宁波电网区域无功电压控制系统的完善

2015-03-14周行

机电信息 2015年12期

周行

（国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江宁波315012）

0 引言

无功电压控制发展始于20世纪60年代全网最优潮流离线仿真计算［1］。法国在20世纪90年代实现了全网三级电压控制，基于三级控制思想，在厂站通过自动装置实现一级控制，在全网实现全局优化控制。在我国省一级电网中基本是按照这种方式实现全网分级分区电压无功控制［2］。宁波电网属于分区电压无功控制，2010年以后宁波电网区域无功电压控制（AVC）系统便投入了正式的闭环运行。虽然闭环运行有着诸多优点，但同时也存在着不少问题，随着对电网运行要求的不断提高，完善AVC系统迫在眉睫。

1 运行现状

1.1 对区域无功电压控制系统要求高

宁波电网2010年调控一体化的实现，使得调度与运行监控2个专业更好地融合在一起，能够有效地对整个宁波电网进行调控，全局性更广，及时性更强。这就要求区域无功电压控制系统的控制策略能够准确及时满足整个宁波电网的运行要求。

1.2 区域无功电压控制系统可用性和准确性存在问题

由于AVC系统中的遥测、遥信等数据来源于SCADA系统，因此，SCADA系统数据的准确性对于AVC系统的计算、策略、控制都有着非常重要的影响。在实际运行过程中，经常发现AVC无法对某个设备进行控制，经核查发现是该设备SCADA遥测量出现错误所导致。如某电容器开关处于热备用状态，实际电流值为0，但其遥测电流数据却仍然显示为152A，这时，AVC系统会判断这个电容器存在故障，并把它排除在控制范围之外。由此可见，该系统的可用性与可靠性还存在一定的问题。

1.3 系统维护方法和展示方式存在不足

AVC系统的维护对于维护人员来说是一件非常耗时耗力的工作。例如：一个新变电站要纳入AVC闭环运行，必须进行相应的参数录入、AVC建模、图形制作、闭环调试等工作，以验证AVC系统对其控制的正确性，这需要耗费大量的时间与精力。为此，我们还对几个变电站相应的调试时间进行了统计，如表1所示（统计时间：2013年7月13日）。

另外，展示界面不够人性化和友好。如调控人员需要通过观察“调压命令表”对未能及时通过AVC进行控制的设备进行人工干预，但“调压命令表”中的调压命令太多，很多只是涉及开环运行的变电站（此类信息给调控人员以提示），且刷新极快，调控人员无法及时捕捉到信息。为此，我们还对某些天“调压命令表”中出现的命令条数进行了统计。一天的命令条数基本都是上万。

表1 变电站AVC调试时间单位：min

2 完善无功电压控制系统的措施

2.1 查找SCADA系统中的错误数据并及时处理

经过多方的学习参考，我们主要总结了3个方案。方案1：由维护人员逐一对每个变电站内的遥信、遥测等数据进行核对和处理。方案2：在AVC系统过滤SCADA数据过程中将其过滤的数据通过列表形式给出，维护人员根据告警进行相应处理。方案3：另设计程序，单独对SCADA系统中的错误数据进行甄别，再由维护人员进行处理。对于方案1：逐个厂站进行排查可以发现所有错误数据并保证系统安全运行，但员工工作量大，若出现新的错误数据不能及时发现。对于方案2：能够及时准确了解SCADA错误数据，相对于方案1可以减少不少人力，系统安全性上也不存在隐患。对于方案3：能够及时准确了解SCADA错误数据，但需另外设计程序，设计过程费时费力，而且需要进行验证，不能在短时间内实施，并且软件对于系统的安全性有待考证。为了尽量减少人力、物力开支并兼顾系统的安全运行，综合以上分析，方案2最佳。

2.2 缩短变电站AVC调试时间

由于AVC调试时间过长，给系统安全运行埋下了隐患，那么如何缩短时间，我们初步给出了3个方案。方案1：加快参数录入、图形制作等工作速率，尽量缩短时间。方案2：在保证正确性的基础上简化AVC闭环调试步骤，跳过AVC动作所需条件，直接进行闭环调试。方案3：跳过AVC闭环调试环节，人工确认数据库中信息的正确性。从可实施性、经济性、安全性3个方面对以上方案进行比较：方案1虽然能缩短时间，但缩短的时间不能达到要求，需要维护人员进一步提高工作效率，不经济且效果不明显，同时维护人员工作时间缩短存在安全隐患。方案2能够大大缩短AVC闭环调试时间，同时兼顾经济性与安全性。方案3能够直接省去AVC闭环调试环节，节省更多时间，但存在安全隐患。

我们可以从表1中看出，每个变电站的AVC闭环测试时间均占总用时的将近一半，如果能大大缩短这段时间，达到目标的可能性就很大。从经济性考虑，应尽量使维护人员保持正常的工作节奏；从安全性考虑，AVC系统必须安全可靠，不允许存在安全隐患。所以方案2成为首选。

2.3 减少“调压命令表”界面累计的记录数

“调压命令表”累计条数过多，给工作人员带来了巨大的工作量，降低了员工的工作效率，因此减少累计调压命令记录数可以大大提高系统的运行效率。我们给出了3个实现方案。方案1：修改程序，降低AVC系统计算速率，减少调压命令。方案2：在列表条件中加入判据“变电站是否闭环”，列出闭环变电站的调压命令。方案3：重新进行AVC建模，只包含已投入闭环运行的变电站。方案1需要修改程序，虽然能达到目标，但牺牲了AVC的及时性，同时存在安全隐患。方案2能满足要求并兼顾经济与安全性。方案3需要重新建模，虽然能满足要求，但牺牲了AVC的全局性和完整性，同时重建工作量巨大而且缺乏安全可靠性。

要将累计调压命令记录数从原来的近万条减少至近千条，可从3个方面考虑。可实施性：三者都能满足要求；经济性：方案1和方案3都需要对程序和数学模型进行更改，不经济；安全性：方案1需要修改程序，会给AVC运行带来风险，方案3需要重新建立数学模型，更改整个AVC的架构，是不可行的。综上所述，我们选择了方案2。

3 方案实施

在确定好方案后，我们分别从3方面进行了实践操作：（1）使AVC系统在过滤数据过程中的告警信息可见，并在图形列表中列出来，在选择列表过程中，将“厂站ID号”、“告警设备ID号”、“告警名称”、“闭锁状态”、“闭锁类型”、“动作时间”等作为所关联的域名列出。（2）通过内部设置，使得AVC闭环调试时不需要满足所有判据，直接弹出调试窗口进行调试，同时修改右键菜单功能，使其具备调用闭环测试工具的功能。（3）在内部设置中加入判据“变电站是否闭环”作为列表条件，并在图形列表中列出，所列出的记录都是在加入“变电站是否闭环”的判据后AVC系统所发出的调压命令。