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简述区域无功电压自动控制系统（AVQC系统）在余杭电网的运行情况作者：钱超来源：《华中电力》2013年第09期摘要针对余杭电网电压控制、220kV变电所关口无功功率因数考核要求日渐提高，且为确保系统可靠稳定运行，提供安全、优质、经济的用电质量，并提高配网自动化水平，采用电压无功自动控制系统（AVQC系统），并对其运行情况、控制策略进行分析研究。
一、系统简介余杭供电局AVQC系统与OPEN2000调度自动化系统一体化设计，以各变电所10kV母线电压和系统功率因数为约束条件，从全网角度对电容器和主变分接开关进行自动控制，从而使电压保持在合格范围内，并使全网无功合理分布，进一步降低输电网网损。
二、系统构成电压无功自动控制系统主要有三个模块构成：自动电压调整程序（AVC_MAIN）、遥控程序（DO_CTLS）和报警程序（AVC_ALM）。
信息流向控制策略1、电压无功综合优化控制AVQC控制设备对象是变电所有载调压主变分接开关和电容器，变压器和电容器协调配合，提高电容器投入率，实现电压无功综合优化。
电容器投切时进行电压预算，避免电压投切振荡。
选择南苑变为测试厂站，10kV电压上限为10.6，电压下限为10.2。
测试项目测试方法测试结果电容器优先投入电容器退出运行，使南苑变10kV母线电压降低至10.2kV以下电压越下限时，优先投入电容器而不上调主变电容器滞后切除电容器投入运行，使南苑变10kV母线电压升高至10.6kV以上电压越上限时，先下调主变而不切除电容器2、区域电压优化控制当区域内无功分布合理，但厂站电压普遍偏高（低）时，调节枢纽厂站控制装置，可以尽可能少的控制设备调节次数，最大范围使电压合格，同时避免了两级电网多变电所多主变同时调节引起振荡。
选择凤山变及其下级变电所为测试厂站，10kV电压上限为10.6kV，电压下限为10.2kV。
测试项目测试方法测试结果5：区域电压越上限控制使凤山变及其下级变电所10kV母线电压均超过10.6kV 下调凤山变分接头而不下调下级变电所主变6：区域电压越下限控制使凤山变及其下级变电所10kV母线电压均低于10.2kV 投入凤山变电容器或上调其主变而不调节下级变电所无功装置3、无功分层分区平衡控制在电压合格时按无功分层分区或尽量就地平衡的优化原则检查线路无功传输是否合理，通过实时灵敏度分析计算决定投切无功补偿装置尽量减少线路上无功流动，降低线损并调节有关电压目标值。
A VC系统在地区电网的应用研究摘要在电力系统中，电压以及电网产生的损耗是非常重要的指标。
对于电力企业来说，不断提高电压的合格率，并且不断降低电网的损耗都是非常重要的工作。
随着地区电网的建设，为了进行无功补偿以及对电压进行调控，使用最广泛的就是变电站无功电压控制装置——VQC，虽然VQC技术已经相对成熟，而且应用普遍，但是VQC还是存在一些问题，例如面对全网范围，处理无功优化问题时效果不明显，而且需要大量的维护工作等。
随着技术的发展，目前在地区电网中，无功调度的最高阶段是——A VC。
本文对A VC系统进行了阐述，并且分析了A VC系统在地区电网中的具体应用，针对应用过程中存在的一些问题，提出了一些具体的解决方案。
关键词A VC系统；地区电网；无功优化；闭环控制前言在电力企业中，对于如何降低系统网损以及保证电压的稳定性，这两个问题都是运营人员最关心的。
近些年，人们也越来越重视无功电压控制。
目前，在我国的地区电网系统中，很多地区进行无功电压控制时，都采用分散调整，也就是利用VQC。
这种控制方式存在一些问题，不利于无功电压控制的健康发展。
在电力调度自动化系统的发展下，变电站的自动化水平越来越高，出现了A VC系统，并且逐渐成熟。
该项技术不仅提高了电网调度的自动化水平，同时也对电压质量进行了改善，电网的损耗也大大降低。
但是在应用过程中，也发现了一些问题，本文对这些问题进行研究，希望可以提供借鉴意义。
