电网地县一体化AVC系统的建设与应用

石倩倩(国网安徽省电力公司滁州供电公司，安徽 滁州 239000)



电网地县一体化AVC系统的建设与应用

石倩倩
(国网安徽省电力公司滁州供电公司，安徽 滁州 239000)

〔摘 要〕阐述了某供电公司电网无功电压的管理现状，分析了该地区地县一体化AVC系统的建设模式；通过该系统的建设和应用，实现了地区电网220 kV，110 kV及35 kV厂站无功电压的一体化管理，增加了地调无功在线调节资源，提升了地区电网无功电压控制的技术水平。

〔关键词〕调度控制系统；自动电压调控系统；自动控制

0 引言

AVC(自动电压调控系统)作为智能电网调度控制系统的一个高级应用模块，通过变电站无功设备自动投切以及有载调压装置实现系统电压的自动控制。AVC系统的投入运行可极大地提高监控效率，将监控员从频繁的人工投切无功设备的工作中解放出来，从而使调控人员统观全局，有效地指挥电网安全、稳定和经济运行，提高电网的运行管理水平。

为顺应全面建设“大运行”体系的要求，提高地区电网无功电压管理水平，某供电公司开展了地县一体化AVC系统建设，使该地区电网内所有35 kV及以上公用变电站的有载调压装置和无功补偿设备实现了集中监视、统一管理和自动在线控制。

1 电网无功电压管理现状

截至2015年3月，该供电公司电网共有500 kV变电站1座，220 kV变电站10座，110 kV变电站34座，35 kV变电站68座，接入110 kV电网风电场4座。

该地区电网无功电压管理按照电压等级和行政区域的划分采取分区控制的模式，实行“分层分区、就地平衡”的原则。其中，地调调度管辖所有220 kV及110 kV电压等级变电站，以及城网范围内的35 kV变电站；各县调调度管辖各行政区域内的35 kV变电站。

截至2014年底，该地区电网已将110 kV及以上变电站全部纳入AVC系统，实现闭环运行管理，并取得了很好的效果(220 kV电压合格率达到100 %，110 kV电压合格率达到99．94 %)。截至2015年3月，35 kV电压等级的变电站无功电压也纳入了AVC系统。

2 地县一体化AVC系统的建设

(1) 整合地、县一体化调度自动化系统，为实现地县一体化AVC系统提供技术支撑。地县一体化调度自动化系统将该地区调度自动化系统和分布在其下6个县的县调自动化系统广域远程互联，使之逻辑上成为一套调度自动化系统，实现数据资源、技术资源、设备资源的共享。原本地调和县调的数据需要相互转发，现在使用同一个系统后省去了这一部分的工作量；且原本7个单位需要维护7套系统，找7个厂家，现在只需1个厂家，维护1套系统，节约了系统维护和建设的成本，减少了维护时间，提高了调度自动化系统的可靠性。

该地区电网的35 kV变电站基本已具备“四遥”功能，且主变具备有载调压能力，站内无功补偿装置配置合理并均具备纳入AVC系统的基本条件，只需在现有调度系统中加入AVC模块，并将AVC模块与调度SCADA系统(数据采集系统)相连，就可将这些35 kV变电站纳入AVC系统。

(2) 合理规划AVC系统总体结构，建设地县一体化的全局优化AVC系统。根据该地区电网现行的调度管理控制模式，AVC系统总体应分为以下5个层级。

① 地区调度层面：作为AVC系统的主站，进行全网的AVC建模、维护、监控；基于地调SCADA系统采集全网实时数据、接收省调下发的无功指令，按照预先设定的考核指标，进行全网无功电压优化计算并形成调节控制指标。

② 220 kV监控层面：作为AVC系统的子站，接收地调AVC主站的调节指标，并基于监控SCADA系统进行区域范围的校核计算，形成本监控范围内220 kV变电站的调节控制指令并可靠执行相关操作，同时将110 kV变电站相关节点的调节控制指令反馈给地调AVC系统主站。

③ 110 kV监控层面：作为AVC系统的子站，接收地调AVC系统主站的控制指令，并可靠执行相关变压器分接头的调节及电容器投切的操作。

④ 110 kV风电场监控层面：作为AVC系统的子站，接收地调AVC系统主站的控制指令，执行相关变压器分接头的调节及电容器投切的操作。

⑤ 县调监控层面：作为AVC系统的子站，接收地调AVC系统主站的无功指令，并基于县调SCADA系统采集调度管辖范围内的实时数据、按照预先设定的考核指标，进行全网无功电压优化计算并形成调节控制指标，下发至相关35 kV子站，并可靠执行相关变压器分接头的调节及电容器投切的操作。

AVC系统体现了分级逐层推进的控制思路，同时遵循“层次越高、智能越高，控制精度越低；层次越低、智能越低，控制精度越高”的控制原则，各层次权责明确，相互协调，从而使整个控制系统的运行达到最佳效果。

3 地县一体化AVC系统的应用

(1) 实现了35 kV及以上变电站AVC系统的全覆盖。在地县一体化AVC系统建设并投入闭环运行之前，该地区电网所辖的110 kV及以上变电站已全部投入AVC系统，实现了无功电压的自动控制；但县调管辖的67座35 kV变电站的无功电压调整一直是调控人员监控、分析、手动调整的；对于用户负荷特性较特殊的变电站，部分负荷起伏大，母线的调压频率较高，调控人员的劳动强度较大，电压、无功调整相对滞后。

