對變電站VQC運行的相關問題的思考

（廣東電網公司江門恩平供電局，廣東 恩平 529400）

1 VQC系統相關理論分析

1.1 理論含義

VQC為英文Voltage Quality Control的縮寫，它是變電站中裝配的電壓無功控制的智能化系統設備，包括硬件以及軟件兩種形式，用于對電壓以及無功功率進行控制，以降低變電站運行的網損率，提升電網調度產生的經濟效益。目前，獨立VQC（自帶有輸入以及輸出系統）、綜合系統網絡的VQC以及后臺機自動監控VQC是其實現的主要方式，技術人員通過對各種方式進行精準的設計利用，可對變電站中的電壓和無功功率提供及時有效地調節，從而使變電站的運行始終處于健康高效的狀態。其系統如下圖所示：

1.2 實現形式

獨立VQC采取單獨組屏的方式運行，以TA、TV 對電壓和電流等信號進行采集，并借助相應的一次與二次設備，控制開關的分、合，并收集開關的信號，它自身具備的數據輸入與輸出模塊，可以保證邏輯判斷與I/O 系統工作的一體化開展。但是，此種形式增加了電纜敷設數量以及TA/TV 的工作負擔，而且難以開展控制、調試工作，目前已經逐步被淘汰。綜合VQC借助CPU 裝置構建人機界面，并采用專業軟件配合網絡開展邏輯判斷與自動控制，可以靈活地調整軟件與定值，使用效果良好，但依舊留有硬件設備，相較于后臺機VQC缺乏優勢。后臺機VQC通過安裝VQC程序、后臺監控系統，可以做出及時有效地邏輯判斷，而其他的數據采集以及輸出則是由網絡的間隔層來實施，不容易受到硬件設備影響，是目前VQC系統的首選實現方式。

2 VQC系統運行的影響因素

2.1 閉鎖條件

VQC系統中的閉鎖邏輯是保證無功一次設備動作的正確性與安全性的關鍵條件，它指代的是VOC 系統可以根據變電站中電力系統運行的各種不良信息，及時地做出邏輯判斷以及關閉處理，從而降低故障對變電站整體系統運行造成的損害。假若變電站系統出現異常狀況，VQC必須能夠在完善的閉鎖邏輯條件的支撐下，及時地停止對電壓與無功功率的自動調節，才能夠維持變電站中系統的正常運行。因此，閉鎖條件中任何一項功能的異動，都會影響VQC的運行效果。具體來講，閉鎖條件主要包括主變與電容器的保護動作及開關次數過限、主變錯檔運行與滑檔、電壓異常、PT 斷線、系統震蕩與負荷過度等方面，只有各閉鎖條件及時精準的出現，VQC系統才可以按照預定的設計要求發出響應。

2.2 通信狀況

2.2.1 通信網絡以及后臺機直接決定著VQC對遙信以及遙測等突變量的實際效應效果，一旦后臺機與通信網絡出現故障，或者是監控系統出現死機問題，勢必會影響VQC響應的速度，影響閉鎖操作的順利開展，阻礙VQC對主變保護動作與滑檔等狀況的及時處理。

2.2.2 開關量與模擬量等信息向綜合控制模塊傳輸的過程中，還必須經受通信網絡以及后臺機的轉換處理，從而影響了VQC系統裝置針對不良的信號進行動作的速度。

2.2.3 微機保護以經過信息幀處理的硬接點與軟報文信號的形式，將變電站系統運行中的自檢、故障與動作等各種信息傳遞給監控系統，一旦信號存在誤報或漏報現象，勢必會使VQC的邏輯閉鎖功能失效。

2.2.4 鑒于監控系統存在著一定的缺陷，它獲得的遙測數據必然具有誤差，這些遙測數據作為VQC系統進行無功投切動作的主要依據，一旦誤差超出規定范圍，便會降低VQC運行的穩定性。

2.3 限值設計

VQC系統以變電站中各項設備運行的限值為基礎對電壓以及無功功率進行調節，數據庫系統中各項上限以及下限數值的確定，直接決定著VQC系統對于變壓器單位的調節效果，以及對于無功補償相關設備的投切正確性，一旦其限值出現問題，VQC必然會以錯誤的響應對電壓以及無功系統進行調節，從而使變電站系統中的電壓和無功系統操作偏離正確范圍，破壞變電站中電力系統運行的穩定性。同時，技術人員設計出的各項限值參數缺乏全面性與穩定性，或者錯誤地將某些閉鎖條件隱藏于相關的程序，未能在人機界面進行清晰、簡潔、全面的呈示，都會影響VQC運行的效果。總之，VQC系統受到變電站中各限值的影響是顯而易見的。

