巴彥淖爾電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)（AVC）的應(yīng)用研究

1、    巴彥淖爾電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)（avc）的應(yīng)用研究    劉佩佳 武向璐摘 要：巴彥淖爾地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，地區(qū)負(fù)荷需求也不斷創(chuàng)新高，電壓質(zhì)量是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本保障，本課題提出一種基于閉環(huán)控制策略的巴彥淖爾地區(qū)avc系統(tǒng)，以滿足地區(qū)電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高電壓質(zhì)量，降低系統(tǒng)網(wǎng)損，提高監(jiān)控人員工作強(qiáng)度效率。關(guān)鍵詞：avc系統(tǒng);電壓質(zhì)量;地區(qū)電網(wǎng)伴隨電力技術(shù)的高速發(fā)展，巴彥淖爾電網(wǎng)規(guī)模日益增大，地區(qū)民用負(fù)荷和高耗能負(fù)荷需求也不斷創(chuàng)新高，電壓質(zhì)量是影響電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、安全及穩(wěn)定運(yùn)行的基本保障，因此保障供電質(zhì)量成為當(dāng)前電力系統(tǒng)的重點(diǎn)。同時(shí)，調(diào)控一

2、體化在巴彥淖爾地區(qū)電網(wǎng)正在運(yùn)行，集控站規(guī)模也在不斷增加，監(jiān)控員調(diào)整電壓的頻率也在不斷的增加，同時(shí)地區(qū)電網(wǎng)受負(fù)荷波動(dòng)影響較大，工作量也隨之增加，因此本文提出一種基于閉環(huán)控制策略的巴彥淖爾地區(qū)avc系統(tǒng)，以改善巴彥淖爾地區(qū)電網(wǎng)電壓質(zhì)量。1 avc電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)avc電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)（automatic voltage control，avc），工作原理為是按照整個(gè)地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)所有的發(fā)電廠、變電站、用戶場(chǎng)站及地調(diào)關(guān)口的無(wú)功走向及分布情況，對(duì)全網(wǎng)的無(wú)功功率、電壓進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。它將網(wǎng)絡(luò)損耗控制在最小，結(jié)合電壓的穩(wěn)定性、功率因數(shù)的合格率以及輸電斷面的穩(wěn)控極限等情況，最終可以實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的電壓無(wú)功優(yōu)化。針

3、對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功的分布范圍和地域性的特征，運(yùn)用avc系統(tǒng)將電網(wǎng)劃分為幾個(gè)部分進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)運(yùn)作，將劃分好的每一部分里選擇重要母線作為這部分的中樞母線，最后，把電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化過(guò)的目標(biāo)值作為中樞母線的無(wú)功控制方向。結(jié)合三級(jí)控制中中樞母線的電壓控制目標(biāo)值，在avc系統(tǒng)的無(wú)功調(diào)節(jié)范圍下，最后得出地調(diào)無(wú)功控制所需要的結(jié)果，然后在自動(dòng)化系統(tǒng)中將結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)楣β室驍?shù)，最后傳給avc系統(tǒng)。而avc系統(tǒng)則會(huì)對(duì)地調(diào)管轄的變電站無(wú)功控制設(shè)備進(jìn)行智能控制，最后達(dá)到了目標(biāo)控制，地調(diào)協(xié)調(diào)控制，并不是單一的針對(duì)一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行控制，而是有多個(gè)目標(biāo)同時(shí)協(xié)調(diào)控制，每一個(gè)總目標(biāo)里面按照級(jí)別包含了不同功能的子目標(biāo)，所有目標(biāo)內(nèi)部都有一定的邏輯性

4、。而且，這些控制目標(biāo)互相兼顧，不僅保證了母線電壓的合格率，還保證了功率因數(shù)的合格性，母線的電壓最終也得到了優(yōu)化。2 基于閉環(huán)控制策略的巴彥淖爾地區(qū)avc系統(tǒng)巴彥淖爾地區(qū)avc系統(tǒng)采用九區(qū)圖控制策略，以電壓和無(wú)功功率（或功率因數(shù)）上下限為調(diào)節(jié)界線，并遵循“逆調(diào)壓”原則。下圖為九區(qū)圖控制圖。采用九區(qū)圖控制策略調(diào)整變電站負(fù)荷側(cè)的電壓在合格范圍內(nèi)，（1）調(diào)節(jié)變壓器變比k，在負(fù)荷變化的時(shí)候，通過(guò)有載調(diào)壓變壓器的分接開關(guān)改變變比k，使電壓處于合格范圍內(nèi)。（2）投切并聯(lián)電容器。如果電壓u波動(dòng)，在有功功率p0不變的情況下，通過(guò)投退電容器組，合理調(diào)整補(bǔ)償無(wú)功功率，將減小無(wú)功功率的傳輸，進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)損耗、提高供電

