淺析潮州電網(wǎng)AVC應(yīng)用的良好效果

摘 要：電網(wǎng)規(guī)模越來越大，無功控制手段越來越多。規(guī)模不同，負荷有各自的特點，電網(wǎng)無功控制各不同。文章介紹了潮州電網(wǎng)負荷變化的特殊性，無功控制的復(fù)雜性，自動電壓控制系統(tǒng)（AVC）投入閉環(huán)運行后收獲了良好的效果。

關(guān)鍵詞：潮州電網(wǎng)；AVC；運行

中圖分類號：TM761 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）11-0014-02

電壓是衡量電能質(zhì)量的主要指標之一。電網(wǎng)電壓質(zhì)量關(guān)系到電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟運行，直接影響著工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、用電單耗和人民生活用電。電網(wǎng)的電壓與無功、網(wǎng)損是相互聯(lián)系的，提高電網(wǎng)電壓合格率，降低網(wǎng)損，是供電部門的工作重點。及時、有效地進行電壓監(jiān)控，優(yōu)化無功補償，實現(xiàn)無功就地平衡，不僅可以保證電能質(zhì)量、降低電網(wǎng)的損耗，而且可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性、功率因數(shù)以及設(shè)備的利用率，最大限度地提高電網(wǎng)的經(jīng)濟效益。

截至2012年12月底，潮州電網(wǎng)規(guī)模：500 kV變電站1座，220 kV變電站6座，110 kV變電站27座，地調(diào)調(diào)管水電站2座。電網(wǎng)最高負荷1 164 MW，90%負荷靠省網(wǎng)輸入。間歇性工業(yè)負荷占比大，負荷峰谷差大（如圖1所示）。無功負荷受工廠上下班影響，變化大。24 h內(nèi)，無功元件投切、主變分接頭檔位操作頻繁。

1 目前無功電壓應(yīng)用的局限性及問題

電力系統(tǒng)調(diào)度與控制追求電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)運行，其中無功電壓的控制至關(guān)重要。目前國內(nèi)電網(wǎng)的無功電壓控制方法無法從全局的角度進行協(xié)調(diào)和優(yōu)化。局限性體現(xiàn)如下：

①無功電壓非線性，控制設(shè)備特點不同，人工調(diào)壓難度大。

②監(jiān)視的電壓點多，調(diào)度運行人員日常調(diào)壓工作量大。

③無法控制電網(wǎng)無功功率合理流動，不利于電網(wǎng)的經(jīng)濟運行。

為保證系統(tǒng)的電壓運行水平，當前潮州地調(diào)提前制定并下發(fā)電壓曲線，以曲線指導(dǎo)無功電壓的調(diào)節(jié)，大大提高了對無功電壓控制的協(xié)調(diào)管理，取得較好的效果。但是，仍然存在如下問題：

①離線計劃的制定無法完全滿足電網(wǎng)運行的各種實時工況。

②離線計劃的制定無法完全兼顧電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和安全性。

③電網(wǎng)發(fā)展迅速，計劃、調(diào)度人員的經(jīng)驗需要時間積累，無法及時適應(yīng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化。

④計劃、調(diào)度和運行人員的工作量繁重。

2 AVC運行的優(yōu)越性

潮州電網(wǎng)快速發(fā)展，現(xiàn)有電壓控制機制難以取得理想效果。為了更好適應(yīng)潮州電網(wǎng)的發(fā)展、滿足用電客戶對電能質(zhì)量日益增高的要求，在增加本地?zé)o功資源，提高無功控制能力的同時，潮州電網(wǎng)建設(shè)自動電壓控制系統(tǒng)，優(yōu)化調(diào)度現(xiàn)有的無功電壓調(diào)控資源，完善電網(wǎng)無功電壓分步控制的綜合決策、調(diào)度和管理，提高潮州電網(wǎng)的調(diào)度自動化水平，減輕計劃、調(diào)度和運行人員的工作量。

Automatic Voltage Control即無功電壓自動控制系統(tǒng)是現(xiàn)代電網(wǎng)兩大自動控制系統(tǒng)（AGC/AVC）之一。以全網(wǎng)最優(yōu)無功電壓潮流為基本特征的AVC，具有提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損、增加穩(wěn)定儲備和減輕值班人員勞動強度的功能，是保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的重要措施。

自動電壓控制系統(tǒng)構(gòu)建在EMS系統(tǒng)之上，利用電網(wǎng)實時運行數(shù)據(jù)建模，從全局出發(fā)作出最佳的無功電壓調(diào)整決策，自動下發(fā)到各個子站裝置，有效地進行電壓實時優(yōu)化控制。實現(xiàn)了無功電壓協(xié)調(diào)、控制方案在線生成，實時下發(fā)，閉環(huán)自動控制的無功電壓實時追蹤控制。最大程度地利用當前潮州電網(wǎng)的無功資源，有效地解決潮州電網(wǎng)當前的電壓控制問題。在可預(yù)見的未來，追求高質(zhì)量的電能，自動電壓控制系統(tǒng)能夠滿足電網(wǎng)的發(fā)展

