電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化AVC系統(tǒng)安全控制策略淺析

[摘要]電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的完善構(gòu)建、廣泛應(yīng)用與快速發(fā)展令自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，即AVC的科學(xué)研究逐步深入。本文基于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展背景探析了AVC系統(tǒng)的工作過程、優(yōu)勢(shì)作用，并制定了AVC系統(tǒng)的閉環(huán)安全控制策略，對(duì)提升電網(wǎng)AVC系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)及安全應(yīng)用水平，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的全面自動(dòng)化發(fā)展有重要的實(shí)踐意義。

[關(guān)鍵字]電網(wǎng)調(diào)度；自動(dòng)化；AVC系統(tǒng)；安全控制

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X(2011)12(a)-0000-00

AVC系統(tǒng)闡述

AVC系統(tǒng)為自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的簡稱，用于對(duì)全網(wǎng)無功電壓運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施集中監(jiān)控及計(jì)算分析，有全局角度出發(fā)對(duì)電網(wǎng)的廣域分散無功裝置實(shí)施優(yōu)化協(xié)調(diào)控制。該系統(tǒng)可有效確保全網(wǎng)電壓穩(wěn)定，為電網(wǎng)提供優(yōu)秀品質(zhì)電壓，并切實(shí)提升整體電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益及無功電壓的綜合管理水平。可以說AVC系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的高智能軟件應(yīng)用技術(shù)合理向閉環(huán)控制實(shí)踐方向的科學(xué)拓展，其成為電網(wǎng)無功調(diào)度的最高發(fā)展階段，可為各區(qū)域電網(wǎng)無功電壓系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與高效發(fā)展提供重要支撐技術(shù)手段。

2、AVC系統(tǒng)的主體工作過程

AVC系統(tǒng)的主體工作原理與主站調(diào)度中心EMS平臺(tái)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，通過PAS網(wǎng)絡(luò)建模有效獲取相關(guān)控制模型，通過SCADA實(shí)時(shí)獲取相關(guān)采集數(shù)據(jù)并依據(jù)電網(wǎng)無功電壓運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)展開在線的分析與計(jì)算。同時(shí)AVC可通過SCADA系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)通道輸送遙調(diào)、遙控命令，進(jìn)而逐步達(dá)到全網(wǎng)武功電壓的優(yōu)化潮流狀態(tài)。由此可見AVC系統(tǒng)的工作是一個(gè)再?zèng)Q策、再分析進(jìn)而逐步逼近的閉環(huán)反饋實(shí)踐控制過程。其在220千伏高壓主變側(cè)實(shí)施對(duì)各省級(jí)、區(qū)域電網(wǎng)的分層控制。具體的數(shù)據(jù)庫模型則對(duì)電壓監(jiān)測點(diǎn)、廠站、控制設(shè)備等定義了層次記錄，并通過網(wǎng)絡(luò)建模實(shí)現(xiàn)各記錄間的靜態(tài)關(guān)聯(lián)建立。EMS平臺(tái)與AVC的一體化設(shè)計(jì)主體采用更新增量模型技術(shù)，通過自動(dòng)建立設(shè)備控制模型與AVC監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)驗(yàn)證，合理實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化的智能建模。

