調控一體化模式下AVC系統在農灌負荷電壓質量監視中的應用

王　亮

（內蒙古電力（集團）有限責任公司鄂爾多斯電業局，內蒙古 鄂爾多斯　017000）

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調控一體化模式下AVC系統在農灌負荷電壓質量監視中的應用

王亮

（內蒙古電力（集團）有限責任公司鄂爾多斯電業局，內蒙古 鄂爾多斯017000）

本文主要介紹電網調控一體化下自動電壓控制（AVC）系統在農灌負荷電壓質量監視中的應用情況。通過對AVC系統的運行參數配置和調壓策略實施，在農灌負荷集中地的110kV變電站的10kV母線端進行電壓監控，實現了無功優化、減低網損，保證了母線電壓合格，取得了一定的經濟效益和社會效益。

自動電壓控制（AVC）系統；運行參數；調壓策略；電壓合格率

電壓合格率作為衡量電壓質量及電網運行水平的重要指標，直接影響用戶的用電效率及生產效益。無論電壓是過高還是過低都不利于電機的運作，會增加電能耗損，提高用電成本。農灌負荷作為迎峰度夏期間的重要負荷，受季節、天氣變化影響非常大。鄂爾多斯電網邁入調控一體化管理模式后，在迎峰度夏期間，保證農灌負荷的電壓質量監視合格是亟待解決的重要電網管理問題。本文通過利用AVC系統對農灌負荷集中地變電站10kV母線電壓的實時監視調整，通過合理匹配參數設置等方法，取得了良好的電壓質量控制效果，有力的保障了電網迎峰度夏農灌負荷穩定運行，以及用戶用電質量的可靠安全。

1　現狀調查

鄂爾多斯電網中的110kV白泥井變電站和城拐變電站所帶負荷基本為當地行政區域的農灌負荷，對當地農業生產生活具有重要意義。農業生產受季節、天氣變化影響非常大，因此所在地的兩個變電站10kV母線電壓合格率嚴重偏低。我們統計了2013 年 4月至 9月的電壓合格率完成情況，結果顯示10kV母線電壓合格率明顯偏低，如表1所示。因此，為了將農灌負荷集中地的110kV白泥井變電站、城拐變電站 10kV母線電壓質量的電壓合格率監視控制在合格范圍內，我們對 10kV母線電壓合格率明顯偏低的原因進行了進一步的分析探討。

表1　2013年4—9月10kV母線電壓合格率/%

2　原因分析

表1的電壓合格率統計顯示，反映出了白泥井變、城拐變 10kV母線電壓合格率的情況，其中白泥井變的10kV母線電壓合格率平均為92.4%，而城拐變的10kV母線電壓合格率平均僅為85.6%。而我局的電網生產技術指標要求“A類電壓合格率≥95%”。所以，為了進一步準確分析造成這兩個變電站10kV母線電壓合格率不合格的原因，我們對2013年農灌負荷期間影響 110kV白泥井變、城拐變10kV母線電壓合格率的問題進行了統計，并做了排列圖比較，見表2。通過分析探討，發現影響白泥井變、城拐變 10kV母線電壓合格率偏低的主要因素就是主變調檔不及時和電容器投切不當。

表2　影響10kV母線電壓合格率的排列圖

3　解決措施

調控一體化實施后，AVC系統的應用能及時反映各監控廠站的電壓、功率因數變化情況，根據電壓、功率因數變化情況及時進行投退電容器和調節分接頭的操作，同時能合理優化操作方案，避免冗余的操作。針對農灌負荷集中的110kV白泥井變、城拐變的 10kV母線電壓合格率偏低的主變調檔不及時、電容器投切不當的原因，利用AVC系統制定了符合實際情況的運行參數和調壓策略，使得隨負荷變化的電壓波動可以及時有效的得到控制，保證電壓合格范圍內。

3.1運行參數的設置

運行參數設置如圖1所示。

圖1　運行參數設置

自動控制（是）—AVC系統是否閉環運行，功能等同于主界面下方的“是否閉環”。

命令下發（是）—是否將調壓命令轉換為遙控指令并發到SCADA遙控端。

聯調模式（否）—是否與省調進行數據交互，功能等同于主界面下方的“聯調模式”。

是否取SCADA數據（是）—AVC是否實時采集SCADA遙測遙信，必須選為“是”。

采樣次數，采樣周期（3次，10s）—AVC每隔10s對整個電網的所有電壓進行一次采集計算，并將電壓越限的母線記錄下來，如果經過3次采集計算后，該越限依然存在，則生成調壓命令。這樣處理后，可以濾除瞬時的電壓波動，防止造成設備頻繁操作。

