《自动控制装置》ppt课件

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1、第5章自动控制装置第一节电压、无功综合自动控制装置电压是衡量电能质量的一个重要指标。发、变电设备和各种用电设备都是按额定电压设计的，电压过高或过低.偏离了合格范围，都会影响这些设备的寿命和效率，还可能使网损增大，甚至危及系统运行的稳定性。一、变电站调压的主要手段变电站调压的主要手段，一般都采用有载调压变压器和补偿电容器。有载调压变压器可以在带负荷的条件下切换分接头，从而改变变压器的变比，可起到调整电压、降低损耗的作用。而合理地配置无功功率补偿容量，可改变网络中无功功率补偿容量，可改变网络中的无功潮流，改善功率因数，减少网损和电压损耗，从而改善

2、用户的电压质量。以上两种措施虽然都有调整电压的作用，但其原理、作用和效果是不同的。在利用有载调压变压器分接头进行调压时。调压本身并不产生无功功率，因此在整个系统无功不足的情况下不可能用这种方法来提高全系统的电压水平;而利用补偿电容器进行调压.然而在系统无功充足，由于系统电压波动、负荷功率变化引起变压器电压损耗变化时，宜采用有载调压变压器分接头进行调压。因此只有将两者有机结合起来才有可能达到良好的控制效果.变电站就地电压、无功综合自动控制(VQC)调节有两种方法:第一种方法采用硬件装置。这种装置具有独立的硬件，可靠性较高。这种装置适合基础自动化

3、水平不高的电力网的变电站内使用。第二种方法是软件VQC，它是在就地监控站利用现成的遥测、遥信信息，通过运行控制算法，用软件模块控制方式来实现变电站电压和无功自动调节。当然这种方法适用于自动化水平较高的变电站中。2.后台软件VQC软件VQC依附于变电站自动化系统的后台计算机.是后台监控系统的一个子模块。二、电压、无功综合调控的目标(1)维持供电电压在规定的范围内。(2)保持电力系统稳定和合适的无功平衡。对于主输电网络，应实现无功分层平衡，地区供电网络应实现无功分区就地平衡的原则，才能保护各级供电母线电压在导则规定的范围内。(3)保证在电压合格的

4、前提下使电能损耗为最小。四、电压、无功综合自动控制策略1.电压、无功综合自动控制的原理由于负荷功率的存在，由系统经变电站到用户的线路上均有电流流过，该电流一方面在线路上产生电压损失，另一方面在线路和变压器中引起功率损耗.即网损.各段线路和变压器上的电压损耗随着流过电流的变化而变化，也就随着负荷功率的变化而不同。电压无功综合控制所要达到的目的.一是使负荷端Ul电压与额定电压偏差最小，二是使系统的功率损耗最小.常采用以下两种方法。(1)调整变压器的变比KT.当负荷增大.引起线路电压损失增加.从而导致负荷端电压UL下降时,可减小变比KT以提高变压器

5、低压侧电压UD从而提高负荷端电压UL;当负荷减小。导致负荷端电压上升时，可增加变比KT,以降低变压器低压侧电压UD，从而降低负荷端电压UL。变压器变比KT的变化一般靠调节有载调压变压器的分接头来实现。3.变电站运行方式的识别大型变电站中一般拥有多台有载调压变压器,系统运行过程中这些变压器可能有多种运行方式。某些变压器可能处于运行状态.而另一些变压器可能处于停运状态;参加运行的变压器之间可并列运行，也可独立运行。在对变电站的电压、无功进行综合控制过程中，为了确定控制对象并进一步确定控制对策，首先必须对变电站中各变压器的运行方式进行识别。目前实际

6、采用的识别方式有人工设置和自动识别两种。人工设置就是主站的运行人员根据上传至主站的有关状态信息对变电站的运行方式进行判断.然后再通过通信系统将该运行方式通知电压无功综合控制系统。自动识别是电压、无功综合控制系统根据主接线的断路器状态，如变压器的高低侧断路器状态、母联和旁路的断路器状态等，自动进行分析判断，以确定当时的运行方式。4变电站运行状态的检测和识别所谓变电站的运行状态是指变电站的各种电气量所处的状态。只有正确地掌握了变电站的运行状态。才能正确地选择控制对策，从而达到自动控制的目的。一般选择电压和进线处功率因数(或无功功率)为状态变量。根

7、据状态变量的大小，可将变电站的运行状态划分为九个区域，如图5-2所示，简称“九区图”。U0为运行中要求保持的目标电压，为了避免频繁调节，规定了一个控制死区士△U，死区内不进行调压，超出这个范围时才进行调压。同样对进线处的功率因数也规定了一个上下限，当实际的功率因数处于上下限之间时，不进行调节，只有当功率因数超出这个范围时，才进行调节。如上所述，在这个九区域的运行状态中，0区为电压和功率因数均合格区，其余八个区均为不合格区。电压无功综合控制装置利用检测到的电压和功率因数(或无功功率)，结合当时的运行方式即可确定运行点在运行图中所处的位置，从而确

8、定相应的控制对策。当变电站运行于0区域时.电压和功率因数均合格，此时不需要进行调整。(1)简单越限情况.1）当变电站运行于1区域时，电压超过上限而功率因数合格，此时