论电网无功优化与AVC系统在县域电网的应用

杨娟

摘要：目前电网的发展越来越快，伴随着越来越复杂的电网结构，用户对电网供电的质量也逐渐高了起来。目前电网实行的是市场机制，如何改善系统电压水平、降低网损，已经成为县域电网中一个非常重要的课题。文章主要从电网无功优化的基本概念以及AVC系统两方面来介绍其在县域电网中的作用。

关键词：电网无功优化；AVC系统；县域电网

中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0135-02

对于以前的县级的供电企业而言，电网电压的传输基本上是依靠定时控制或者是调度人员的经验，从而对电压越限的问题做一个非常简单的处理。但是如何进一步提高电网的电压质量，降低网损，开发并研制一种对电网的自动电压控制系统就显得十分重要。本论文通过对县域电网的实际情况的分析，讨论了电网无功优化和AVC系统在县域电网中的应用。

1 电网无功优化

1.1 电网无功优化的概念

我们通常所说的电网无功优化，是指在电网中流动的无功潮流能够最大限度地满足电网的实际需要。电网的无功优化体系从广义上说，在县域范围内能够分为两个部分：无功设备配置优化体系以及人员、无功设备管理优化体系。

1.2 无功优化的典型算法

无功优化指的是通过对无功调流的分布的调整，减少网络的有功损耗和改善电压质量的方法。一种典型的无功优化的数学模型如下。

由此可以看出，在本质上无功优化是一个混合整数的、具有不等式约束以及等式约束的非线性规划问题。对于一个实时控制的系统，最首要的任务就是对这样的优化问题进行求解，给出一个控制方案。这就要求优化算法能够满足以下几个条件：足够的鲁棒性、灵活性以及能有效的处理控制变量不连续的情况。

2 AVC系统

2.1 AVC系统的定义

AVC系统，就是指电力网电压无功优化自动控制系统。AVC系统能够集中监控、分析和计算全网无功电压的运行情况，之后能够从整体对电网中广泛分布的无功装置进行优化调控。AVC系统可以提高电网整体系统的经济运行效益，提高电压无功的综合管理水平，同时还可以给电网提供高质量的电压，因此本系统能够使全网非常稳定。

AVC系统能对110/35/10kV的电网进行全网分区、分层，实现电压无功优化。AVC系统是无功优化系统中集中优化部分的核心内容。

AVC系统能够及时发现电力电网中电压存在的问题，从而能够使问题得到有效的处理，最大程度上减小损失，是一种能够保障电网可靠运行的经济性手段。

2.2 AVC系统的功能

Smart AVC系统软件（电力网智能AVC系统软件），能够智能地对调度自动化系统，进而采集遥信、遥测等一些实时数据，从而能够无功优化控制在线电压。最少的主变分接开关调节次数、高电压合格率、最佳的无功出力的发电机以及最合理的电容器投切，是电力网智能AVC系统的综合优化目标。

2.3 AVC系统的特点

Smart AVC系统具有很全面的功能、强大的功能和灵活性，特点如下：

2.3.1 预测性。电力网智能AVC系统软件能够防止在负荷波动比较频繁的设备频繁动作，这是因为电力网智能AVC系统软件采用了超短期、短期负荷预测技术与智能AVC相结合的方法。

2.3.2 规范性。充分考虑了供电部门的具体管理情况，同时严格遵循《电力网电能损耗计算导则》中损耗管理软件的设计要求。

2.3.3 多平台。AVC系统使用了目前最常用的SQL Server（大型数据库平台），几乎所有版本的Windows系统都能够支持此数据库平台。

2.3.4 开放性。应用软件开放化和组件化，支持SVG公共图形和IEC61970-CIM/CIS格式的标准化技术，实现了即插即用和互联互通，保护了用户的资源，降低了系统集成的成本。

2.3.5 可扩展性。AVC系统使用了模块化的设计方法，使每一个功能都能够各自独立，同时由于整个系统的采用了元件化的设计方法，使得系统在升级、移植以及维护时，不需要对系统进行大幅度的修改，只需要修改模块，能够加快开发进度和减少开发的成本。

2.3.6 采用ODE技术。AVC系统采用国际通用的ODE技术生成报表。

2.3.7 可连调性。支持省、地、县（配）三级AVC联调，同时所有的接口均对外开放。

2.3.8 先进性。在国内实现了“输电、变电、配电无功电压调节技术”。

3 电网无功优化和AVC系统的应用

在使用了AVC系统之后，电压质量得到了明显的提高。下面是其优点：

（1）减少变压器分接头的调节。一般运行情况下，VQC控制下大约要调档6次左右。AVC投入使用之后，调档的次数大幅度下降，调档次数评价2.5次/天；即使是在比较恶劣的情况下诸如电网峰谷差较大的情况下，调节次数也只有大约4.5次/天。

（2）使电网的运行更加安全。AVC系统是调控静态无功补偿设备的，但是此系统对于电网的动态调节十分有利，在一定程度上提高了系统无功的动态补偿能力。

（3）降损节能效益十分显著。在其他诸如县级电网网架基本没有变化、运行方式及电量基本相同的情况下，更能降损节能。

（4）减轻了调度及监控人员的劳动强度。AVC系统投入运行指挥，实现了对电压的自动调节，这大大减轻了在负荷峰谷交替的时间段的人工劳动强度。

4 结语

本文主要论述了电网无功优化、AVC系统的基本概念以及原理和应用。在电网无功优化和控制方面，AVC系统无疑是目前管理和技术的整体发展方向。在县域电网中使用AVC系统，电压和无功控制都能取得较好的效果，主要表现在能够提高整个电网的电压合格率、优化电网的分布潮流、减轻运行人员的劳动强度、降低网损以及减少无功

传输。

参考文献

[1] 何东，吴端华，洪行旅，等.一个县级电网AVC系

统的应用和技术特点[J].四川电力技术，2010，33

（4）：17-18.

[2] 郭庆来，吴越，张伯明，等.地区电网无功优化实时

控制系统的研究与开发[J].电力系统自动化，2002，

26（13）：66-69.

[3] 李遂杰，朱月灵，裴希风.谈电网无功优化与AVC系

统在县域电网的应用[J].实用科技.