電壓無功控制系統(AVC)在電力系統中的應用分析

黃境 國網北京密云供電公司

隨著科技的發展，無人值守變電站的建設數量逐漸增多，并且已經實現了數字化變電站的技術，在電網管理中無功電壓調節變得越來越重要。AVC對于網損的減低起到重要的作用，并且能夠提升電壓的質量以及對系統資源進行統籌與配置，當前世界上的大部分國家都在大力展開AVC系統的使用，我國也不例外。當前我國的大部分地區都已經實現了AVC系統的覆蓋，通過經濟壓差來達到對全局無功優化的實現，將每條線路的電壓降落縱分量作為目標，并保證其達到最佳的狀態。本文將對AVC系統中存在的一些問題進行講解，并給出改善建議，希望能為我國電力部門的發展提供一些幫助。

1.AVC系統工作原理

在電網中，AVC系統是通過OPEN平臺，與調度中心主站EMS平臺實現一體化設計，可以通過PAS網絡建模來取得控制模型，然后在SCADA中進行數據的采集與獲取，最后再依據電網中的無功電壓的實時狀態實現在線的分析與計算，最終利用SCADA遠程通道來實現遙控命令，達到對全網無功電壓進行優化控制的閉環運行。在AVC系統中的分層依據的是電壓的等級，分區依據的則是管理的區域，而根據電網中的結構進行分層分區也是能夠通過的。在AVC系統中，數據庫的模型主要對廠站、控制設備、電壓臨測點的層次記錄進行定義，然后利用網絡建模來實現各記錄間的靜態關聯。AVC系統與EMS平臺屬于一體設計，對技術的更新采取的都是增量模型方式，都能夠實現自動建立AVC臨空點，并對設備模型進行控制，以及自動進行驗證的功能。

2.AVC系統存在的一些問題

首先是對電壓的不準確的預判，比較容易造成電壓校正控制模式與AVC的無功優化控制模式產生沖突，這樣就會使得主變分接頭與電容器之間發生不必要的循環性動作，如果情況嚴重則會造成母線的電壓過大，甚至是越線。

第二個問題是AVC系統對保護信號進行引入之后來達到對設備的可靠閉鎖，主要針對的問題是主變分接頭的滑檔，以及電容器在進行連續投切時產生的不成功等。盡管增加該功能可以解決以上問題，但是在使用中也經常會使得一些正常的設備產生錯誤性的閉鎖，進而對整個系統的平穩運行產生影響。

第三個問題是在對區域性電壓采取控制模式的時候，對區域中其他10KV母線電壓進行調節使用的是投切220KV變電站的電容器，這樣做非常容易造成本站中10KV母線電壓的巨大變化，嚴重時甚至會造成本站中電壓預判的不準確，或者越限。

最后是逆調壓原則問題，在電網中的AVC系統中，對于全局參數進行設置工作時，10KV電壓的負荷高峰為10.2KV到10.6KV；低谷負荷為10.1KV到10.5KV。由此能夠看出，在負荷的高峰與低谷的邊界會存在過調的問題，話句話說在相同的一個時間之中需要發出大量的指令，而這些指令的下發執行要經過排隊，該排隊的時間如果太長就會使得遙控出現拒動。

3.AVC系統優化與改善的措施

首先需要對系統中的算法進行優化，比如使用非線性遠對偶內點法，該算法能夠實現一定的收斂性，對系統優化起到重要改善作用。其次是對于系統中出現的數據先實行容錯處理，在EMS進行更新的情況時，對一些數據的采集會出現不是特別完整的問題，如果發生這樣的情況，為了保證系統的有效運行就需要對這些數據進行默認數據處理。第三對系統進行優化之前，對于使用到的狀態估計數據進行潮流計算，如果潮流計算依然是不收斂則可認定該結果是不可信結果，發生這種問題的時候就不需要繼續實行優化計算了，此時二級電壓的控制會根據原始的曲線來完成信息控制的工作。第四是實現規定時間的優化計算，比如每五分鐘實現一次計算，每十五分鐘進行一次優化措施的發送，這樣就可以保證數據在發生異常的時候能夠繼續使用下次的數據。最后是對AVC系統的運行進行監控，系統在運行的過程中發生異常或者停機等問題時，可以執行系統中設置好的自動啟動程序。

結語：在電力系統中，各種設備與線路在實際的工作中都會吸收大量的無功功率，時間一長必然會降低整個電力系統中功率因數，進而造成線路中電壓與能耗的增長，長此以往，就會給企業的經濟效益帶來一定的影響，而如果事態發展的更加嚴重，設備的安全也不會得到保證。AVC系統存在自動調度的功能，可以很大程度的減少以往調度工作的勞動強度，并全方位的保證電壓的質量，為電壓的調度實現自動化管理，滿足社會對于高質量電能的需求。