淺析無功電壓自動控制技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

袁成志

【摘 要】電力系統(tǒng)發(fā)展中需要加強對自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，目前電力輸送中需要加強對技術(shù)的應(yīng)用，促進電力資源的有效利用。電力輸送中難免 會遇到電力資源的浪費問題，所以電力公司也需要采取技術(shù)降低電力資源的浪費。無功電壓自動控制技術(shù)是一種將電力資源轉(zhuǎn)化的技術(shù)，能夠提升電力資源的利用率，還能促進電子資源輸送的有效率的提升，這對電力公司的發(fā)展具有重要的意義。本文就是對無功電壓自動控制技術(shù)在 電力系統(tǒng)的應(yīng)用的分析。

【關(guān)鍵詞】無功電壓；自動控制技術(shù)；電力調(diào)度

在正常的電力系統(tǒng)中，將線路產(chǎn)生的電壓、變壓器造成的電壓等均降為無功電壓，能夠使無功電壓與線路電流成正比，極大地改善和提高了線路中的電壓質(zhì)量。因此無功電壓在電力調(diào)度中是必要條件，而將無功電壓自動控制技術(shù)應(yīng)用到目前的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中，會對電力調(diào)度起到了重要的幫助，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電壓質(zhì)量的提高、降低電網(wǎng)中電能損耗、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，還能夠減少電力調(diào)度人員的工作任務(wù)，簡單方便地實現(xiàn)電力自動化調(diào)度。

1、無功電壓自動控制技術(shù)原理

從電力供應(yīng)需求來看，由于工業(yè)生產(chǎn)的精密自動控制程度越來越高，對電力電壓質(zhì)量也提出了更高要求。傳統(tǒng)調(diào)壓調(diào)節(jié)方式無法滿足實際生產(chǎn)需求，無功自動控制技術(shù)應(yīng)運而生。以微處理器為核心的VQC裝置通過對軟件功能模塊進行組合設(shè)計，可以實現(xiàn)對變電站變壓器及相關(guān)設(shè)備運行狀態(tài)的自動調(diào)控，包括并聯(lián)電容器選擇投切等，進而對電源側(cè)的無功功率和負荷側(cè)的母線電壓進行調(diào)節(jié)，確保無功功率在允許范圍內(nèi)變化。最開始使用的VQC裝置是根據(jù)“九區(qū)圖”原理進行設(shè)計的，如圖1所示。

其中，“1區(qū)”投入電容器，分接頭向上調(diào)節(jié)，“2區(qū)”投入電容器，投入完不動，“3區(qū)”分接頭向下調(diào)節(jié)，到最低檔后切除電容器?！?區(qū)”分接頭向下調(diào)節(jié)，到最低檔后切除電容器，“5區(qū)”切除電容器，分接頭向下調(diào)節(jié)，“6區(qū)”切除電容器，完成后不動?！?區(qū)”分接頭向上調(diào)節(jié)，到最高檔后投入電容器，“8區(qū)”分接頭向上調(diào)節(jié)，到最高檔后投入電容器，“9區(qū)”正常范圍，不動作。

但該方式屬于靜態(tài)調(diào)節(jié)，預(yù)測性不足，可能導(dǎo)致電容器投入后出現(xiàn)電壓越限情況，或出現(xiàn)電容器反復(fù)投切問題。為解決這一問題，對“九區(qū)圖”進行了拓展，具體是對“2區(qū)”和“6區(qū)”進行細分，分別分為a和b兩部分，分別采用不同的動作策略，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)。目前使用的VQC裝置一般均采用拓展后的“九區(qū)圖”調(diào)節(jié)策略。

2、無功電壓自動控制技術(shù)實現(xiàn)

2.1自動調(diào)控的實現(xiàn)

以無功電壓自動控制技術(shù)為基礎(chǔ)的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)，需借助以下方式實現(xiàn)自動調(diào)控：（1）修改系統(tǒng)的內(nèi)部程序，將遠程控制模塊，應(yīng)用到系統(tǒng)當中。確保電力調(diào)度人員，能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)功能的遠程控制。（2）可將監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用到電力調(diào)度自動化系統(tǒng)當中，及時發(fā)現(xiàn)異常。（3）可將自動裝置，應(yīng)用到系統(tǒng)當中。在確保監(jiān)控設(shè)備與系統(tǒng)配套的情況下，增強系統(tǒng)性能，減少干擾。

2.2無功調(diào)節(jié)的實現(xiàn)

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)實現(xiàn)流程如下：（1）啟動系統(tǒng)，初始化，使其接收無功指令。（2）如指令錯誤則需重復(fù)接收；如接收正確則需立即采集電網(wǎng)運行的實時數(shù)據(jù)以及信號。（3）對采集的數(shù)據(jù)進行分析與處理，判斷數(shù)據(jù)是否處于調(diào)節(jié)死區(qū)。（4）判斷數(shù)據(jù)是否存在安全性問題，如不存在，則需判斷系統(tǒng)是否存在干擾。（5）在系統(tǒng)無干擾的情況下，輸出調(diào)節(jié)信號既可實現(xiàn)無功調(diào)節(jié)。

