广东清远电网自动电压控制策略探究

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1、广东清远电网自动电压控制策略探究【摘要】随着电网规模的日益扩大和负荷需求的不断增加，单凭人工对电网电压无功进行判断操作和干预，又难以保证调节的及时性和合理性。因此，有必要实现电网自动电压控制，保证保持系统电压稳定、提升电网电压品质和整个系统经济运行水平。而控制策略则是自动电压控制系统的大脑，对电网数据进行分析计算，得出最优控制方案，从全局的角度对广域分散的电网进行优化控制。【关键词】电压自动控制；无功；策略自动电压控制技术（AutomaticVolt-ageControl,以下简称AVC）的总体控制方案是对电网进行分层分区控制,使AVC控制在空间上协调作用。分层一般根据电压等级划分

2、;分区是根据无功平衡的局域性，以一个220kV的变电站为中心，将该厂站和其所属下级厂站及设备化为一个分区，必要时以电气距离远近进行理论分区并作校正。AVC根据电网电压无功空间分布状态自动选择控制模式并使各种控制模式自适应协调配合，对电网内各变电站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，从全局的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制，实现全网无功电压优化控制闭环运行。1.分层分区根据无功平衡的局域性和分散性，AVC对地区电网电压无功分层分区控制，使其自动控制在空间上解耦。AVC数据库模型定义了厂站、电压监测点（母线）、控制设备（电容器、变压器）等记录，并根

3、据网络拓扑实时跟踪方式变化，进行动态分区，以220kV枢纽变电站为中心，将整个电网分成若干彼此间无功电压电气耦合度很弱的区域电网［1］。典型的地区电网区域接线图如图1所示。AVC中的区域是动态的概念，最小区域为一个厂站，最大区域则为全网。AVC分区支持自适应区域嵌套划分，如图1中可划分出A、B.C、BC、ABC等5个区域。AVC控制仅仅使地区电网无功在关口满足功率因数要求、达到平衡是远远不够的。为优化无功平衡状态，必须在尽可能小的区域范围内使无功就地平衡。AVC自动拓扑分区支持自适应区域嵌套划分，首先尽量使小区域无功就地平衡，如果该区域无功就地平衡无法得到满足，则将该区域范围扩大到

4、相邻厂站，在此扩大区域内使无功得到就地平衡。1.电压控制策略2.1区域电压控制区域群体电压水平受区域枢纽厂站无功设备控制影响，是区域整体无功平衡的结果。结合实时灵敏度分析和自适应区域嵌套划分确定区域枢纽厂站。当区域内电压普遍偏高（低）时，调节枢纽厂站无功设备，以尽可能少的控制设备调节次数，使最大范围内电压合格或提高群体电压水平，同时避免区域内多主变同时调节引起振荡，实现区域电压控制的优化。具体措施如下：对一个区域内所有10kV母线的电压进行判断（只对电压在9-1lkV的母线统计，停运或电压不正常的母线不计入统计，但非闭环站纳入计算），如果60%的母线电压越（上下）限（清远地区上下限

5、定值设为10.3—10.55kV）,则相应的（向下上）调节区域内220kV站主变抽头，从而达到全局控制，避免了区域内多站投切电容或调整档位操作。同时还可以避免关口无功的波动，增大了AVC可控对象裕度。2.2就地电压控制由实时灵敏度分析可知，就地无功设备控制能够最快、最有效校正当地电压，消除电压越限。当某厂站电压越限时,启动该厂站内无功设备调节。该厂站内变压器和电容器按就地电压策略协调控制，实现电压无功综合优化。具体控制策略如图2所示。2.3电压控制的选择与约束条件图2中无论是通过区域电压控制模式还是就地电压控制模式对llOkV、10kV越限母线进行电压调节，上述220kV电压均指被

6、调节的母线所在分区内的根节点220kV母线电压。对35kV和6kV母线，只有就地电压控制模式，其控制策略与图2中针对llOkV和10kV母线的策略一致。不论是区域电压控制模式或是就地电压控制模式，为实现调压目的而对主变档位进行升降或对电容器进行投切操作时，均考虑以下约束条件：针对电容器，投入电容器前进行以下预判：a）投入电容器时该厂站主变或所在区域内220kV主变无功倒流。若某llOkV站主变闭锁且10kV母线电压越下限,为保证该10kV母线电压，在不造成区域220kV关口无功倒流的情况下，可暂时忽略本llOkV站主变高压侧的无功，强投电容。清远电网由于存在较多地方电，特别是三连一

7、阳地区小水电集中，在丰水期必然存在关口无功倒送的情况，这时在控制策略里面分片对各关口允许合理限值的无功倒送220kV电网；b）该时段电容器动作次数越限，一般根据各站负荷特性，分峰谷时段设定允许电容动作次数，防止电容器频繁投切增大设备故障风险；c）该电容器已投入；d）该电容器被切除后时间小于5分钟，避免电容未充分放电投入运行；如以上4个条件成立则不投入电容器，电容器优先投入动作被过滤。针对主变，调整主变档位前也进行以下预判：a）主变并列运行档位相差大（大于等于2档），目