AVC自2010年9月份投入閉環(huán)運行后，取得了良好的效果。在降低調(diào)度運行人員工作強度的同時，提高變電站10 kV母線電壓合格率、優(yōu)化無功潮流。

變電站10 kV母線電壓質(zhì)量有顯著改善，電壓合格率穩(wěn)步提升，并最終保持在99.98%以上，市區(qū)變電站10 kV 母線電壓質(zhì)量都得到不同程度的提高。

對電網(wǎng)的無功潮流進行優(yōu)化控制是AVC另一個重要的功能。電網(wǎng)電壓合格且處于較高運行水平后，無功功率按分層分區(qū)、就地平衡的原則優(yōu)化控制。在投入AVC閉環(huán)后，個別廠站的功率因數(shù)得到了顯著的提高，其他廠站的功率因數(shù)也普遍得到了改善。

圖2為潮州電網(wǎng)某110 kV站AVC閉環(huán)前后的功率因數(shù)對比圖，由圖可見，AVC投運后，該站的平均功率因數(shù)從0.94提高到0.98，AVC的控制效果非常明顯。AVC 的無功潮流優(yōu)化控制策略發(fā)揮了不錯的效果，提高了功率因數(shù)水平，降低了網(wǎng)損。

AVC系統(tǒng)的投入運行，調(diào)度運行人員不需要在很短的時間內(nèi)關(guān)注、調(diào)節(jié)電網(wǎng)大部分變電站的電壓。以2012年10月份舉例說明，如圖3所示，該月AVC動作合計6 969次，其中控制主變分接頭調(diào)壓1 567 次，投退電容器5 402 次。而該月的人工調(diào)壓次數(shù)為13 次，人工投切電容次數(shù)為27次，合計40次。AVC調(diào)壓次數(shù)占所有調(diào)壓控制次數(shù)99.43%，極大減少了調(diào)度員的工作強度，從而能更好的對電網(wǎng)進行監(jiān)控。

潮州電網(wǎng)某110 kV站由于負荷變化大、變化快，對AVC的自動調(diào)節(jié)提出了很高的要求，并且該地區(qū)工業(yè)負荷多，無功消耗較大，而站內(nèi)只有4組小容量的無功補償裝置，遠遠不能滿足負荷高峰期無功的就地補償，導(dǎo)致該站的調(diào)檔比較頻繁，每臺主變一天調(diào)檔的次數(shù)都在12次左右。

通過深入分析變電站的負荷特點，改進調(diào)節(jié)的策略，并對改進后的運行情況進行跟蹤、對比，如圖4所示，形成有針對性的AVC調(diào)節(jié)優(yōu)化運行分析報告。

為減少該站主變的調(diào)檔次數(shù)，結(jié)合負荷特點和10 kV母線運行方式，在詳細分析了該站調(diào)節(jié)情況及電壓的變化情況后，自動化人員與運行方式專業(yè)進行了協(xié)商，對該110 kV站的定值進行細化。通過細分負荷快速上升期和負荷穩(wěn)定上升期的定值，可以在減少檔位動作次數(shù)的同時，提高電壓合格率，從而延長主變抽頭的使用壽命。

主變檔位的平均動作次數(shù)由8.2減少到4.29次，減少了3.9次，減少幅度為47.5%，日最高調(diào)節(jié)次數(shù)也由6月（2012年）的12次減少到8次。與此同時，該站的電壓合格率平均值從99.77%上升到99.89%，上升了0.12%。

3 結(jié) 語

為使AVC系統(tǒng)更好的為潮州電網(wǎng)服務(wù)，在不久的將來將進一步提高全網(wǎng)AVC閉環(huán)控制站點的覆蓋率，最終實現(xiàn)AVC閉環(huán)區(qū)域覆蓋全部地區(qū)電網(wǎng)的目標。將進一步做好AVC閉環(huán)站點的運行分析工作，對運行中發(fā)現(xiàn)的問題做好總結(jié)和處理，保證AVC的正常運行及動作策略的正確性，使潮州電網(wǎng)的電壓合格率保持在較高的水平。

參考文獻：

[1] 許斌.安徽電網(wǎng)AVC運行實踐與分析[J].安徽電力，2004，（4）.

[2] 唐寅生，周金仁.自動電壓控制AVC保證電網(wǎng)安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟運行[J].電力技術(shù)經(jīng)濟，2001，（4）.

[3] 陳云彩.AVC系統(tǒng)在宿州地區(qū)電網(wǎng)的應(yīng)用及探討[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011，（1）.