刍议电力调度自动化系统中AVC系统应用探讨

刍议电力调度自动化系统中AVC系统应用探讨

陆凌云1李娅1单建祥2

（1.国网邢台供电公司河北邢台054001；2.国网河北省电力公司临西县供电分公司河北临西054900）

摘要：AVC系统在电力调度自动化系统中的实现与应用是电力行业快速发展的需要，由于其自动调控的合理性和科学性，优化了电力系统的经济运行，促进了电网的安全稳定运行。本文对AVC系统在电力调度自动化系统中的应用进行了详细的阐述。

关键词：电力调度自动化系统；AVC系统；应用

随着电力工业的迅速发展，电网规模的不断扩大，电力系统的安全、经济运行已成为电力生产的重大课题。在保证电力系统安全运行的前提下，必须不断采用新技术来提高电能质量、降低网络元件中的电能损耗，从而获得满足安全运行条件下的最大经济性和最好的电能质量。AVC系统即自动电压控制系统，能够提高电压质量，减少电力在传输过程中的损耗，还能增强电力系统运行的稳定性。

1AVC系统概况

AVC系统的主要作用是以电力系统的经济运行为优化目标，并考虑给定的安全性指标和实际的调节情况以及设备的调节代价，通过实时在线无功优化程序，最后给出各区域的子站母线的设定参考值以及联络线的无功潮流设定值，供区域电压控制使用。主站AVC系统是基于调度自动化功能之上，利用SCADA/EMS一体化平台提供的实时信息和遥控机制，通过从PAS网络建模获取控制模型、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算，实现各变电站电容电抗器和有载变压器分接头闭环控制，实现对全网电压无功优化的集中自动控制。

AVC系统可采用基于工作站/服务器的机制，硬件上配置主备两台AVC服务器，根据实际需求配置AVC工作站的数量。AVC服务器负责进行AVC的核心算法及形成控制策略，与SCADA服务器接口，将实时遥测遥信数据接收到AVC实时库中并进行实时库同步，管理监控程序、动态分区计算等；AVC工作站作为人机控制界面，分为主控机及非主控机，可将自动化系统的一台调度工作站作为主控机，只有这台机器有权限下发遥控、遥调命令，以及修改维护设备参数；其余工作站为非主控机，可以对AVC系统运行情况进行查看和在线监视。

2AVC系统的工作原理

AVC系统与EMS平台是一体化设计，采用增量模型更新技术，自动建立AVC临控点和控制设备模型并自动验证（见图1）。图1AVC系统控制原理AVC系统数据库模型定义了厂站、控制设备、电压临测点等层次记录，通过网络建模建立记录之间的静态关联。电网AVC系统基于OPEN-平台，AVC系统与调度中心主站EMS平台一体化设计，从PAS网络建模获取控制模型，从SCADA获取实时采集数据，据电网无功电压实时状态进行在线分析、计算，通过SCADA远程通道下达遥控命令，实现了全网的无功电压优化控制的闭环运行。AVC系统是按照电压的等级进行分层，按照管理区域进行分区，当然通过电网结构分层分区也是可以的。

3AVC系统在电力调度自动化中应用

3.1自动闭锁的运行系统控制

AVC系统的一级控制是在自动闭锁状态下实施的，其能够自动过滤信号输出、输入过程中的干扰因素与噪声等，从而确保调度人员在无干扰的状态下进行异常事件的辨析与分析工作，此类自动闭锁的状态是在主网支撑电压过低的条件下实施的，其能够避免主网的无功吸收，从而较大程度抑制了主网电压的崩溃问题。同时，自动闭锁状态控制主要发生于电网设备控制过程，一般包括对运行设备的控制以及对备用设备的控制，在对运行设备进行控制调节时，需要考虑运行设备的状态、电气设备的相关参数以及自动闭锁状态下对设备信息的自动读取及分析，以便进行电气设备检修和复位。在备用设备控制过程中，主要是根据设备的开关刀闸的状况进行网络拓扑运算，可在线调整备用的热系统，但备用的冷系统需要进行自动闭锁调整。

