智能avc系统特征和建设技术研究

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1、智能AVC系统特征和建设技术研宄(国网固原供电公司宁夏固原756000)摘要：针对变电站利用人工或电压无功控制装置(VQC)调压存在的弊端，提出采用电压无功自动控制系统(AVC)进行调压的方法，并介绍了AVC系统的技术方案以及在银川智能电网的应用情况。AVC系统利用调度自动化系统的&lsqU0;四遥”功能，从全网角度进行电压无功优化闭环控制，实现无功补偿设备合理投入和主变分接开关适量调解，有效提高电网电压质量。关键词：智能电网:电压:无功优化:应用作为现代电网调度控制的基木而重要的功能，AVC(AutomaticVoltageControl,自动电压控制)

2、是指通过调度自动化SCADA系统实时采集电M各节点的“四遥”数据进行在线分析和计算，在确保电网与设备安全运行的前提下，以各节点电压合格、省网关口功率因数为约束条件，从全网角度进行在线无功电压优化控制，实现无功补偿设备合理投入和无功功率分层就地平衡与电压稳定的综合优化目标。1AVC基木原理和体系结构1.1AVC含义在自动装置作用和给定电压约束条件下，借助调度自动化系统的“四遥”功能和计算机、网络通信技术，使发电厂的励磁、变电站、用户无功补偿装置的出力及变压器的分接头都能按指令自动进行闭环式调整，使其注人电M的无功逐渐接近电网要求的最优值，从而使全网有接近最优

3、的无功电压潮流，达到电压好和网损低的目的，这个过程叫做AVC。1.2软件配置AVC采用与地调SCADA/EMS系统一体化设计，其结构如图1所示，AVC服务器为EMS系统的一个节点，SCADA/AGC/PAS/DTS应用的实时库数据交互。AVC系统进程采用类似AGC的网络化配置，主备服务器双机热备用，保证AVC系统不间断运行，且主备切换吋间短，保证不丢失任何控制数据。EMS系统中其余节点应可浏览AVC画面、数据，用作观摩和演示。AVC软件配置灵活、扩展方便，可配置在EMS系统任何一台非服务器节点上。2.1控制B标AVC系统控制的总体S标是电网安全性与经济性相

4、协调。(1)保证电网安全稳定运行。(2)保证地区电网范围内电压和电网关U功率因数合格。(3)优化网损，即尽可能减少线路无功传输，降低电网因无功潮流不合理引起的有功损耗。(4)闭环控制，减轻运行人员无功电压调节负担，提高工作效率。2.2控制模型AVC控制不直接追求网损最小，而是尽量使无功就地平衡，减少各支路无功传输，最大程度降低网损，数学模型建立如下：(1)目标函数为F=min式中，P,R,Q,X,U分别代表电网中各支路有功、电阻、无功、电抗、电压。(2)约束条件为电压满足限值约束，关口无功或功率因数合格。(3)控制变量。地区电网可控设备为电容器和有载调压变

5、压器分接头。它们都为离散型变量，每天调节次数有限。电容器向系统注入无功，奋载调压变压器可改变无功分布。2.3控制模式AVC主要基于如下3种控制模式，对于不冋控制模式应采用相应控制策(1)区域电压控制:优先级最高，数十秒，控制区域枢纽厂站无功设备，校正或优化区域内母线群体电压水平。区域群体电压水平受区域枢纽厂站无功设备影响，是区域整体无功平衡的结果。结合实吋灵敏度分析和自适应区域嵌套划分确定区域枢纽厂站。当区域内无功分布合理，区域内电压普遍偏高(低)吋，调节枢纽厂站无功设备，能以尽可能少的调节次数，使最大范围内电压合格或提高群体电压水平，同时避免了区域内多主

6、变同时调节引起振荡，实现区域电压控制的优化。(1)电压校正控制:优先级次之，数十秒，主要由各厂站就地控制无功设备快速响应就地电压变化。由实时灵敏度分析可知，就地控制无功设备可最快、最有效地校正当地电压越限。分时段控制厂站内变压器和电容器，对区域进行轮循检测，发现区域内母线电压越限则进行调整，冋吋兼顾无功和220RV母线电压。电压限值根据逆调压规则确定，高峰时段电压下限偏高,低谷吋段电压上限偏低。(3)区域无功控制:优先级最低，5—15min,全面协调控制发电机无功出力、容抗器投切、变压器分接头升降，使全网电压水平尽可能高，线路无功潮流最小，降低网损。当电网

7、电压合格并处于较高运行水平后，按无功分层分区其至就地平衡的优化原则检查线路无功传输是杏合理，通过实吋潮流灵敏度分析计算决定投切无功补偿装置以尽量减少线路上无功流动，降低线损并调节奋关电压0标值。2.4控制流程图3为电网电压无功优化闭环控制系统软件流程图。首先从调度自动化系统采集数据，接收到数据后，进行网络拓扑分析，分析是否冇母线电压或者省网关U功率因数越限。如果有，则跳到相应的模块进行处理;如果没奋数据越限，则进行全网无功优化分析。山于全网无功优化时间比较长，如果有数据越限，则立即终止全网无功优化来进行数据越限校正，最终形成变电站主变分接开关调节指令、电容

8、器投切指令。借助调度自动化系统的‘四遥”功能，通过调度