2.3無功運行的實現(xiàn)

為確保系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無功運行，對無功調(diào)控裝置進行優(yōu)化配置是關(guān)鍵。無功機組本身無功變化較為緩慢，如采用手動調(diào)節(jié)的方式對其無功參數(shù)進行調(diào)節(jié)，較容易導(dǎo)致進相運行問題發(fā)生。如調(diào)度中心的母線電壓處于220kV以上，則可考慮將無功電壓調(diào)控裝置，安裝在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)當中。以提高母線的合格率，提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

3、無功電壓自動控制技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1無功電壓自動控制技術(shù)在變電站自動化方面的應(yīng)用

在國內(nèi)，變電站的數(shù)量相當之多，大多有兩種不同的管理模式： 一是由部分人負責管理； 二是無人管理。伴隨電力系統(tǒng)的創(chuàng)新，無人管理也將成為變電站的主流趨向。無人管理模式下，變電站中并不會分配專業(yè)的值班人員。相反，電力調(diào)度中心可以利用自動化系統(tǒng)來對其進行監(jiān)測，履行值班人員的職責。將無功電壓自動控制技術(shù)引入到變電站自動化領(lǐng)域，可以減少員工的各種失誤，保證變電站電力總體的運送效率。例如： 某區(qū)域的變電站中，有人將無功電壓自動控制技術(shù)引入至自動化系統(tǒng)內(nèi)，從業(yè)人員借助監(jiān)測系統(tǒng)便可以對電力設(shè)施進行遠程、集中管理，防止人力工作帶來的各種失誤。無功電壓自動控制技術(shù)沒有出現(xiàn)前，很多區(qū)域日均的用電人員調(diào)動不少于30次。使用無功電壓自動控制技術(shù)后，相較于同期降低了很多。

3.2無功電壓自動控制技術(shù)在電力輸送方面的應(yīng)用

電網(wǎng)在正常的運轉(zhuǎn)活動中，調(diào)度自動化系統(tǒng)可能沒有辦法挖掘線路或是電力設(shè)施出現(xiàn)的異常電，損耗了較多的電能。將無功電壓自動控制技術(shù)引入至自動化系統(tǒng)中，在電力輸送上可以檢測線路或是電力設(shè)施出現(xiàn)的異常電，精準定位，為工作人員提供可靠的修改建議，或是將異常電壓調(diào)整為無功電壓。某電網(wǎng)自從投入無功電壓自動控制技術(shù)后，110kV 以上的電壓合格率均為 100%。而 35kV 千伏電壓，其合格率相較于同期也上漲了 1 個百分點，電能損耗率明顯下降，有不錯的改善。

3.3無功電壓自動控制技術(shù)在電力能源方面的管理

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)有著能源管理系統(tǒng)，主要是對電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控與控制，包括了電力系統(tǒng)的安全狀態(tài)評估和分析、電力系統(tǒng)調(diào)度員模擬培訓(xùn)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、自動發(fā)電控制等。無功電壓自動控制技術(shù)應(yīng)用在能源管理系統(tǒng)中，能夠全面地發(fā)現(xiàn)電力能源系統(tǒng)中存在的漏洞與問題，讓電力調(diào)度自動化系統(tǒng)處在正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時無功電壓自動控制技術(shù)在還能夠?qū)﹄娏ιa(chǎn)環(huán)節(jié)進行評估，改進電力生產(chǎn)方法，增加電能產(chǎn)生的效率。自無功電壓自動控制技術(shù)使用以來，張家界地區(qū)電力系統(tǒng)設(shè)施的管理、運營等方面有了極大的改善，電力設(shè)施使用壽命延長1/5，節(jié)約了大量的電力資源。

4、結(jié)語

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是電力公司管理核心，對電網(wǎng)電力調(diào)度的改 善是電力公司的重要的工作。無功電壓自動化技術(shù)具有很多的優(yōu)點， 在電力系統(tǒng)中應(yīng)用能夠保證電壓的穩(wěn)定，而且還能促進電網(wǎng)的有效的運轉(zhuǎn)。無功電壓自動控制技術(shù)發(fā)揮作用的核心就是后臺軟件、自動控

制網(wǎng)和自動控制裝置。無功電壓自動控制技術(shù)可以運用在變電站自動

化、電力配送和電力能源控制方面，這對電力調(diào)度工作的進行具有很

大的作用。

【參考文獻】

[1]李娜. 電壓無功控制系統(tǒng)（AVC）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[D]. 華北電力大學(xué)， 2015.

[2]馮伯庚. 電力系統(tǒng)電壓/無功自動控制技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向[J]. 廣東科技， 2008（4）：121-122.