地区电网调度中的AVC控制与优化策略

地区电网调度中的AVC控制与优化策略

王刚

（云南电网有限责任公司云南省玉溪市653100）

摘要：随着社会的发展，我国的电力系统的发展也越来越完善。电力系统在近年来的技术发展中不断的完善，系统应用价值也有了明显的提高。就目前电力系统当中的调度系统分析来看，在技术加强的情况下，AVC系统的应用得到了较为广泛的推广。此系统可以对电网的等级进行划分，实现全网调控、区域调控和本地调控3种模式，因为系统能够自动的进行运行参数的调节，所以，整个系统的无功功率传输损耗会得到降低。简言之，电网调度AVC系统的运行现实价值明显，所以做好对其的运行维护工作十分的重要。基于此，本文就AVC系统运行维护进行详细分析，旨在发现问题并对其进行解决。

关键词：地区电网调度；AVC控制；优化策略

引言

AVC系统采用闭环控制系统，优化电网电压及无功水平，能够有效地降低网损，提高网络输送能力，其运行和管理是一项复杂的工程。地区电网内变电站通过集中的电压无功调整装置自动调整无功功率和变压器分接头，保证各母线、线路的电压以及功率因数在规定范围内，同时降低电网中的有功损耗。目前各地市供电公司调度的AVC系统，能根据电网实时运行情况，计算出最佳无功及电压调节方案，并根据计算结果实现实时调节，从而确保系统运行的经济性和安全性。AVC系统将自动化技术和在线控制技术相结合，实现系统电压的自动控制、保障电网更可靠运行、提高用户侧的电能质量，这也是智能电网的发展方向。开展地区电网的AVC控制与优化策略的相关研究显得至关重要。

1AVC应用机制

AVC系统的投入运用，是在科学设计的前提下实施的，主要从以下几个方面实现闭环控制流程。人工及自动闭锁：根据系统运行情况对变压器分接头调节、电容器投切等无功调节设备进行人工或自动闭锁，闭锁分为永久及临时闭锁。例如在运行中出现变压器分接头滑档，则应立即闭锁有载调压控制器。或者当电容器投切次数达到动作次数上限时，也应该闭锁。通过闭锁机制可以有效提高AVC系统运行的可靠性、保障电网稳定运行。优先级安排：按照最终优化目标，将事件进行排序，情况紧急或列入运行考核指标的优先处理。例如对110kV变电站，有限保证10kv母线的电压质量，适当放宽35kV母线电压上下限值。无功设备的投切顺序：系统中有多个、多种无功调节设备的，必须综合考虑设备的调节，根据不同设备出现越限情况优先选取不同应对方法。如当变电站母线电压超过上限时，可以先降低变压器的分接头，如果达不到目标再切除相应母线电容器。调节次数限制：当调节设备的动作次数超过上限时应可靠闭锁。无效数据的处理：当电压超出正常范围的一定上限后，认为该数据是无效数据，不纳入采样。异常事件：当检测到电网中出现异常情况时，自动闭锁相应区域内电压调节设备。例如：变压器分接头发生故障、变电站内母线接地、电容器开关无法自动投切、电容器开关有检修工作等。

2电网调度中AVC系统运行存在的问题

2.1输出电压不合格

输出电压的不合格是目前电网调度中AVC系统运行存在的一个主要问题。就具体的分析来看，造成这一现象的原因主要有3个：第一，是电压预判的不准确使得校正模式和无功优化模式发生了冲突，由此引发了电容器的循环动作。第二，是系统对电网设备要求提升的时候，无载调压变压器的适用性发生了明显降低。第三，是负荷或者是电压的异常情况会使得分接开关的动作次数受限，这样，电压的质量也会受到影响。

2.2线路的闭锁问题

线路的闭锁问题对电网调度中AVC系统的应用也会产生较大的影响。就目前的分析来看，系统要实现对设备的可靠性封锁需要引入保护信号，但是增设闭锁的情况会到导致其他正常设备的闭锁。就目前的具体实例分析来看，在变压器的主变分接头出现滑档情况的时候，必须要将调载压控制器动作进行闭锁，但是AVC系统只能做到不再发布调档的指令，滑档却不能避免。