1 A VC系统控制流程下图1中是A VC系统的控制原理图。
第一步是通过调度自动化系统来采集相关数据，数据采集完成以后，分析網络拓扑，检查是否存在母线电压，同时包括省网关口功率因素是否越限。
一旦发现这些情况的出现，相应的模块就会进行处理，反之，分析全网无功优化。
基于全网角度，对电压进行无功优化控制，利用无功补偿设备，通过无功分层，对电压进行就地平衡和稳定，以求减少主变分接开关的调节次数，合理设置电容器的投切，提高电压合格率，降低输电网的损耗。
无功电压控制系统（AVC）在吕梁电网的应用摘要：电网针对当前无功调节上技术水平的落后以及vqc调控装置的缺陷，开始引入自动电压控制（automatic voltage control——avc）系统。
avc系统的无功分层平衡、区域控制以及优化动作次数等特征能使得电网取得可观的经济效益，减少在无功平衡及稳定电网电压上投入的人力物力资源，且能实现更加安全可靠的自动化电网控制。
关键词：无功电压 avc 分层分区调控存在问题0 引言随着太中银铁路的建设以及太钢等用电大户相继落地吕梁地区，吕梁电网由过去的“通道型”转变为”受端型”电网，华丽的转身引得各种高耗能企业相继落户吕梁，对电网电压质量提出了更高、更严的要求。
为了满足要求，吕梁电网投入了avc系统，它通过借助调度自动化的“scada”的“四遥”功能，利用计算机技术和网络技术对本地区电网内变电运行中心所辖avc控制设备进行集中监视、管理和控制，从而达到地区电网无功电压优化运行的目的。
1 avc系统概述吕梁电网avc系统采用山西振中电力软件有限公司的smart3000系统，该系统采用省地联调的方式，通过省调主站、地调子站配合，实现电网无功、电压集中计算分层控制。
该系统于2011年6月投入运行，目前接入系统的有47座变电站，占所辖站的97.91％。
电网无功电压闭环控制系统（即avc系统）能够保证关口无功和母线电压合格的条件下进行无功电压优化计算，这主要是通过监视关口的无功和变电站母线电压来实现的，若想保证其安全经济运行，保障更高的电压质量，减小网损，需要改变电网中可控无功电源的出力，无功补偿设备的投切，变压器分接头。
详见图1。
现根据图1对系统介绍如下：1.1 avc系统接口与scada系统的连接每个变电站内都要有远方终端，以便它能够通过地区变电站内的rtu与系统服务器及scada工作站通信，它的主要任务是将变电站的实时运行信息送给调度控制中心，它是电网调度自动化系统中占据重要的地位，它还能够将调度的控制、调节等命令送给厂站执行。
自动无功电压控制(A VC)系统在邯郸电网的应用摘要：介绍邯郸电网自动无功电压控制（A VC）系统建设的背景及应用情况，同时结合邯郸电网实际情况的合理调整控制策略，以提高电网无功电压运行水平。
关键词：自动无功电压控制（A VC）；邯郸电网；控制策略；应用邯郸地处晋冀鲁豫四省交界处，使邯郸电网成为联接山东、山西、华中电网的重要枢纽，形成以220kV电网为主网架、110kV电网为高压配电网的网架结构。
2010年底，邯郸电网调度控制中心正式揭牌投入运行，标志着邯郸供电公司在河北南网率先进入了“调控一体化”运行管理模式，同时电压调整工作由原来的7个监控中心监控班实时监控人工调整，变成现在调控班实时监控人工调整，调压工作量成倍增加。
已不能满足邯郸电网电压无功质量的要求，为此于2011年建设了自动无功电压控制系统（以下简称A VC）。
1A VC系统简介A VC系统与调度自动化OPEN3000平台一体化设计，从PAS网络建模获取控制模型、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算，对电网内各变电所的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理和在线控制，实现全网无功电压优化控制闭环运行。
A VC系统主要有三个模块构成：自动电压调整程序（A VC_MAIN）、遥控程序（DO_CTLS）和报警程序（A VC_ALM）。