5、質(zhì)量。變電站調(diào)壓需要有載調(diào)壓變壓器和無(wú)功補(bǔ)償裝置共同配合，有載調(diào)壓裝置只改變站內(nèi)的電壓分布情況，使中低壓側(cè)母線電壓升高或降低，它不能產(chǎn)生無(wú)功功率。所以在一個(gè)變電站內(nèi)無(wú)功功率充足的條件下，改變主變分接頭的位置，才能產(chǎn)生更好的效果。如果中低壓側(cè)無(wú)功不足，那么調(diào)高主變分接頭會(huì)使無(wú)功缺額更大，調(diào)壓效果也不理想。如果只投退無(wú)功補(bǔ)償裝置，變電站內(nèi)無(wú)功功率已經(jīng)很高了，但負(fù)荷過(guò)重，電壓越下限，這個(gè)時(shí)候再投電容器更會(huì)增加站內(nèi)的無(wú)功功率，引起無(wú)功損耗，應(yīng)降低無(wú)功補(bǔ)償，調(diào)節(jié)主變分接頭，使一個(gè)站內(nèi)的無(wú)功功率供需關(guān)系保持平衡。3 巴彥淖爾地區(qū)avc系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行狀況及取得的成效（1）接帶季節(jié)性負(fù)荷的變電站電壓合格率變化明

6、顯。巴盟地區(qū)多個(gè)35kv變電站接帶季節(jié)性負(fù)荷，其中以隆勝35kv變?yōu)榇?，該變電站每年?月開始增長(zhǎng)負(fù)荷，一直持續(xù)到9月下旬，在此期間，隆勝變?nèi)肇?fù)荷的峰谷差較大，母線電壓調(diào)整困難，電壓經(jīng)常在11kv到9.7kv之間波動(dòng)，電壓合格率較低。自avc系統(tǒng)投運(yùn)后，合格率有為明顯的提高。（2）全局綜合電壓合格率提高，a類母線電壓合格率提高顯著。avc系統(tǒng)投運(yùn)后，調(diào)度處a類母線電壓合格率不斷提高，日合格率經(jīng)常達(dá)到99%以上。（3）電壓越線告警明顯減少，監(jiān)控人員工作強(qiáng)度減輕。avc系統(tǒng)投運(yùn)前，需要監(jiān)控人員、無(wú)功電壓管理人員投入大量精力去調(diào)節(jié)電壓，然而監(jiān)控人員依靠調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的越限報(bào)警才能發(fā)現(xiàn)電壓不合格，調(diào)壓

7、存在滯后情況。avc系統(tǒng)投運(yùn)后，電壓越線告警明顯減少，監(jiān)控人員工作強(qiáng)度得到減輕。調(diào)壓滯后情況也得到緩解。4 結(jié)論本課題巴彥淖爾電網(wǎng)特性和變電站電壓無(wú)功現(xiàn)狀要求，在此基礎(chǔ)上提出一種基于閉環(huán)控制策略的巴彥淖爾地區(qū)avc系統(tǒng)，其采用九區(qū)圖控制策略，以電壓和無(wú)功功率（或功率因數(shù)）上下限為調(diào)節(jié)界線，并遵循“逆調(diào)壓”原則，最后本課題對(duì)巴彥淖爾地區(qū)avc系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行狀況及取得的成效進(jìn)行了分析，并得出巴彥淖爾地區(qū)avc系統(tǒng)可將接帶季節(jié)性負(fù)荷的變電站電壓合格率明顯提高、地區(qū)電網(wǎng)綜合電壓合格率提高、電壓越線告警明顯減少，監(jiān)控人員工作強(qiáng)度減輕。參考文獻(xiàn)：1王智濤，梅生偉，胡偉.變電站混成自動(dòng)電壓控制策略研究j.電工電能新技術(shù)，2016，25（3）：5-8.2林菲，