母線調壓周期（300s）—母線兩次調壓之間最小間隔時間。

是否區域電壓控制（否）—是否啟動AVC的區域電壓控制策略，通過調節樞紐站主變分頭來調節整個區域的母線電壓。

是否功率因數控制（否）—是否啟動AVC功率因數調節。

是否區域無功投入/退出控制（否）—是否啟動AVC功率因數調節。

110kV區域電壓高（低）比例系數（0.8）110kV區域電壓越上限（越下限）的比例超過80%時，觸發區域電壓策略，調節樞紐變電站。

10kV區域電壓高（低）比例系數（0.6）10kV區域電壓越上限（越下限）的比例超過60%時，觸發區域電壓策略，調節樞紐變電站。

電容器動作間隔時間（300s）—同一臺電容器兩次動作最小間隔時間［1］。

3.2調壓策略

電壓調整策略我們采用九區域圖的控制策略，具體調節策略如圖2所示。

圖2　電壓調整九區域圖

0區：不調節。

1區：投電容器，如可投電容器全部投入后電壓仍低于下限，主變分接頭升檔。

2區：主變分接頭升檔。

3區：先調節主變升檔，再退電容器。

4區：先做預判，投電容器不會引起電壓越上限，則投電容器，否則先調節主變降檔，再投電容器。

5區：先做預判，退電容器不會引起電壓越下限，則退電容器，否則先升檔再退電容器。

6區：主變分接頭降檔，進入4區。

7區：主變分接頭降檔。

8區：退電容器，若退掉所有電容器電壓仍高于上限電壓，則主變分接頭降檔［2］。

根據九區域圖控制策略，對電壓范圍做如下設置：

10kV根據不同時段負荷的差異，每天分為3個時間段0∶00—6∶00、23∶00—24∶00兩個時間段定位低谷，電壓要求在10.00～10.40kV內，每個時間段一臺主變允許調節2次、電容器投退5次。6∶00—23∶00定為高峰，電壓要求在 10.20～10.70kV內，該時間段一臺主變允許調節 6次，電容器投退6次。

35kV、110kV母線正常運行方式時，電壓允許偏差為系統額定電壓的?3%～7%，所以35kV電壓控制在33.95～37.45kV內，110kV電壓控制在107～117.7kV內。運行參數限值設置見表3。

通過以上 AVC系統參數的配置和調壓策略的實施如圖3、圖4所示，統計了2014年6月至10月城拐變、白泥井變 10kV母線電壓合格率完成情況，見表4。從表中可以看出城拐變10kV母線電壓合格率平均達到96.424%，白泥井變10kV母線電壓合格率平均達到了 98.004%。完成了我局電網生產技術指標要求的“A類電壓合格率≥95%”的目標。

表3　運行參數限值設置表

圖3　AVC變壓器調壓事件

圖4　電容器調壓事件

表4　2014年6—10月10kV母線電壓合格率/%

4　結論

雖然 AVC系統在電網調控一體化中的應用工作還不夠完善，有設備原因（變壓器有載調壓機構問題和電容器故障問題），有系統運行參數的設置及信號關聯閉鎖的原因等制約著 AVC系統正常組合調壓發揮優勢功能。但是通過優化參數設置，完善調壓策略，結合設備檢修，將AVC系統優勢作用充分發揮出來。

通過利用 AVC系統對農灌負荷集中地變電站10kV母線電壓合格率的各項控制措施分析和實際應用，提出了相應對策，解決了關鍵問題。可以看出AVC系統調壓反應更及時，在不同時間段內可以將電壓按參數設計控制在合格范圍內，極大地減輕了調控人員的工作量，有助于電網安全經濟運行。

［1］ 戴彥. 自動電壓控制（AVC）系統控制策略的比較和研究［J］. 華東電力，2008，36（1）︰92-95.

［2］ 李豐偉，蔡振華. AVC在寧波電網的應用研究［J］. 浙江電力，2008，27（6）︰27-29.

［3］ 熊念明，陳玉華，樓書氫. 吉安地調 AVC系統的安全控制策略及其實現［J］. 江西電力，2009，33（4）︰29-31.

［4］ 王承民，徐冉，佘楚云，等. 變/配電無功集中優化與電壓分布控制策略研究［J］. 水電能源科學，2009，37（3）︰183-186.

［5］ 黃晟. 蕪湖電網自動電壓控制（AVC）系統的功能與應用［J］. 安徽電力，2006，36（3）︰36-38.

Discussion on the Application of AVC System in the Monitoring of the Agricultural Irrigation Load Voltage Quality under Regulating the Integration Mode

Wang Liang
（Inner Mongolia Power （group） Co.，Ltd，Ordos Electric Power Bureau，Ordos，Inner Mongolia017000）

The application of automatic voltage control （AVC） system to monitoring of the load voltage quality of agricultural irrigation and load is introduced in this paper. Through configurating the AVC system operating parameter and adjusting the pressure strategy implementation，in agricultural irrigation concentrated load of 110kV substation of 10kV bus terminal voltage monitoring，the optimization of reactive power is realized，the network loss is reduced，the qualify of bus voltage and certain economic benefits and social benefits are achieved.

automatic voltage control （AVC） system； operating parameters； voltage adjustment strategy； voltage pass rate

王亮（1983-），男，內蒙古鄂爾多斯市人，碩士，工程師，主要從事電網調度運行管理工作。