1前言

电力系统电压和无功功率控制是一个关系到保证供电、知足用户无功功率需求和系统电压稳定的问题，同时也是削减线损、提高电网运行经济性的十分有用的措施。

传统的电压无功控制是基于经验理论的控制模式，装设在变电站的VQC系统是基于“九区图”原理进行调整的电压无功控制系统，只能实现无功就地抵偿，没法从全局网络条理上兼顾潮水的合理散布，是以，我们迫切需要一种新的调控手段提高电网系统的无功调控能力。

2003年10月在省中试向导的指导下，我们在江门组建了全省套区域电压无功化控制系统（VarCS系统），哄骗高效稳定的计较机算法在监控中心集中对电网电压进行调控，到达预期的控制效果。

电压无功化控制系统（VarCS系统）的整体设计就是借助现有的调剂自动化系统，收集全网实时数据，以全网网损小为方针，以各节点电压及格为约束条件，保证无功抵偿装备投进合理和变压器分接头动作次数少的自动控制系统。它不单提高了全网各节点电压的及格率，而且对全网无功设置装备摆设进行化控制，到达全网无功潮水流向合理，较年夜幅度地下降线损百分点。

由于VarCS系统的实时数据由SCADA系统转发获得，其控制饬令借助现有SCADA系统的下行通道。不需要另行增加通讯装备即可解决化控制系统通讯问题，年夜年夜下降了整个工程的工作和资金投进。

2VarCS主站系统的控制方针与势

2.1控制方针

（1）．连结区域电网所有变电站负荷侧母线电压在划定水平；

（2）．有用地哄骗并补及调压措施，使所有变电站无功尽就地平衡，削减因远距离输送无功而引发的网损，

（3）、在全网无功电压闭环控制条件下，使各变电站的电容器投进合理和有载变压器分接头档位动作次数尽少。

2.2VarCS系统的势

（1）．VarCS系统从地域电网范围的角度，以全网网损尽小、各节点电压及格、有载调压分接头调理次数尽少和抵偿电容器装备动作合理为方针的无功电压闭环控制系统。

（2）．VarCS系统借助于现有电网的调剂自动化系统中的“四远”功能，没必要增加任何硬件装备，仅需一套软件就能够实现本网范围内所有变电站的无功电压闭环控制，节省投资。

（3）．VarCS系统采用怪异的技术思绪，使得在电容器、电抗器投进之前能进行电容器投进后的电压值是否越限的预算，避免了电容器投切振荡。

（4）．VarCS系统将变电站内无功功率“就地平衡”变为“全网平衡”，在不向上一级电压品级倒送无功的条件下，实现本级电力网内无功流向合理、线损率趋于小的方针。

3技术难点

虽然对地域电网无功电压的闭环控制方针是明确的，可是由于地域电网内各变电站的运行方式多种多样，运行情况间变化，分接开关的档位调整和电容器组的分组投切致使无功功率及电压的变化不接连。

（1）．常规的控制方式只能凭据固定鸿沟的无功电压运行状态接纳响应的控制划定规矩进行控制，而无功的调理鸿沟应是受电压状态影响并在一定范围内服务于电压调理的模糊鸿沟。

（2）．对无功电压实施控制的划定规矩受各类身分的影响，控制纪律变化多样。

（3）．由于变压器分接头和电容器组与无功电压之间的耦合关系比力复杂。

4控制方案

4.1实时数据获取

实时数据由SCADA系统转发获得，是以化控制系统实时数据获取速度基本上和SCADA系统连结一致，充实知足实时监控和实时计较的需要。

4.2控制流程

进行全网无功化控制时首先从SCADA系统获得电网数据，然后判定电压或功率因数是否越限，假设有电压或功率因数越限，则首进步前辈进电压或功率因数校正模块处置；假设没有越限则进进全网化模块。后输出远控远调饬令。其化控制计较流程以下图所示：

对于n层与n 1层之间的树枝ij，其节点信息为，其中是在第n-1层中已估的值，用节点i的信息计较出的电流为：

设第n层的节点纠合为Ci，第n 1层的节点纠合为Cj，则方针函数为：

约束条件为：

令

求解：

这样第n层的直接估可得，，可推算出。

4.3控制划定规矩

（1）化的划定规矩：建立合适全网网损尽小、电压及格的闭环控制判定例则。

电网中每一个节点装设的抵偿电容器的容分歧，其具有的电压无功控制能力也分歧，节点电压变化对整个系统无功潮水的散布有较着影响。是以在某种运行状态下总有一些电压无动控制装备的调整会显著改善潮水散布，应当先控制那些对系统化影响年夜的电压无功抵偿装备，这样做的益处是尽削减控制的装备，保障网络运行稳定性。

（2）先级选择：化方针与电容器和有载变压器分接头档位动作综合分析，以连结各变电站的无功平衡，采用轮回投切的原则，削减对电容器的危险，假设被控装备在某一时间内动作次数跨越限制值，则在这一时段内制止该装备动作。

（3）闭锁的划定规矩：

装备闭锁的状态是由主变庇护及电容器庇护传递上来的，化算法必需实时识别每一个控制装备的闭锁状态。若收到被控装备故障的旌旗灯号（若有载变压器滑挡、被控装备庇护动作）立即闭锁；收集坏数据或远测数据不刷新的闭锁。

4.4电压及格率、功率因数与网损间的协调

虽然在数学模子中是以网损小为化方针，但今朝电力系统部门考核的是电压及格率和功率因数，所以，当电压功率因数越限时，必需判断终止寻进程，直接转人活络度直接法的电压校正计较，并经由过程电容器的投切实现电压和功率因数越限的校正；当无功化法式运行的化效果不较着时，应当避免发远控、远调饬令以削减抵偿装备的动作次数。

4.5技术方案

（1）、电压预算。例如，某变电站由于缺无功，要投进抵偿电容器，而母线电压自己已较高，如不斟酌投进电容器后母线电压变化，则盲目投进电容器有可能造成电压越上限，若此时主变分接头已调至下限，则按要求切除电容器。如斯频频，造成装备“投切振荡”。为此，在对有载调压变压器分接头和电容器动作前，要进行电压预算。

（2）．网损计较。依据电力网络SCADA系统收集数据和用户提供的线路、变压器参数，计较获得地域电网中所有输电线路、变压器进行电容器抵偿，变压器分接头档位调理前后的有功功率消耗，以此辅助确认对电容器投切、变压器分接头档位调理操作指令的准确性。

（3）．被控装备动作次数化分配。统计有载调压变压器分接头和电容器的动作次数，以确保装备的动作次数不跨越国家有关电力律例划定的尺度。凭据变电站装备的历史动作次数，化分配当天各时段的答理动作次数，切实解决好有载调压变压器分接头和电容器的动作次数的动态化设置装备摆设。

5结语

VarCS系统较好地知足用户无功功率需求和系统电压稳定的问题，同时也年夜年夜削减线损，既无需改变江门调剂自动化系统现有的模式，又能实施无功电压化控制，取得了秀的效果。

参考文献：

[1]孙树勤.无功抵偿的矢控制.中国电力出书社.