浅谈变电站电压控制实现方式及存在问题分析

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1、浅谈变电站电压控制实现方式及存在问题分析摘要：电压是电能质量的主要指标，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行具有重大的影响。无功是影响电压质量的一个重要因素。电压无功的控制与管理是变电站担负的重要任务。目前变电站的电压无功自动控制装置(VQC)应用已较为广泛，利用VQC来实现电压与无功的自动调节已成为加强电压和无功管理，实现安全调度和经济调度的重要手段关键词：变电站电压无功实现方式闭锁可靠性引言电力系统电压无功综合控制是实现电力系统最优资源配置，提高系统的安全性和经济效益的重要手段.维持电网正常运行下的无功功率平衡是改善和提高电压质

2、量的基本条件.为此，各级变电站担当着电压和无功调节的重要任务.其中，电容器投切是变电站无功调节最简单有效的方法;变压器分接头的调节是母线电压控制的最直接的手段.由于电压与无功的联系比较紧密，利用并联补偿电容器组，配以有载调压变压器来调节电压和无功，是目前我国变电所应用最广泛的一种调压方式.1VQC的实现方式1.1利用变电站自动化系统后台监控系统的VQC控制这种VQC依附于变电站后台计算机。是后台监控系统的一个子模块.通过变电站的计算机网络，借助自动化系统获取模拟量、开关量、闭锁信号、保护信号，由VQC功能软件分析计算，最后通过自动化

3、系统控制执行命令，南瑞中德的LSA678及NSC2000系统的VQC即采用此方式.1.2自动化系统网络VQC即挂接在变电站自动化系统网络上的VQC.与上面介绍的VQC实现方式不同的是，这种VQC的核心采用单独的CPU装置用于运行VQC软件，而不再作为后台监控系统的一个子块.但是其I/O设备仍然由网络借助于变电站自动化系统实现，其本身不带I/O系统.这种方式毋需单独敷设电缆,调试方便.由于其核心采用单独的CPU装置，因而相对后台机软件VQC来说，调节与闭锁速度较快，缺点是要增加专用工控机.四方公司的CSC-2000系统的VQC即采用这

4、种方式.(3)自带I/0系统的独立VQC成套装置这种VQC装置不依赖于其他装置.数据采集和控制输出都是自身功能的一部分，不再依赖于自动化系统.VQC集I/0系统和计算判断于一身相关闭锁信号由相应装置的硬接点接人，大大增强了VQC闭锁的快速性和可靠性。控制信号的输出部分可以是自带的，通过本身的输出回路控制相应的对象.这种方式经济、方便、灵活，可以做到信息共享，避免了信号的重复采样.相对于基于自动化系统的VQC来说，有自己的控制输出系统；相对于独立式VQC来说，它合理的利用了变电站自动化系统，实现了数据及开关量的采集.2VQC实现方式现

5、存的主要问题2.1可靠性问题.在基于变电站自动化系统的VQC实现方式中，无论是利用变电站自动化系统的后台监控系统的VQC控制，在实际应用中，这种VQc实现方式的采样可靠性无法确保，而且无法解决可靠闭锁与快速闭锁的问题.2.2闭锁问题.VQC装置闭锁是指装置在检测并判断到装置本身自检出现异常，或者变压器、电容器以及系统出现异常时。短时内使其开关再次合闸，则可能发生电容器带电荷合闸而爆炸，后果严重.对于复杂繁琐的VQC控制策略，既要求可靠闭锁,又要求快速闭锁，无论对于利用自动化系统的VQC还是半独立的VQC,都很难做到.3与自动化系统配

6、合的具有半独立输入系统的新型VQC随着计算机及通信技术的发展，电力系统自动化技术不断完善和提高，目前许多变电站基本上都有自动化系统，非自动化的变电站也在进行自动化改造；如果采用"半独立式"VQC装置，虽然经济性得到提高，但其输入系统的可靠性仍然值得商榷.其闭锁速度依赖于自动化系统对变位YX、YC等突变量等的响应速度，如果本次变位突变量丢失，其闭锁速度及可靠性很难满足运行要求.因此，需要一种兼顾各种性能的新型VQC控制，如图3所示.这种与自动化系统配合的新型VQC装置在自动化系统的上传口截取所需U、I信息.开关量输入分为并行的两路：一

7、路经由变电站自动化系统进入VQC装置，参与控制策略；另一路可以直接启动快速闭锁元件；与基于变电站综合自动化系统的VQC相比，其输入系统是“独立闭锁”的，尤其是重要开关量的输入，不再依赖于自动化系统的网络通讯水平，很好的解决了可靠性问题.独立1系统VQC接线复杂，可扩容性及经济性比较差，而新型的VQC实现方案只需要接入少量的电缆和改动少量的回路，综合考虑了町靠性、经济性以及闭锁的快速性，对于变电站的扩容具有很好的适应性，有很高的实用价值.4结束语讨论了VQC实现的方式及存在的主要问题，其中可靠性及闭锁问题是VQC的难点，也是它能否

8、达到实用的关键问题。这种具有“独立闭锁”输入系统的VQC实现方式其闭锁安全性、可靠性及经济性具有其他几种方式不能比拟的优势，同时兼顾了其他各种方式的优点.注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。