变电站无功电压控制

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1、.  随着无人值班变电站的不断增加，变电站综合自动化系统也在不断完善，功能亦不断强大。在监控后台机上利用变电站综合自动化的监控系统，应用软件实现变电站的电压无功功率控制(VQC),已经成为监控后台的强大功能之一。在监控后台利用软件进行VQC,比起传统利用专门硬件进行电压无功控制，具有节省投资，编程灵活，升级方便等优点。下面简单介绍一下在监控后台进行VQC的原理及VQC的逻辑原理。1.    VQC在监控后台的实现。在监控后台实现VQC,如图1所示：                        图1 监控后台实现VQC原理图综合自动化测控系统将在变电站所采集到的一次设

2、备的数据通过各种网络（如can网，以太网等）发到SCADA后台机上，然后后台监控机上的VQC软件从SCADA取得电压电流功率因数等数据，经过计算和逻辑分析，对测控系统作出调节指令，综自测控系统将接到的指令执行，控制相应的一次设备，如有载调压变压器分接头和电容器，将变电站的电压及无功功率控制在一个合格的范围内，从而达到电压无功控制的目的。2.    VQC逻辑原理。变电站中一般有几台变压器，VQC根据主变的运行方式的不同选择不同调节方式。对于两绕组的变压器，取高压侧的无功功率作为无功调节的依据，取低压侧电压作为电压调节的依据。电压的调节主要靠调节主变的档位来实现，无功功

3、率的调节主要靠无功设备的投切来实现。2.1 9区图的定义以U为纵坐标，无功功率Q为横坐标，组成U-Q坐标系，如图2所示，...                       图2 VQC9区图 在第一象限中，将区域分为9个，分别从1~9编上号。只有系统运行点,即系统实时的电压和无功功率值，落在Umin

4、压增大;反之，主变分接头下调,高压侧绕组匝数增加，主变低压侧电压减小。对于并联电容器组，当投入时，系统无功功率得到补偿，无功功率减少，电压升高；反之，退出后，系统无功功率增大，电压降低。  2.2.2 9区图的策略制定9区图定义的目的为方便制定出各个区域的U-Q控制策略。根据变电站的系统运行点在9区图上的位置，从而制定相应的控制策略。...现在简单分析一下各个区域的情况并归纳一下控制策略。如表1所示：                       表1 VQC 9区图调节策略                                        2.3  9区图

5、的改进在实际的运行方式中，可能会遇到这样的一种情况，运行点落在6区的某个地方，VQC策略为切电容，但切电容后，系统电压下降，无功功率增大，运行点落在7区，7区策略为升分接头，升抽头后运行点又回到6区。此时造成电容器和分接头频繁调节且运行点在6区与7区之间徘徊。同样的道理，在2区的某个地方，也会造成运行点在2、3区之间徘徊，电容器和分接头频繁调节。如图3所示：                                                    ...                   图3 系统运行点在两区之间徘徊造成上述电容器和分接头频繁调节的原因

6、，是由于投切电容器后电压的升高或降低使得运行点向另一个不满足的区移动。为此，可将9区区作进一步的细分，从而制定更详细的控制策略。将9区图进行改进，得出如图4的11区图：...图4 改进后的VQC 11区图 注：ΔUq为投退一组电容引起的母线最大电压变化量。61、62区为原来的6区细分而来，21、22区为原来2区细分而来。在61区，Umin

7、投切及主变分接头的频繁动作，在电压优先的情况下可采取的策略为不动作。同理，在21区，UminQmax,可采取的策略为投电容。在22区，UminQmax,为避免电容器的频繁投切及主变分接头的频繁动作，在电压优先的情况下可采取的策略为不动作。同样的道理，可将9区图作进一步的细分，制定更加详细的控制策略，从而使电压或无功功率达到运行时的合格条件而减少电容器和主变分接头的频繁动作。如从9区改进得出的17区图，就是在各个区之间的分界处再划分新区，在各个区制定更详细的动作策略而得来，在此不作详细的讨论