3、AVC系統(tǒng)閉環(huán)控制安全策略

3、1系統(tǒng)自動(dòng)閉鎖

AVC安全控制策略應(yīng)將輸出、輸入環(huán)節(jié)中的誤差以及干擾噪聲予以濾除，周密考量各類自動(dòng)閉鎖情況，確保安全、可靠的控制，令運(yùn)行人員在處理各類異常事件中的總體工作量合理減輕。自動(dòng)閉鎖情況出現(xiàn)在主網(wǎng)支撐電壓過低，令A(yù)VC系統(tǒng)將用于調(diào)節(jié)220千伏的主變分接頭進(jìn)行閉鎖，同時(shí)還會(huì)向35千伏以及110千伏變電站投入電容器，令上調(diào)分接頭禁止，從而避免由主網(wǎng)進(jìn)行無功吸收，進(jìn)而抑制了主網(wǎng)電壓發(fā)生不良崩潰現(xiàn)象。系統(tǒng)同樣會(huì)在設(shè)備控制環(huán)節(jié)引發(fā)閉鎖現(xiàn)象，其應(yīng)充分考量當(dāng)前被控設(shè)備的狀態(tài)以及相關(guān)電氣控制屬性，倘若為檢修狀態(tài)屬性，則應(yīng)對(duì)相應(yīng)檢修參數(shù)自動(dòng)讀取并將檢修設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)閉鎖以待下一步的人工復(fù)位。倘若被控設(shè)備為處在備用狀態(tài)，則應(yīng)依據(jù)相關(guān)聯(lián)設(shè)備的開關(guān)刀閘狀況實(shí)施網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑢?duì)設(shè)備相關(guān)冷熱備用狀態(tài)展開判斷。對(duì)處于熱備用設(shè)備系統(tǒng)可進(jìn)行在線控制，而對(duì)于冷備用設(shè)備則實(shí)施自動(dòng)閉鎖。針對(duì)命令控制則依據(jù)其命令控制與設(shè)備控制周期，進(jìn)行綜合考量，判定命令的下發(fā)與否，令控制過頻或過調(diào)現(xiàn)象得到良好控制。對(duì)命令周期的控制應(yīng)依據(jù)命令相關(guān)執(zhí)行狀態(tài)進(jìn)行可變自適應(yīng)，最大量設(shè)計(jì)不能超過五分鐘。設(shè)備動(dòng)作頻率次數(shù)應(yīng)依據(jù)相關(guān)運(yùn)行及安全規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3、2 針對(duì)AVC系統(tǒng)主站端的安全控制

針對(duì)主站端實(shí)施的安全控制是AVC主程序在主體安全控制策略的計(jì)算過程中計(jì)劃考量的投切振蕩預(yù)防、合理提升相關(guān)控制策略精度的科學(xué)措施。具體內(nèi)容為對(duì)10千瓦母線電壓進(jìn)行合理預(yù)算，有效防止電容器產(chǎn)生不良投切振蕩。在電容器投入之前，我們應(yīng)對(duì)電壓變化的細(xì)微靈敏度實(shí)施科學(xué)估算，有效防止投入是時(shí)候電壓超過上限產(chǎn)生隨即切除，令電容器產(chǎn)生投切振蕩。同時(shí)應(yīng)合理對(duì)隨電壓變化的無功負(fù)荷量進(jìn)行預(yù)算，合理令主變有載開關(guān)規(guī)避調(diào)節(jié)振蕩的不良發(fā)生。為合理杜絕環(huán)流現(xiàn)象我們應(yīng)對(duì)并列的變壓器設(shè)備展開交替調(diào)節(jié)，令其處于同一水平變比，先后操作順序應(yīng)依據(jù)變壓器的操作內(nèi)容及容量進(jìn)行設(shè)定。如果各檔位類型不協(xié)調(diào)一致的進(jìn)行主變并列運(yùn)行，我們則可通過人工設(shè)定，合理調(diào)節(jié)并列檔位的先后操作順序及對(duì)應(yīng)狀態(tài)，通過自動(dòng)調(diào)整令兩臺(tái)主變的并列檔位保持一致狀態(tài)。在主變進(jìn)行并列運(yùn)行階段，倘若一臺(tái)主變閉鎖或?yàn)榉怯休d調(diào)壓，則不應(yīng)進(jìn)行并列調(diào)整，且應(yīng)合理規(guī)避其檔位不一致現(xiàn)象。對(duì)于優(yōu)化動(dòng)作的實(shí)施次數(shù)我們應(yīng)顆粒控制，科學(xué)遵循相關(guān)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特征，由負(fù)荷的上坡及下坡段合理實(shí)施切實(shí)可行的動(dòng)態(tài)控制策略，促進(jìn)AVC控制涵蓋一定的科學(xué)預(yù)見性，從而合理降低設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)作次數(shù)。另外我們應(yīng)合理實(shí)施電壓優(yōu)化調(diào)節(jié)，有效避免兩級(jí)主變發(fā)生調(diào)節(jié)振蕩，應(yīng)依據(jù)分布電壓合理判斷是實(shí)施區(qū)域調(diào)節(jié)還是進(jìn)行就地調(diào)節(jié)，對(duì)控制的模式自動(dòng)選擇，進(jìn)而令兩級(jí)主變發(fā)生調(diào)節(jié)振蕩的機(jī)率降到最低。