A VC_MAIN通常只运行在PAS节点上,它从SCADA获得电网的实时运行状态，根据分区调压原则，对电网电压进行监视，发现电压异常时提出相应的调节措施。
当系统处于自动控制状态时，将调节措施交给SCADA的遥控程序，执行变压器的升降和电容器的投切，遥控环节是电压无功自动控制系统的关键环节，电压无功自动控制系统运行是否成功将在很大程度上决定于电网基础自动化状况。
报警程序负责显示自动调压程序提出的调压建议和遥控程序所做的自动调压措施。
2A VC控制策略2.1控制模式及策略A VC按分层分区空间解耦构建三种A VC控制模式，各控制模式按响应周期在时间上解耦。
区域电压无功系统在地区电网的应用分析
作者：易杰华
来源：《中国科技纵横》2012年第20期
摘要:通过对地区电网无功电压传统调节方式分析,介绍了应用区域电压无功控制系统的原理,详细介绍了该地区在调度端投入使用自动电压无功控制（AVC）系统后,实现了提高电压合格率、减少设备调节次数、减轻调度员劳动强度、降低网损等方面的效益。
关键词:自动电压无功控制（AVC）系统变电站电压无功控制装置(VQC) A类电压合格率母线电压
电力企业为客户服务的终极目标是安全、优质、经济地向用户提供合格的电能,而电压是电能质量重要指标之一,无功是影响电能质量的一个重要因素。
为了保证用户电器设备的正常运行,在电力系统运行中必须进行系统各结点电压的监视和调节,以保证电力系统电压的偏移在允许的变化范围内。
电力系统无功功率的配置及传输是影响电力系统电压变化的重要因素。
所以,在电力系统运行中电压和无功功率的自动调整是紧密地联系在一起的。
如何快速、经济地实现无功电压的自动调节,是实现电力系统经济运行的关键。
1、现状分析
广东江门市行政区域超过9500平方公里,目前而辖区内拥有110kV以上变电站142座,其中500kV变电站有3座,220kV变电站有21座,110kV变电站118座。
为确保各等级电压稳定,需要无功就地平衡,这就要求全部变电站参与无功电压调整。
按照本地区的负荷特性,全日将会出现3个负荷高峰时段,在三个峰谷时段前后,都需要进行无功电压调整,如果全部使用人工调节,至少需要280多人同时参与工作,如果利用自动化系统的遥控技术,按每座变电站2分钟的调节时间,则由2名监控员至少需要280多分钟才能完成,无法满足在短暂的时间内完成调压的要求。
如果采用变电站电压无功控制装置（VQC）,也只能控制单一变电站的无功和电压,如果在同一时段内,多个变电站的VQC装置同时动作,将可能导致整个区域的无功电压水平偏高,无法体现不同电压等级分接头调节对系统电压的影响,无法做到无功分区分层平衡;因此,必须使用更为先进的自动调压技术,方能达到快速、可靠的目的。
2、系统结构
电力系统自动电压控制系统(AVC)是电网调度自动化系统（EMS）的有机组成部分,应用先进的计算机技术、网络通讯与自动控制技术,通过AVC对变电站无功补偿设备及主变分接头进行适时调整,有效地控制区域电网无功的合理流动,优化电网内无功潮流的分布,改善电网整体的供电水平,是提高电压质量,减少网损,降低调度监控人员的劳动强度的重要技术手段。
AVC系统包括装设于省调和地调的AVC主站系统,系统主要由软件系统构成,硬件直接采用调度自动化系统的硬件平台,AVC集成于EMS系统的子模块,省调主站和地调主站通过特定的通信规约进行信息交换。
省调主站主要负责500kV和220kV等枢纽变电站的无功和电压平衡,地调主站负责地区110kV电网无功电压就地平衡。
AVC主站根据最优潮流（OPF）对整个电压控制区域进行软分区,并计算各个关键分区接点或枢纽点的电压目标,通过调度自动化主站下发到各变电站的远动机,远动机接收到控制信号后,执行变压器分接头调节或进行无功设备投退,然后远动机将测量的各级母线电压、无功分布等上送至主站,完成整个闭环控制过程。
整个电网AVC系统图如图1所示。
3、控制原理
