無功電壓優(yōu)化自動控制

1、科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVQC（無功電壓優(yōu)化自動控制）使用培訓(xùn)l 在調(diào)度工作中，調(diào)度員有大量時間是用于監(jiān)視母線的電壓，并進(jìn)行電壓的調(diào)整。如能進(jìn)行電壓的自動調(diào)整，調(diào)度員能夠把更多的精力放到電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運行上。l 無人值守變電站越來越多，自動控制更加有效、可靠；l 電壓調(diào)整的基本方案是變壓器分接頭的調(diào)整，并聯(lián)補(bǔ)償電容器的投切，這些都可遙控實現(xiàn)；科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVC系統(tǒng)簡介l本系統(tǒng)通過監(jiān)控關(guān)口的功率因數(shù)和變電站母線電壓，在保證功率因數(shù)和母線電壓合格的條件下進(jìn)行無功電壓優(yōu)化計算，通過改變電網(wǎng)中可控?zé)o功電源的出力，無功補(bǔ)償設(shè)備的投切，變壓器分接頭的調(diào)整來協(xié)調(diào)上級調(diào)度完成

2、電壓無功的分層分區(qū)控制，在滿足安全運行條件的前提下，提高電壓質(zhì)量，降低網(wǎng)損，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性?？萍紴楸究萍紴楸?質(zhì)量至上質(zhì)量至上l 1.1.根據(jù)根據(jù)PASPAS拓?fù)淠Ｐ妥詣由杀O(jiān)控點。拓?fù)淠Ｐ妥詣由杀O(jiān)控點。l 2.2.由于由于110KV110KV網(wǎng)絡(luò)一般不合環(huán)運行，拓?fù)浞治龊竽茏詣泳W(wǎng)絡(luò)一般不合環(huán)運行，拓?fù)浞治龊竽茏詣訉崿F(xiàn)分區(qū)域調(diào)壓。實現(xiàn)分區(qū)域調(diào)壓。l 3.3.采用潮流計算的靈敏度分析方法。采用潮流計算的靈敏度分析方法。l 4.4.首次引入設(shè)備的控制費用，建立了設(shè)備控制費用綜首次引入設(shè)備的控制費用，建立了設(shè)備控制費用綜合評估模型。合評估模型。l 5.5.控制方案全部由程序自動生成，有效的解

3、決了三圈控制方案全部由程序自動生成，有效的解決了三圈變壓器的控制問題。變壓器的控制問題。l 6.6.按照負(fù)荷曲線實現(xiàn)預(yù)控制和逆調(diào)壓。按照負(fù)荷曲線實現(xiàn)預(yù)控制和逆調(diào)壓。l 7.7.多個設(shè)備協(xié)調(diào)控制，如多個多個設(shè)備協(xié)調(diào)控制，如多個110KV110KV或或35KV35KV的變電站的的變電站的電源來自于同一個電源來自于同一個220KV220KV的變電站，可通過計算自動實的變電站，可通過計算自動實現(xiàn)上下級廠站的協(xié)調(diào)調(diào)壓?，F(xiàn)上下級廠站的協(xié)調(diào)調(diào)壓。 AVC系統(tǒng)特點科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVC系統(tǒng)控制功能 本AVC系統(tǒng)的控制模式：基于調(diào)度中心自動化系統(tǒng)遙控、遙調(diào)的集中式控制。優(yōu)點：投資少、見效快、工

4、作量小，可實現(xiàn)全網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，功能改進(jìn)方便易于升級。缺點：對自動化系統(tǒng)的“四遙”要求高。 本系統(tǒng)具有兩種控制模式：優(yōu)化控制和分區(qū)控制。在優(yōu)化控制模式下的主要功能有電壓校正控制、功率因數(shù)校正控制、網(wǎng)損優(yōu)化控制。根據(jù)本地區(qū)考核和管理的規(guī)定可設(shè)定上述三個主要功能的優(yōu)先級。當(dāng)電網(wǎng)部分遙信、遙測數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題使優(yōu)化計算不能完成時，系統(tǒng)自動切換運行方式為基于規(guī)則的分區(qū)控制。在分區(qū)控制模式下可根據(jù)自定義的控制規(guī)則實現(xiàn)對廠站功率因數(shù)以及電壓的控制。 科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)原理及算法：系統(tǒng)原理及算法： 地區(qū)電網(wǎng)地區(qū)電網(wǎng)PASPAS系統(tǒng)經(jīng)過實用化驗收后已基本能系統(tǒng)經(jīng)過實用化驗收后已基