2.3AVC系统的缺陷

从AVC系统的具体应用来看，其本身存在着一定的缺陷，比如系统基础的条件不牢固，对于SCADA系统的数据过于依赖等，这些缺陷都会导致应用中的问题出现。尤其是SCADA系统本身就存在着较多的问题，所以，依赖于SCADA系统的AVC系统，其缺陷的存在不可避免。

3电网调度中AVC系统运行的问题解决措施

在电网调度中针对AVC系统运行的一些问题，需要采取针对性的措施，这样，问题的解决才能实现有效，系统应用效果的最终价值才会得到保持。

3.1获取正确的数据

就目前的分析来看，要解决电网调度当中AVC系统运行的问题，一项有效的措施是进行数据的正确获取。就实践分析来看，AVC和ENS实行的是一体化设计，而系统直接采用的是SCADA的数据，如果数据获取存在偏差，那么指令以及具体的运行参数调节会发生问题。为了避免数据方面的问题产生，需要做的措施有两项：第一，进行网络模型的构造并对其进行验证，通过对母线电压以及控制设备等的监测可以实现利用监测记录过滤异常数据，这样，获取的数据其错误性会比较小。第二，对数据进行质量检验，通过利用制定备用的测点以及校正电压测量误差等可以对数据进行正确的处理。简言之，对数据进行处理后其准确性提高，AVC的运行可靠性会提升。

3.2系统闭锁问题的针对

系统闭锁问题对于AVC系统的运行来讲有着重要的影响，所以此问题必须要得到解决。就目前的实际分析来看，为了对主网电压崩溃的情况进行避免，需要在220kV电压过低的时候对其的主变分接头进行调节，之后则禁止上调110kV和35kV的分接头，这样，电容量可以得到增加。为了对闭锁进行避免，被控设备的电气属性也要进行考虑。当设备的电气属性处在检修状态的时候，需要对相应的参数进行读取并将设备进行闭锁。当设备的电气属性处于备用状态的时候，根据开关的状态对其进行网络拓扑，并对设备处在热备用还是冷备用的状态进行判断。热备用状态可以实现在线控制，冷备用状态可以实现自动闭锁，这样，系统的有效调节可以更加科学。

3.3实行三级控制模式

在AVC系统的具体利用中，实行三级控制模式也是一项重要的措施。为了对无功的大范围流动进行避免，一级的电压控制需要对有载分接头开关进行注意，其配置需要在电压变化较大的220kV上进行。为了对电压的崩溃进行避免，在波动比较大的时候，系统枢纽点上需要设置二级的电压控制。在整个系统当中，三级的电压控制属于预防性的控制，其位于系统的调度中心。简单来讲，在电网的AVC系统应用中，利用三级控制模式实行有效控制，AVC系统的应用效果会更加显著。

结语

随着智能电网的发展，很多变电站开始实行无人值守，并按照电力调度要求设置多个集控站，由集控站管理无人值守变电站。所以电网运行模式逐渐变成了调度中心与集控站、设备管理与监控分离模式。地区电网和县级电网由地区调度中心和县级电网调度中心进行管理，然而根据电网电压无功控制要求，地区电网和县级电网是垂直紧密耦合，所有原来的AVC控制系统已经无法适应电网调度管理工作，而需采用分布式的智能AVC系统。首先，智能AVC系统根据控制系统的逻辑特性，采用分布式模式，有效解决了局部分散控制的方案，满足了分层分区调度控制原则，并按照电压等级从高到低分层控制。其次，该智能AVC控制系统改进了原来控制系统的遗传算法和二次规划算法，提高了自动电压无功控制装置的辨识能力，能够广泛应用于变电站、发电厂等无功电压控制系统中。

参考文献

[1]张波，杨鹏，李靖科，等.AVC技术在石嘴山电网的应用研究[J].陕西理工学院学报，2016，32（2）：11~13.

[2]高江.辽阳电网AVC系统的设计与应用研究[D].北京：华北电力大学，2016.

[3]陈波.AVC系统在中山电网中的应用与优化[J].科技创新导报，2012，25：81~82.