地區(qū)電力調(diào)度自動(dòng)化AVC閉環(huán)控制安全對策

李春鵬

摘 要：電力調(diào)度控制系統(tǒng)是集成計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理、通信技術(shù)為核心的系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和處理，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、分析、控制、存儲(chǔ)等功能，從而對電網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行精細(xì)化管理。傳統(tǒng)模式下，多使用人工的方法控制電壓，實(shí)際傳輸環(huán)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致供電不足等問題出現(xiàn)，對電網(wǎng)的質(zhì)量造成較大影響。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度;AVC;閉環(huán)控制

引言：針對電力系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的電力調(diào)度功能來說，更是需要通過自動(dòng)化技術(shù)、智能化技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，提升電力系統(tǒng)的集成、自愈和兼容等功能，充分發(fā)揮調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢，進(jìn)而可以提升智能電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

1電力調(diào)度自動(dòng)化

電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是一種結(jié)合了先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的電力自動(dòng)化調(diào)度技術(shù)，在此技術(shù)的應(yīng)用下可以幫助工作人員在電力控制室中監(jiān)視、控制和維護(hù)電力系統(tǒng)，還可以在保障其可靠運(yùn)行的同時(shí)，滿足人們的用電需求，表現(xiàn)出此系統(tǒng)在我國電力系統(tǒng)中的重要性。結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，我國也在逐漸構(gòu)建和完善智能電網(wǎng)，這是一種集成了雙向通信網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)，通過先進(jìn)的傳感技術(shù)、測量技術(shù)來構(gòu)建現(xiàn)代化的電網(wǎng)系統(tǒng)，同時(shí)也對電網(wǎng)進(jìn)行不斷優(yōu)化和完善，逐漸擴(kuò)大其對所有電壓等級和各個(gè)環(huán)節(jié)的覆蓋范圍，保證在整個(gè)電力系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)故障或事故時(shí)就可以進(jìn)行自動(dòng)處理和控制，在此智能電網(wǎng)中將電力流、信息流和業(yè)務(wù)流進(jìn)行高度一體化的統(tǒng)一與融合。

2 ?AVC優(yōu)化運(yùn)行管理概述

實(shí)現(xiàn)對AVC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其主要作用為確保有效減少系統(tǒng)中出現(xiàn)的有功損耗問題。對于AVC系統(tǒng)運(yùn)行管理進(jìn)行優(yōu)化便是實(shí)現(xiàn)對省、地、縣電網(wǎng)系統(tǒng)AVC系統(tǒng)的合理調(diào)控，強(qiáng)化對AVC系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)視力度，不同的變電站在不同的時(shí)間段，其負(fù)荷情況也有所不同，根據(jù)這一情況，優(yōu)化AVC控制策略，確保系統(tǒng)及用戶的電壓質(zhì)量，降低線路無功傳輸，進(jìn)一步減少電網(wǎng)損耗，為電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行提高保障;確保電壓和關(guān)口功率因數(shù)達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)內(nèi)變電站和載條壓裝置及無功補(bǔ)償設(shè)備的集中監(jiān)視、綜合管理及線上控制，有效控制上下級電網(wǎng)、區(qū)域電網(wǎng)及單個(gè)變電站，提高運(yùn)行效率。圖1為AVC總體數(shù)據(jù)流程圖。

3地區(qū)電力調(diào)度自動(dòng)化AVC閉環(huán)控制策略

為了保證AVC安全運(yùn)行，需要對站內(nèi)的電容器及主變設(shè)置AVC閉鎖信號(hào)181，如遙控過程拒動(dòng)、相關(guān)保護(hù)信號(hào)動(dòng)作、設(shè)備達(dá)到動(dòng)作次數(shù)上限、遙測或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洚惓５榷紩?huì)引起AVC所調(diào)設(shè)備閉鎖，有些閉鎖會(huì)自動(dòng)復(fù)歸，有些閉鎖則需要監(jiān)控值班員手動(dòng)復(fù)歸。如果系統(tǒng)中大量設(shè)備閉鎖未及時(shí)處理會(huì)造成電網(wǎng)可調(diào)設(shè)備不夠，當(dāng)無功電壓不滿足運(yùn)行指標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)因?yàn)闊o可調(diào)設(shè)備造成無動(dòng)作策略，不利于電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。為解決該問題，下面從運(yùn)維角度出發(fā)，提出以下解決辦法：

（1）編制閉鎖信息一覽表，方便調(diào)度員統(tǒng)一掌握所有閉鎖設(shè)備，同時(shí)也可以對所有永久閉鎖的設(shè)備進(jìn)行一次性解鎖，縮短設(shè)備閉鎖時(shí)間。

（2）從閉鎖原理考慮，針對AVC運(yùn)行初期定值單粗糙的問題，逐一排查設(shè)備閉鎖信號(hào)表，去除不必要的閉鎖條件，最大程度上減少設(shè)備閉鎖次數(shù)。

（3）規(guī)范缺陷管理流程，引起AVC閉鎖的設(shè)備缺陷應(yīng)按要求錄人OMS系統(tǒng)，落實(shí)責(zé)任人及消缺時(shí)間，做到缺陷及時(shí)處理。