5、本能夠保證潮流計算的精度，本系統(tǒng)利用潮流計算夠保證潮流計算的精度，本系統(tǒng)利用潮流計算的子網(wǎng)靈敏度分析功能，得到控制設(shè)備對各個的子網(wǎng)靈敏度分析功能，得到控制設(shè)備對各個監(jiān)控點的母線電壓、系統(tǒng)關(guān)口的功率因數(shù)以及監(jiān)控點的母線電壓、系統(tǒng)關(guān)口的功率因數(shù)以及網(wǎng)損的影響，同時考慮設(shè)備的控制費用，得到網(wǎng)損的影響，同時考慮設(shè)備的控制費用，得到控制設(shè)備的綜合調(diào)整指標(biāo)。根據(jù)綜合調(diào)整指標(biāo)控制設(shè)備的綜合調(diào)整指標(biāo)。根據(jù)綜合調(diào)整指標(biāo)來選擇控制設(shè)備。通過對控制費用和綜合指標(biāo)來選擇控制設(shè)備。通過對控制費用和綜合指標(biāo)模型的修改來調(diào)整無功電壓控制設(shè)備的優(yōu)先級模型的修改來調(diào)整無功電壓控制設(shè)備的優(yōu)先級和頻度，盡量替代原來的復(fù)雜規(guī)則使系統(tǒng)

6、易于和頻度，盡量替代原來的復(fù)雜規(guī)則使系統(tǒng)易于維護(hù)，同時實現(xiàn)無功電壓的優(yōu)化控制。維護(hù)，同時實現(xiàn)無功電壓的優(yōu)化控制?？萍紴楸究萍紴楸?質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVC采用技術(shù) 靈敏度分析靈敏度分析( (對電容器的靈敏度分析采用逐個的投對電容器的靈敏度分析采用逐個的投/ /切切潮流靈敏度掃描計算；對變壓器進(jìn)行分組只采用升或潮流靈敏度掃描計算；對變壓器進(jìn)行分組只采用升或降的分組掃描計算，同時考慮并列運行變壓器的同步降的分組掃描計算，同時考慮并列運行變壓器的同步調(diào)整調(diào)整) ) 設(shè)備操作成本分析設(shè)備操作成本分析( (設(shè)備操作的成本主要分設(shè)備損耗成設(shè)備操作的成本主要分設(shè)備損耗成本和操作風(fēng)險成本。設(shè)備損耗成本主要考慮主

7、設(shè)備和本和操作風(fēng)險成本。設(shè)備損耗成本主要考慮主設(shè)備和所有附屬設(shè)備的成本，設(shè)計使用次數(shù)。設(shè)備操作風(fēng)險所有附屬設(shè)備的成本，設(shè)計使用次數(shù)。設(shè)備操作風(fēng)險成本主要考慮設(shè)備操作事故概率和事故損失的統(tǒng)計指成本主要考慮設(shè)備操作事故概率和事故損失的統(tǒng)計指標(biāo)標(biāo)) ) 設(shè)備操作縱合指標(biāo)分析設(shè)備操作縱合指標(biāo)分析( (本地區(qū)無功電壓控制必須滿足本地區(qū)無功電壓控制必須滿足的條件有：功率因數(shù)考核，母線電壓考核，經(jīng)濟(jì)運行的條件有：功率因數(shù)考核，母線電壓考核，經(jīng)濟(jì)運行（降低網(wǎng)損），控制安全（降低控制的頻度）。根據(jù)（降低網(wǎng)損），控制安全（降低控制的頻度）。根據(jù)不同的控制需求建立不同的控制指標(biāo)模型，形成最終不同的控制需求建立不同的

8、控制指標(biāo)模型，形成最終的綜合指標(biāo)模型的綜合指標(biāo)模型) )科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)控制流程系統(tǒng)控制流程( (一一) )： 系統(tǒng)開始運行時首先讀取拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫，啟動三個獨立的線程：一個用于保護(hù)信號的監(jiān)視，當(dāng)保護(hù)動作時閉鎖對應(yīng)的設(shè)備；一個用于電壓、功率因數(shù)的監(jiān)視，產(chǎn)生優(yōu)化控制方案，當(dāng)越限時產(chǎn)生最優(yōu)校正控制方案；另一個用于執(zhí)行控制方案。 每一個獨立的監(jiān)控母線（母線的電壓受考核）為一個電壓監(jiān)控點，各個子關(guān)口的功率總加為功率因數(shù)監(jiān)控點?？刂品桨傅目尚行允峭ㄟ^計算分析嚴(yán)格驗證的，保證控制后消除越限或有更好的運行狀態(tài)?？尚蟹桨钢邪ū咀冸娬镜目刂品桨福霞壸冸娬镜目刂品桨?，同級變電站的