3、3 科學(xué)實(shí)施AVC保護(hù)，促進(jìn)正確數(shù)據(jù)的良好獲取

為了便捷、安全的實(shí)施網(wǎng)絡(luò)防護(hù)，作為EMS一項(xiàng)重要的應(yīng)用子系統(tǒng)，AVC同平臺(tái)展開一體化設(shè)局，令數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)無縫銜接，直接應(yīng)用SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行兩側(cè)并實(shí)施生數(shù)據(jù)處理，可準(zhǔn)確讀取所有電網(wǎng)遙測遙信。相關(guān)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)造層面，AVC由PAS網(wǎng)絡(luò)建模出發(fā)獲取有關(guān)靜態(tài)電氣網(wǎng)絡(luò)的總體模型，并令建模軟件將控制模型自動(dòng)予以生成同時(shí)展開嚴(yán)格驗(yàn)證。該類控制模型將廠站、電壓檢測點(diǎn)、控制設(shè)備與功率因數(shù)監(jiān)控等記錄定義并構(gòu)建而成一定的靜態(tài)聯(lián)結(jié)關(guān)系，令PAS通過參數(shù)驗(yàn)證令異常參數(shù)合理過濾。在車輛數(shù)據(jù)的處理環(huán)節(jié)，AVC由SCADA得到所有電網(wǎng)實(shí)時(shí)遙測遙信各類動(dòng)態(tài)測量數(shù)據(jù)，并對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理。具體處理策略包含對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢驗(yàn)、采取估計(jì)狀態(tài)粗檢測方式實(shí)施對(duì)遙測遙信的聯(lián)合判斷、對(duì)備用測點(diǎn)進(jìn)行指定、實(shí)施數(shù)字濾波、校正電壓量測相關(guān)誤差以及通過聯(lián)判遙測遙信準(zhǔn)確檢測誤遙信現(xiàn)象。

3、4安全控制工程實(shí)施、合理避免誤動(dòng)作發(fā)生

在一體化設(shè)計(jì)階段，我們應(yīng)盡量控制系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)的無縫銜接，令傳輸遙控命令環(huán)節(jié)盡量減少，進(jìn)而合理消減網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各類不安全因素。為全面保障AVC遙控命令的可靠安全性與便捷測試性，我們可依據(jù)AVC系統(tǒng)相關(guān)遙控關(guān)系表實(shí)施準(zhǔn)確篩選及人工核準(zhǔn)確認(rèn)，僅能令A(yù)VC系統(tǒng)允許針對(duì)變壓器進(jìn)行調(diào)檔電容器與分接開關(guān)并實(shí)施遠(yuǎn)程遙控，再此過程中其他設(shè)備則處于全部閉鎖狀態(tài)，從而保障電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施的可靠安全性。在工程實(shí)踐中，為有效杜絕中斷通信、粘連接點(diǎn)等不良安全實(shí)踐，我們應(yīng)在確保電網(wǎng)可靠安全運(yùn)行基礎(chǔ)上，依據(jù)循序漸進(jìn)的實(shí)踐原則令電網(wǎng)包含的各廠站依次接入閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)，在接入階段應(yīng)嚴(yán)格制定科學(xué)的調(diào)試預(yù)案機(jī)制，從技術(shù)、組織與安全等層面出發(fā)實(shí)施科學(xué)管控策略，確保調(diào)試閉環(huán)的順利進(jìn)行并全面記錄分析論證結(jié)果。

4、結(jié)語

安全閉環(huán)控制策略是電網(wǎng)戴鰲度自動(dòng)化AVC系統(tǒng)安全性運(yùn)行研究的主體內(nèi)容，合理的閉環(huán)控制實(shí)踐策略直接影響著AVC系統(tǒng)的實(shí)踐服務(wù)工作品質(zhì)，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐中我們只有從電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況及特征出發(fā)，樹立提升系統(tǒng)安全性的科學(xué)實(shí)踐目標(biāo)并展開策略研究，有目的、有針對(duì)性進(jìn)行安全控制，才能最終促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與可持續(xù)發(fā)展提升。

[參考文獻(xiàn)]

[1]戴彥.自動(dòng)電壓控制(AVC)系統(tǒng)控制策略的比較和研究[J].華東電力.2008(1).