3.2AVC系统中心主站的自动化优化控制

对于电网AVC系统中的中心主站点，需要对其进行合理的预算，并且还要针对10kV母线电压的灵敏度变化情况，采取准稳态控制灵敏度分析方法进行科学的、合理的估算，在实际估算过程中，需要重视分析发电机准稳态的无功电压特性，以避免各种不良振荡状况的出现，确保优化控制的精度和可靠性。同时，为了有效避免环流现象的发生，还需要对并列的变压器电气设备进行交替调整，并根据变压器的运行内容及容量等参数进行不同的设定，合理调节变压器的并列档位，使之处于同一水平。但当一台主变闭锁、另一台主变压器没有闭锁时，不能进行并列调整，此时需要主动规避档位不一致的状态。除此之外，还要对变压器电气设备进行颗粒控制和电压的优化调节，以减少电气设备的运行动作次数，降低调节振荡的发生几率。

3.3AVC系统的总体控制策略应用

对于智能电网中AVC系统的应用，可采用基于动态分区等级之下的专家控制策略，主要是在电网分层分区空间解耦的前提下进行AVC系统的优化策略控制，其在遵循高电压水平下无功分层分区平衡优化的原则下，按照响应周期在时间上进行解耦，此类控制策略能够有效保障电网的全局优化和协调性能，在模式优先级和响应周期考虑控制动作次序的同时，尽量防范控制过度或振荡。在电网的无功平衡的局域性和分散性特点下，AVC系统实施对电网的无功分层分区控制，在自动控制下进行空间上的解耦，并对相关的电网设备进行数据实时的记录和跟踪，其具体应用策略主要涉及以下内容：

3.3.1电网电压的优化调节

电网电压的优化调节可采用区域电压控制、就地电压控制与电压控制协调三种方式进行，其中，区域电压控制是区域电网整体无功平衡的结果，当区域电压偏高或偏低时，需要调节其无功设备，并且还要尽量少地调节设备的次数，以避免因调节而引起的振荡。同时，就地电压控制是当电压越限时，对其无功设备进行启动调节，按照就地电压策略进行相应的协调控制，从而有效消除电压越限。此外，对于电压控制协调，其主要是依据“区域电压控制>电压校正控制”的顺序，在个别站点的母线越限时，落实电压的校正控制策略，并且采取自适应的电压优化调节。

3.3.2全网自动协调控制

全网自动协调控制即为电网的空间协调与时间协调，其中，所谓空间协调，主要是指在电压无功空间分布状态下，自动选择优化控制模式。而对于时间协调，则是指利用AVC系统自动设计混杂控制的结构，实现闭环控制跟随时间追踪电压无功状态，在有序的状态下进行自动协调。

结语

综上所述，在智能化、数字化水平不断提高的现代社会中，通过AVC系统的合理应用，可有效提升电网的运行状态，并且还可确保供电的电能质量，降低系统的网路损耗与调节控制人员的工作强度，大大提高了电网电压的静态稳定裕度，促进了全网无功电压在线优化控制和静态的安全预警控制目标的实现，从而提升电网控制系统的经济效益。

参考文献

[1]黄加迪.浅谈电力调度自动化系统及其发展[J].硅谷，2011.

[2]张健，孙颖.AVC系统在电力调度自动化系统中的应用[J].自动化与仪表，2013

作者简介

陆凌云（1983.11-）女，籍贯河北省邢台市临西县，河北理工大学本科毕业，工程师，单位：国网邢台供电公司。

李娅（1985.8-），女，籍贯河北省邢台市，华北电力大学硕士研究生，工程师，单位：国网邢台供电公司。

单建祥（1983.10-）男，籍贯河北省邢台市临西县，石家庄经济学院本科毕业，工程师，单位：国网河北省电力公司临西县供电分公司。