3 VQC系統運行的完善策略

3.1 構建完善的閉鎖系統

技術人員應當以變電站的具體運行方式及設備的具體信號和測量值為基礎，為主變與電容器設計靈活全面的閉鎖限值，從而構筑出全面的閉鎖邏輯數據庫。閉鎖系統應能準確提示和保護遙信閉鎖，運行參數異常閉鎖，多臺主變并列運行出現不同檔閉鎖，分接開關滑檔閉鎖，電容器、分接開關拒動閉鎖等；在主變、電容器各種異常故障時，均能閉鎖相應的控制操作，當出現閉鎖異常時，能提示出現閉鎖的原因，以便運行人員檢查；可添加任意數量的遙信或遙測量閉鎖條件，自由指定閉鎖對象（主變、電容器、電抗器、整處VQC等）。可根據需要設置閉鎖條件的復歸方式（自動復歸或手動復歸）

而且，技術人員還應當為每一臺設備加設總體以及個體控制的軟壓板，使VQC在總體和個體控制的條件下開展調解，避免調解工作影響到變電站中其他設備的正常運行，降低VQC系統開展閉鎖操作的復雜程度。

3.2 優化變電站系統通信

技術人員可以為監控系統設置獨立的后臺機，以支持后臺機開展全方位、全過程的系統跟蹤監控，以及快速響應，從而降低系統通信對VQC系統運行造成的不良影響。同時 ，技術人員還要認真開展對于變電站監控系統的維護及管理工作，通過開展維護管理，減少信息的漏報、誤報現象，提升遙測數據的精準度，繼而使后臺VQC實現精準反應。具體來講，技術人員應當定期對VQC系統的軟件與硬件的運行狀況進行手動檢查，并且為VQC系統設計完善的自主監測與報警裝置，及時針對異常信號做出報警，維持VQC運行的穩定性。

3.3 合理設計數據庫限值

3.3.1 電壓上下限值的設置原則

電壓上下限值的設置最簡單的方法是按母線電壓合格范圍確定,取電壓上限值為電壓合格范圍的最大正偏移值,取電壓下限值為電壓合格范圍的最大負偏移值。這種方法全天侯僅用-套電壓限值,未考慮日負荷曲線變化趨勢按逆調壓原則進行限值的設置,并不合理。

根據日負荷曲線可將一天分為高蜂負荷或低谷負荷時段、由谷轉峰或由峰轉谷時段及其他時段。在高峰負荷或低谷負荷時段,由于負荷波動平穩,可按逆調壓的要求確定電壓上下限值。由谷轉峰或由峰轉谷時段是負荷發生較大趨勢性變化的時段,其電壓也發生較大的趨勢變化,故合理確定該時段的限值,可以減少分接頭的調節次數和電容器組的投切次數,以達到滿意的控制效果。由低谷負荷轉入高峰負荷時,由于無功由過剩向不足過渡,造成電壓越下限,可適當降低電壓下限值并減少無功上限值,以使電容器的投八變得敏感,由投電容器來完成電壓控制。由高峰負荷轉人低谷負荷時,由于無功由不足向過剩過波,造成電壓越上限,可適當提高電壓上限值并增大無功下限值,以使電容器的切除變得敏感,由切除電容器來完成電壓控制。在其余的時段,可按母線電壓合格范圍確定電壓限值。

3.3.2 無功功率上下限的設定

無功功率限值的設置原則與電壓的設置原則基本一致,根據日負荷曲線劃分時段進行設置。在高峰負荷時段因電容器可能全部投入,可適當提高無功功率上限值,低谷負荷時段因電容器可能全部退出,可適當減低無功功率的下限值,以減少對投切電容器的敏感性。而在由谷轉峰或由蜂轉谷時段,則按照電壓限值的設置方法設置。其余時段則可設置無功上限值Qh=1.3Q0，下限值QL=0，如用高壓側功率因素cosφ代表替無功,則設置功率因素上限值 cosφH=1,下限值 cosφL=0.9。

結語

VQC系統對于提高電能質量，降低線損，保持電力系統穩定運行發揮著至關重要的作用。在新時期，技術人員必須努力加強對于VQC系統運行各項問題的研究，針對系統運行的影響因素，采取有效的策略對其加以完善，使VQC系統發揮更大的作用。

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