9、控制方案。科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)控制流程系統(tǒng)控制流程( (二二) )： 主要控制過程為循環(huán)監(jiān)控，包括以下主要步驟：1. 獲取實時數(shù)據(jù)并進(jìn)行濾波。當(dāng)有非電容器開關(guān)變位時重新進(jìn)行拓?fù)浞治錾杀O(jiān)控點，并進(jìn)行靈敏度掃描計算。2. 首次運行時獲取狀態(tài)估計數(shù)據(jù)，進(jìn)行拓?fù)浞治霎a(chǎn)生監(jiān)控點，并進(jìn)行靈敏度掃描計算。3. 循環(huán)控制時如果靈敏度掃描周期到，獲取狀態(tài)估計數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)損、功率因數(shù)、電壓的靈敏度掃描計算。4. 根據(jù)掃描結(jié)果進(jìn)行電壓、功率因數(shù)、網(wǎng)損的設(shè)備操作靈敏度分析。5. 根據(jù)靈敏度分析結(jié)果計算各個設(shè)備的綜合指標(biāo)，利用濾波后的實時量測進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)有越限時進(jìn)行方案的綜合評估和排序，

10、產(chǎn)生最優(yōu)方案。在產(chǎn)生方案時考慮設(shè)備的各種制約因素及保護(hù)信號，如設(shè)備不可用則進(jìn)行閉鎖。 如果有最優(yōu)控制方案，執(zhí)行該方案，否則進(jìn)行報警?？萍紴楸究萍紴楸?質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)的控制方案（一）：系統(tǒng)的控制方案（一）： 變電站母線電壓的校正控制： 對監(jiān)控點的電壓進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)出現(xiàn)電壓越限時，根據(jù)優(yōu)化計算的結(jié)果產(chǎn)生校正控制方案，通過并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的投切和變壓器分接頭的調(diào)整來保證監(jiān)控點的電壓在規(guī)定的運行區(qū)間內(nèi)。 關(guān)口功率因數(shù)的校正控制： 對系統(tǒng)關(guān)口的功率因數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)超過給定的運行范圍時，根據(jù)優(yōu)化計算的結(jié)果選擇投切某個并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備來控制功率因數(shù)，保證電壓變化不大，網(wǎng)損增加最少或減少最多。 科技為

11、本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)的控制方案（二）：系統(tǒng)的控制方案（二）： 網(wǎng)損的優(yōu)化控制：在電壓和功率因數(shù)都合格的情況下，通過對設(shè)備的電壓、網(wǎng)損、關(guān)口功率因數(shù)的靈敏度分析和綜合調(diào)整指標(biāo)來選擇控制設(shè)備。當(dāng)網(wǎng)損減少小于控制死區(qū)值時不控制，根據(jù)典型日的負(fù)荷曲線預(yù)測設(shè)備投入或切除后至下一次切除或投入的時間，根據(jù)此計算優(yōu)化電量，如果節(jié)約的費用大于設(shè)備的控制費和死區(qū)時才提出方案。對設(shè)備的控制保證電壓合格，同時不引起電壓的太大變化。 科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVC系統(tǒng)的安全控制：系統(tǒng)的安全控制： 為保證控制的安全，采取了以下措施：1.實時監(jiān)視變壓器、電容器等控制設(shè)備的主保護(hù)信號，一旦有保護(hù)動作立即閉鎖該設(shè)備的控制，并進(jìn)行報警。2.對量測進(jìn)行數(shù)字濾波，監(jiān)視量測的質(zhì)量，當(dāng)主要監(jiān)視量測出現(xiàn)質(zhì)量問題時，即閉鎖相關(guān)設(shè)備的控制，并進(jìn)行報警。當(dāng)狀態(tài)估計合格率低于設(shè)定的限值時切換到分區(qū)控制模式。3.對電壓采用實時測量加計算偏移量的方式進(jìn)行控制后的越限判斷，保證與考核電壓一