對不同分區(qū)的不同負(fù)荷特性來說，應(yīng)制定有效的分區(qū)控制措施。根據(jù)負(fù)荷具體峰平谷時(shí)間段對不同電壓的壓限值進(jìn)行設(shè)置，對無功設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行合理分配，避免對某設(shè)備進(jìn)行集中調(diào)整，例如電容器、調(diào)壓分頭等。因?yàn)檗r(nóng)業(yè)變電站受季節(jié)因素的影響較大，在每日負(fù)荷提高到負(fù)荷回落時(shí)間段郁化AVC預(yù)先控制措施，預(yù)先將電壓調(diào)控至合理范限。根據(jù)不同的時(shí)間對AVC自動(dòng)調(diào)壓次數(shù)進(jìn)行合理分配，不僅能夠滿足AVC自動(dòng)調(diào)壓的需求，又能大大減少工作人員的工作量，防止設(shè)備讀破次投停發(fā)生故障。

對于中壓電壓調(diào)整和低壓電壓調(diào)整不能兼顧的110kV變電站，首先要確保10kV目前電壓的調(diào)控質(zhì)量，合理增加35kV目前電壓限值，但是不能超出電壓的合格范圍，防止發(fā)生分頭或者電容器出現(xiàn)連續(xù)反調(diào)。對主變并列運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化并且對主變分頭檔位不同的變電站進(jìn)行優(yōu)化，指定預(yù)防AVC系統(tǒng)誤發(fā)控制措施，避免變壓器并列運(yùn)行檔位不對等的情況出現(xiàn)，對并列檔位對照表進(jìn)行人工設(shè)置，系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中能夠?qū)ζ涫棺儽认嗤瑢?shí)現(xiàn)檔位的同步調(diào)節(jié)。對“低限運(yùn)行模式”進(jìn)行合理設(shè)置，受到惡劣、極端氣候因素的影響，可以在變電站電壓控制中應(yīng)用“低限運(yùn)行模式”，有效減少惡劣氣候帶來的不利影響，實(shí)現(xiàn)檔位的同步調(diào)控。

4案例概述

某電網(wǎng)AVC控制模式采用地縣一體化模式，其控制范圍包含70座110kV及以上電壓等級變電站（地調(diào)所轄冉43座35kV變電站（縣調(diào)所轄）。系統(tǒng)主服務(wù)器部署在地調(diào)主站端，并通過網(wǎng)絡(luò)將工作站延伸至各縣調(diào)。地調(diào)及各縣調(diào)根據(jù)調(diào)管范圍對所轄變電站AVC的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。

AVC的調(diào)節(jié)策略主要有兩種：第一種為監(jiān)控站自身設(shè)備的可用策略（即本站策略），第二種為監(jiān)控站所在區(qū)域的所有設(shè)備的聯(lián)調(diào)策略（即區(qū)域策略），AVC通過以上兩種策略的配合最終實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)和優(yōu)化目標(biāo)。

在AVC運(yùn)行初期，該地地調(diào)均采用區(qū)域策略控制模式，即通過AVC的動(dòng)態(tài)分區(qū)功能，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)變化將電網(wǎng)自動(dòng)分解為若干控制區(qū)域。這種控制模式的優(yōu)點(diǎn)在于可以綜合考慮上下級廠站間同種設(shè)備及不同種設(shè)備之間的協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制。但運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)個(gè)別變電站出現(xiàn)了設(shè)備反復(fù)動(dòng)作的情況，嚴(yán)重時(shí)設(shè)備日動(dòng)作次數(shù)達(dá)到上限，從而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)“次數(shù)越限”閉鎖。檢查后臺(tái)運(yùn)行日志，發(fā)現(xiàn)造成這種現(xiàn)象的原因?yàn)樯舷录壸冸娬镜臒o功設(shè)備、電壓及無功限值的配合不合理，從而造成區(qū)域策略與本站策略相沖突，最終導(dǎo)致設(shè)備反復(fù)動(dòng)作，繼而引發(fā)調(diào)節(jié)振蕩。

因此，針對該地電網(wǎng)AVC投運(yùn)后出現(xiàn)的問題，制定以下對策：

（1）將出現(xiàn)調(diào)節(jié)振蕩的變電站的AVC控制模式由區(qū)域策略改為本站策略;

（2）根據(jù)歷史動(dòng)作信息計(jì)算出各設(shè)備對上下級無功電壓的影響程度（即靈敏度），細(xì)化本站各設(shè)備的靈敏度及無功電壓限值，力求本站的調(diào)壓效果達(dá)到最優(yōu);

（3）觀察本站AVC的調(diào)節(jié)情況，依據(jù)后臺(tái)運(yùn)行日志中AVC的預(yù)判功能決定是否適合投入?yún)^(qū)域控制，將滿足條件的變電站逐次投入?yún)^(qū)域控制，同時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)效果。

5結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)管理難度日益增大，做好調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)維將為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理提供更加夯實(shí)的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)無功、電壓控制是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行研究的重要課題，對保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定，具有重要意義。本文通過對AVC控制系統(tǒng)展開分析概述，以期能起到一定促進(jìn)作用。

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