宁东电网电压自动控制（AVC）系统的建设

2015-03-30张源

科技资讯 2014年36期

关键词：建设

张源

摘要：作为衡量电力系统电能质量重要指标的电压，在宁东电网OPEN 3000调度自动化系统建设初期，监控人员只能依靠对变电站母线电压的监视进行手动调节，存在运行缺陷，因此，从全网稳定运行考虑，需要建设一套电压自动控制系统。系统建设完成，将为电网安全稳定控制提供科学的技术手段，提高了宁东电网的电压质量，保证了系统运行所需的优质电压，减轻了监控人员调整电压的劳动强度。

关键词：电压自动控制无功控制建设

中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（c）-0105-01

电网运行过程中，电力系统的电压水平与无功状况紧密相关。如果系统中的无功电源出力不能满足系统所有负荷和网络损耗的需求，就会导致电压偏离额定值范围，而一旦电压偏低，系统中的能量损耗和功率损耗就会增加，电压低于一定程度，就可能危及系统运行的稳定性，甚至引起电压崩溃；而电压过高，各类电气设备的绝缘就可能受到破坏，不利于电网运行的优质经济，因此，配置适当的无功补偿设备不仅可以提高电压水平，还能保证电网的稳定、经济运行。

1 系统建设情况

宁东电网目前共接入变电站56座，通过OPEN 3000系统实现对变电站设备的远程监控，在电网运行过程中，对电压的调节主要采用手动调节方式，存在明显的缺陷，具体如下：

（1）监控人员每日监控的信息量较大，同时还要配合进行电气设备检修停送电等工作，每日电压变化情况较多，逐条检查不仅增加了监控人员的劳动强度，而且容易发生人为失误；

（2）宁东OPEN 3000系统投入运行后，由于每日上送主站信息较多，电压越正常上下限仅发异常告警，因此，存在监控人员不能及时对电压进行调节的情况，造成安全隐患；

（3）监控人员对电压的调节很多属于凭经验决定，无法科学合理的进行分析、判断；

（4）无法从全网优化的角度考虑对电压进行调节，只是对局部电压的控制。

因此，建设一套AVC无功电压自动控制系统，可以使系统电压的调节控制能力得到很大的提高，同时也能减轻监控人员的劳动强度，进一步提高宁东电网的电能质量水平。

该系统建设完成后，不仅可以确保整个系统的电压合格率满足同业对标要求，还能防止电压崩溃，保证电气设备的安全稳定运行，延长电气设备的使用寿命，同时也进一步提高了宁东自动化水平。通过省地一体化联调工作的开展，可以更好的保证整个宁夏电网运行的安全、优质、经济。

2 系统主要功能及控制模式

地区电网自动电压控制（AVC）系统的主要功能，是在确保电网安全稳定运行的前提下，保证母线电压和变电站关口功率因数在合格范围内，最大限度的减少线路的无功传输，降低电网的有功损耗。

宁东AVC控制模式主要包括两种：一种是区域就地控制模式，另一种是省地AVC协调控制模式。

针对地调AVC区域就地控制模式，主要针对区域内母线电压越限进行调整，同时兼顾无功和220 kV母线电压，由于宁东电网没有220 kV电压等级变电站，因此只需要兼顾无功。在判断变电站电压越限后，将根据电压越限情况和站内无功值决定投、切电容器和升、降变压器档位，该调节过程在变电站通道正常且具备遥控、遥调功能的条件下完全实现自动化，不需要人工干预。在调节完成后，变电站上送遥控（遥调）成功信号，AVC发相应的信息到告警窗。

而省地调协调控制模式，是由省调电网AVC系统控制发电厂发电机组无功功率，结合与地调电网AVC控制系统，实现220 kV及以上变电站的母线电压在正常上下限范围内，合理的协调发电厂大机组进行无功出力分配，并且尽可能减少各地区和各不同电压等级之间的无功传输，减少网损。

3 系统建设的优点

宁东地调AVC系统采用和SCADA系统统一的支撑软件平台，从PAS网络建模获取电网模型，从SCADA获取实时数据并进行在线分析、计算，对宁东电网内各个变电站的无功补偿装置（包括电容器、电抗器）和有载调压装置（变压器）进行集中监控、统一管理和在线控制，最终实现了全网无功电压优化控制的闭环运行。

自AVC系统运行至今，对电网监控起到很重要的作用，系统建设的优点显而易见，具体如下：

（1）与PAS高级应用共用一套电气设备参数和电网模型，并且与SCADA共用一张变电站接线图，极大地减少了自动化人员的维护工作量；

（2）除了与PAS高级应用软件模块共用一台服务器外，又单独配置两台AVC服务器，使系统运行更稳定、可靠；

（3）直接从SCADA获取实时遥测、遥信数据，并且对数据进行分析、处理，避免错误遥测或错误遥信对AVC命令执行的干扰；

（4）数据库配置灵活，充分考虑电气设备的运行状况和使用寿命，对间隔时间内设备的动作次数进行限制，确保设备不因频繁动作而损坏；

（5）对部分保护信号和遥测数据进行AVC闭锁关联和自动判断，实现了AVC操作的准确判断和可靠闭锁；

（6）采用开环和闭环两种运行方式，在系统正式投入运行前，首先进行人工干预，确认变电站无功补偿装置和有载调压装置能根据要求正确动作，且系统运行稳定、可靠后，再投入闭环正式运行。

4 结语

自动电压控制系统在宁东电网的应用达到了预期的目标，减少了监控人员的工作内容，实现了对变电站电压和无功的自动分析、控制，保证了全网的电压合格率，合理的对变电站设备进行控制，对提高电网运行的稳定性、安全性和经济性，均起到了积极的作用。