AVC系統在烏蘭察布電網的應用研究

孟志杰 孟志宏

摘要：隨著烏蘭察布市工業的快速發展，電網規模日益擴大，負荷需求不斷增加，負荷波動對電壓的調節將變得越來越頻繁，工作負荷顯著增加。本文采用AVC（AutomaticVoltageControl）自動系統，實現了全網的分層分區協調控制，以提升電網電壓品質和整個系統經濟運行水平，并提高了烏蘭察布電網無功電壓管理水平。

關鍵詞：AVC；烏蘭察布電網；無功電壓

電壓是電力系統運行的重要指標之一，無功電壓控制是提高電壓質量、降低網損的重要技術手段。當前無功電壓控制難點，主要集中在：（1）國內大容量機組投入及超高壓電網形成，電網無功不足不再是主要矛盾，而負荷波動對其電壓及無功調節的需求頻繁；（2）無功電壓非線性強，傳統局部分散的人工調壓缺乏相互協調，調壓難度大；（3）風電、光伏等新能源大規模并網造成并網點無功電壓波動大；機組、容抗器、主變分接頭、SVC/SVG、風機、光伏逆變器、分級式可控高壓電抗等響應周期快慢不一的連續和離散無功設備協調；無功功率不合理流動不利于電網安全經濟運行。

1AVC技術概述

按照控制范圍的不同，電力系統的自動電壓控制體系可分為：a.網省級AVC：網調管轄的重要電廠、500kV變電站；b.地縣級AVC：220kV及以下電壓等級變電站，AVC控制體系如圖1所示。

AVC省調主站實現對直控500/220kV變電站、省地協調、直控電廠和新能源集中接入站的協調控制，同時實現對上與網調AVC主站對下與地調AVC子系統的聯合無功電壓協調，實現了AVC的網、省、地一體化多層分級控制體系。

2AVC控制原理及關鍵技術

2.1自動分區

AVC系統根據電網實際運行情況先自動分區，再人工調整，確定分區個數和母線所在分區。

2.2基于“控制模式”的AVC控制策略

為了使電壓、無功處于合格范圍內，建立了合理的AVC控制方案，其分為220kV電壓控制、區域電壓控制、單元電壓無功控制、區域無功控制，分別適用于220kV母線電壓越限、分區內母線電壓普遍越上限（或下限）、個別母線電壓或單元無功越限、分區關口無功過補或欠補。下表為設備動作預判條件。

1.是否閉鎖2.動作后母線電壓是否越限3.動作后單元無功是否越限4.動作后關口無功是否越限

主變

1.是否閉鎖2.動作后三側母線電壓是否越限

2.3安全措施

（1）數據源安全措施。a.數據辨識：讀取scada量測標志位，區分正常、不變化、壞數據等量測；b.多周期采樣：躲開沖擊負荷導致的量測跳變；c.數據處理：對于母聯開關合位相連母線，若相差超過5%則認為異常。

（2）異常事件閉鎖措施。電容器在保護動作信號、掛牌、動作次數越限情況下和主變在保護動作信號、動作次數越限、主變過載、滑檔、調檔異常、掛牌異常情況下采取閉鎖措施。

（3）閉環控制安全措施。a.系統、廠站、設備級的逐步閉環控制；b.獨立的AVC遙控關系表；c.閉環運行與測試態。

3AVC工程投運及實際運行案例

AVC工程投運條件必須具備以下條件：參數錄入完畢和有可用網絡模型；廠站遙測和遙信正確；遙信通道正常且主變分接頭、電抗器開關進行過遙控實驗。

AVC投運需進行開環測試和閉環測試。開環測試：AVC監測電壓、無功情況，計算分析后給出建議策略，不發遙控指令。閉環測試：AVC監測電壓、無功情況，計算分析后給出控制策略，并發遙控指令，由人工校驗確認是否執行，并核對動作后是否滿足預期目的。閉環投運后，AVC監測電壓、無功情況，計算分析后給出控制策略，并直接遙控執行。圖2為AVC三級電壓控制實際運行優化效果圖。

從圖2中可以看出：負荷低谷時段越限點數較多，高峰時段越限點數較少，但優化后都越限母線數均有不同程度的降低，設定重要的母線電壓均在電壓約束范圍之內。

4結論

本文通過對AVC（AutomaticVoltageControl）系統進行分析，并對AVC工程投運及實際運行案例，利用電網實時運行的數據，從整個電網的角度科學決策出最佳的無功電壓調整方案，實現無功電壓的安全性（電壓穩定性）、經濟性（網損）和電能質量（電壓上下界約束）等多目標協調，為地區經濟發展提供了可靠的技術支持。

參考文獻：

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作者簡介：孟志杰，男，漢族，從事電網調度自動化系統研究。