自动控制系统技术协议.[3]淮北地域电网调剂规程.淮北供电公司.2004年.[4]淮北供电公司关于电压无功化自动控制模块的说明.