自動電壓控制系統控制策略的比較分析

蔡雯婷

國網新疆電力公司昌吉供電公司

自動電壓控制系統控制策略的比較分析

蔡雯婷

國網新疆電力公司昌吉供電公司

隨著我國國民經濟的快速發展，在推動電力網絡開發建設活動的持續進行同時，也促使了電力網絡規模的不斷擴大以及用電需求的多樣化，為了實現電力網絡的健康快速發展，提升廣域分散電網無功率裝備的管理水平，降低電網損耗，推動電力網絡的安全穩定運行。文章將以自動電壓控制(AVC)系統為切入點，在相關科學理論的指導下，對于現階段我國不同地區自動電壓控制系統控制策略進行全面比較，以期滿足社會經濟發展對于自動電壓控制系統控制工作的客觀需求，實現電力網絡的科學高效調控。

自動電壓控制系統(AVC)；控制策略；比較研究

前言：

自動電壓控制系統(AVC)作為現階段電壓控制方式的核心構成，憑借自身的技術優勢實現了電壓質量的有效提升，將網絡電力損耗控制在合理的范圍之內。借助于計算機技術、通信技術等現代化的技術手段，在自動電壓控制系統內部構建起電壓狀態實時監測與分析系統，通過對電力網絡電壓的科學計算，大大提升了電壓控制的工作的效率，降低了相關工作人員的工作強度，推動了電壓控制工作的有序開展。

1 省級自動電壓控制系統控制策略

從目前自動電壓控制系統發展的實際情況來看，其控制策略大致可以劃分為：三級電壓控制策略、兩級電壓控制策略以及“軟”三級電壓控制策略三種。其中三級電壓控制策略目前國內尚未進行應用，僅在歐洲部分國家實施，三級電壓控制策略能夠充分發揮自動電壓控制系統性能，控制效果較好，但是由于其控制程序與流程較為繁瑣，需要進行額外設計進行輔助，造成一定的資源浪費，因此在較長一段時間內，很難在我國得到應用[1]。兩級電壓控制策略作為一種閉環控制體系，能夠以中心基站為核心對區域內電網進行調節與控制，工作效率較高。但是由于地不需要中間區域電壓控制層次的參與，因此其穩定性較差，一旦出現通信故障等特殊情況，自動電壓控制系統的作用難以得到有效發揮。“軟”三級電壓控制策略由清華大學提出，成為現階段我國省級自動電壓控制系統主要的控制策略。“軟”三級電壓控制策略其本質上仍舊屬于兩級電壓控制策略，但是其吸收了部分三級電壓控制策略的技術優勢，在電力網絡的中樞節點進行參考值電壓的設置，并通過SCADA策略通過相關軟件對電壓進行有效控制，從而維護了電網電壓控制的科學性與高效。而為了滿足自動電壓控制系統控制有效性的需求，在電網自動化趨勢的大背景下，在進行控制策略制定的過程中，除了要充分滿足自動電壓控制系統閉環控制的客觀需求，還需要相關技術人員戶進行電壓無功優化算法的實現，以算法來優化自動電壓控制系統控制策略的科學性與有效性[2]。在算法設計的過程中要全面分析電力網絡中的電容、電抗裝置、主變分接頭等離散設備的工作特點，進行非線性混合整數規劃，同時還需要對校正方式進行必要的優化，自動電壓控制系統控制策略不僅僅需要對電網運行過程中電壓的某些行為進行盡職，還需要在其發生錯誤是進行必要的引導，使其能夠正確運行。

2 省地三級自動電壓控制系統控制策略

由于我國地域面積遼闊，電力網絡在規劃與設計的過程中，為了滿足不同省份與區域的電力使用需求，會進行分層分區調整，進行多級別調度體制的構建，例如浙江省自動電壓控制系統采用了省地三級自動電壓控制系統控制系統控制策略，通過這種方式進行自動電壓控制系統空間上的解耦。

協調控制的一般性思路為：對一些特殊量進行有效選擇，將其作為上下級電壓無功控制的協調量，將上級電壓無功控制優化作為下級電壓控制工作中的設定值，進而提升了下級電壓控制工作的質量與水平，實現了自動電壓控制系統在空間上的一致性與完整性。在進行實際操作的過程中，需要對關口電壓、關口無功功率以及關口功率因數等進行全面分析與研究，基于電壓與無功二者之間的強耦合性，因此在進行實際操作的過程中，需要對口電壓、關口無功功率以及關口功率因數進行必要的協調，保持上下級電壓控制策略對于三者影響的一致性，提升自動電壓控制系統控制策略的科學性[3]。從我國東部地區應用的實際情況來看，在地調層面上已經基本上完成了自動電源控制系統的構建，在控制能力與協調性方面有了突破性的進展，滿足了社會經濟發展對于電力資源的使用需求。

3 自動電壓控制系統協調控制與電壓穩定

自動電壓控制系統協調控制與電壓穩定工作的實現是一個復雜的過程，需要相關技術人員一方面要避免自動電壓控制系統控制過程中存在的重視電壓控制經濟性與電壓控制合格率的思維局限性，充分重視起電壓穩定性對于電力網絡安全運行的重要作用，并在這一過程中進行電壓穩定工作工作機制的構建，進行工作模式的優化與調整[4]。另一方面在進行電壓穩定工作的過程中，要盡量避免片面強調維護電力網絡運行穩定性，輕視電力網絡運行的經濟學與效率性的觀念。為了保證自動電壓控制系統協調控制與電壓穩定的有機配合，通常情況下會采用松耦合方式，借助于自動電壓控制系統的運算能力，對控制策略進行規劃，同時在以電壓穩定作為變量，對方案進行測評，如果這一控制策略能夠在保證電力網絡高效運行的前提下，維持電壓的穩定性，就可以要求地調工作執行這份控制策略，一旦控制策略無法對電力網絡高效運行與電壓穩定進行良好的兼容，則需要相關工作人員及時進行數據分析，對控制策略中存在的問題進行有效分析與解決，實現自動電壓控制系統協調控制與電壓穩定工作的實現。

4 結語

自動電壓控制系統控制策略比較研究的實現有著十分重大的現實意義，以自動電壓控制系統為切入點，對控制策略與管理方式的全面分析，實現了我國電力網絡的科學化管理，降低了網絡損耗與管理人員的工作壓力，推動了電力網絡的現代化進程，在宏觀層面上滿足了社會經濟發展與人們生活對于電力資源的使用需求。

[1]金波，楊君，李波，李軍.地區電網自動電壓控制系統調壓控制策略研究[J].陜西電力，2015，43(7)：27-32.

[2]楊建華，于山.地區電網自動電壓控制系統策略優化的實現[J].河北電力技術，2015，34(6)：21-22.

[3]張偉明.自動電壓控制系統(AVC)的廠級應用研究[J].引文版：工程技術，2015(21)：248-249.

[4]繆源誠，姚穎蓓，趙文彬，曹路，湯磊華東電網特高壓交流近區自動電壓控制(AVC)研究與應用，華東電力，2014，42(12)：2801-2804.