江门供电局电力调度控制中心根据本地区电网运行的实际状况,会同调度自动化主站厂家对江门电网的无功电压特点和控制模式进行了深入的分析和论证,确定了适用于江门电网的电压控制模块。
区域电压无功控制模块从SCADA系统采集接口实时遥测、遥信数据,然后进行滤波,最后输入到控制器环节,控制器监测中枢母线电压、低端母线电压、联络线无功等控制目标是否偏离参考设定值,如果发生偏离,则根据相应的控制规则,下达调节指令,通过站端远动机对无功设备的调整完成闭环控制,使控制目标维持在参考定值,具体控制流程如图2。
同时,为避免各控制区域电压无功控制的相互影响,在控制目标中增加了对联络线无功潮流的控制,通过控制联络线无功潮流,保证在仅有部分区域参与控制的情况下,参与控制区域的控制器动作不对其他区域造成影响,具体功能流程如图3。
4、案例实施
自2010年开始,江门供电局对全区110kV变电站和220kV变电站接入AVC系统进行了联调。
经过半年时间的试运行,已经全部投入闭环运行,各变电站的无功电压基本实现了自动调节,初步达到系统建设的设定目标。
在经过一年时间的运行,发现仍存在以下一些问题:变电一次设备投退较为频繁,低端10kV母线电压跟踪不够及时导致电压合格率未如理想等。
经过研讨,通过调整AVC运行策略,调整运行定值等方法,使得无功电压调整更加优化。
具体的措施如下:
(1)分析月度设备调节次数报表、主变负荷报表、母线电压曲线等相关历史数据,根据不同的变电站负荷特性制定与其相适应的动作策略,这样既保证了变电站的电压合格率,又有效减少了设备的调节次数,提高了设备运行可靠性。
例如,下面是某变电站当电压越上限时的动作策略表。
(2)在AVC系统中将低端10kV母线电压监测范围统一设定为10.1-10.6kV,比电压考核要求的10.0-10.7kV各减少0.1kV,以提醒调度员注意电压越限的趋势,尽早采取处理措施。
(3)对AVC系统窗口信号进行可视化处理:告警闭锁AVC信号、AVC挂牌信息、保护闭锁AVC信号的状态可以在实时告警浏览器中显示,形成了全局级、区域级、厂站级三层监视运行画面,为调度员监视AVC运行工况提供强有力的支持。
(4)全网采用统一参数,根据110kV和220kV两个电压等级主变调节无功不同要求,采用两套比例系数计算主变电流和无功的上下限值。
(5)AVC系统采用自动跟踪负荷曲线变化,整点提前调压的策略,避免负荷在剧烈变化时对系统电压带来冲击。
(6)AVC程序遥控与调度自动化接口采用了多策略处理模块,具备在同一时间点内并行处理多个变电站的遥控请求,大大提高了调压效率。
5、成果分析
全区220kV和110kV变电站自投入AVC闭环运行以来,达到了预期的效果:
(1)通过分析不同变电站的负荷特性,制定个性化监测限值,使得A类电压合格率,长期稳定在99.90%以上,电压波幅明显减小,电压质量得到极大的改观,在投入AVC系统以前,本地区A类母线电压平均合格率只能在95%左右,而是用了本系统以后,2012年全区的A类电压合格率逐步提高,上半年的平均合格率为99.95%,远高于省公司99.84％的要求(如表2)。
(2)降低了调度监控员在主变和电容组设备调节高峰期的劳动强度,使得设备合理动作,减少了设备调节次数。
(3)通过制定合理的调节策略,优化了无功平衡状态,减轻了支路无功传输,降低了网损。
6、后期改进方向
电压无功优化控制关联因素多而复杂,目前江门地调所使用的AVC系统仍在以下两个方向需要做进一步提高:
(1)目前系统所采用的调节策略在细节问题的处理上还是欠缺,需要进一步优化特殊电网运行方式下的调节策略。
(2)建立一个相对完善的无功电压优化数学模型,并提出江门电网基于分层分区原则的AVC 混合控制模式。
随着AVC系统功能的逐步完善,它将为实现电网运行安全、经济、优质、高效发挥更大的作用。
参考文献
[1]韩祯样.电力系统自动监视和控制(连载之四)第四讲电力系统经济运行和电能质量的控制(下)[J].电力系统自动化,1980年06期.
[2]周招鹤,刘康军.电网AVC系统存在的问题及改进措施.电工技术,2010年第10期.。