地县一体化AVC系统建设并投入闭环运行后，该地区电网实现了35 kV及以上变电站AVC系统的全覆盖，减轻了调控人员的无功电压监控及调整的工作强度；通过地县一体化AVC系统建设，提高了地县调无功电压的管控水平，重点提升了35 kV电网无功电压控制技术水平，减少了无功补偿设备动作次数，提高了无功补偿设备健康水平。

(2) 优化了新能源无功电压管理。该地区2014年末的风机装机容量达484．5 MW，而风电的出力具有季节性、随机性、间歇性和波动性等特点，因此大规模的风电将会对电网的安全稳定运行产生不利影响，尤其是对电网系统电压稳定性和负荷调度系统影响将更为明显。

在风电场投运前期，编制风电场AVC系统接入调度自动化系统的技术方案，将风电场无功电压控制系统接入地调调度自动化系统，实现风电场AVC系统根据调度指令自动调节无功出力，达到“风电场并网点电压在额定电压的97 %-107 %内”电压自动控制的目标要求。

(3) 实现了省、地、县3级AVC系统的联动、联控。该地区地调AVC系统实现了省、地电网之间220 kV母线电压或关口无功、功率因数的控制。根据省调AVC系统下发的220 kV母线电压定值或关口无功、功率因数定值进行控制，配合省级AVC系统的自动电压无功控制。

地县一体化AVC系统的建成，标志着该地区电网AVC系统实现了省、地、县3级AVC系统的联动、联控，实现了地区电网范围内的无功优化，丰富了AVC系统调控的无功资源，提升了地区电网无功电压的地县一体化管理水平；为“大运行”体系建设提供坚强技术支撑。

省、地、县3级AVC系统构架如图1所示。

图1　省、地、县3级AVC系统构架

(4) 减轻了调控人员的劳动强度。以某公司为例，为实现电网高效运行，调节无功、控制电网电压一直是由调控人员手工完成的。操作时，平均每月需要通过人工调节变压器档位1 000余次、投退电容器800余次，不但工作量大，而且往往是刚刚完成一轮调节又要进行下一轮调节，极大地占用了运行人员的时间和精力。通过自动控制模式代替人工调节模式，极大地减轻了调控人员的工作负担，提高了电网调控安全稳定运行的水平。

(5) 提升了该地区电网电压水平。地县一体化AVC系统建成并投入闭环后，该地区电网的电压水平有了明显的提高，特别是县域电网的35 kV变电站的电压合格率有了显著的提升。AVC系统投入运行后电压合格率同期对比如图2所示。

图2　AVC系统投入运行前后电压合格率同期对比

4 结束语

地县一体化AVC系统的建设和应用，实现了地区电网220 kV，110 kV及35 kV厂站无功电压的一体化管理，有效地整合了区域电网的无功资源配置，在优化无功设备动作方式的基础上，提高了设备的利用率，较好地实现了2级电网无功资源分层、分区的平衡，在降低网损的同时，提升了电压质量及电网运行的稳定性。通过对电网运行相关指标的分析，充分体现了地县一体化AVC系统对于区域电网无功电压的控制方式更为合理有效。

参考文献：

1 苏家祥，廖亨利，袁文谦，等．地、县两级电网AVC系统分层联合协调控制[J]．电力系统保护与控制，2008，36(10)：36-39．

2 杨晓雷，钱 啸．嘉兴电网分层分区协调控制AVC系统的开发和应用[J]．浙江电力，2010，29(5)：25-27．

石倩倩(1984-)，女，工程师，主要从事电网的无功电压运行管理，以及电网短期负荷预测与经济运行工作，email：xyshiqiang@163．com。

春节供保电  南网在行动

春节临近，为做好春运及春节期间的保供电工作，南方电网公司认真贯彻落实国家部委有关工作要求及公司工作会议精神，及早部署春运及春节期间的安全生产和供电保障工作。各分子公司及供电单位按照要求，加强对车站、机场、码头、电气化铁路、主要旅游景点、人员密集场所、重大庆典活动现场等重要输变配电设施的特巡特维和隐患排查，对线路覆冰严重且电气化铁路运输繁忙地区，邀请铁路供电调度人员共同值班，确保重要场所及电气化铁路供电安全。部分单位还组织志愿者前往现场，为春运旅客提供免费充电等热心服务。

根据务工人员及学生返乡潮可能造成部分地区农村配网负荷骤增，低压台区负荷过载的问题，南方电网公司要求各单位做好负荷骤增地区的负荷研判和隐患排查工作，及时加装或更换配电变压器，必要时采取临时供电措施，做好优质服务，确保广大群众节日期间可靠用电。

南方电网公司还要求相关单位结合季节特点，全面加强重要输变电设备巡视维护，落实防覆冰、防山火、防污闪、防外力破坏、防配变过载等措施，抓好薄弱环节隐患排查整治，严肃应急管理和节日值班纪律，加强抢修人身安全、交通安全及消防管理，确保电网安全与可靠供电。

（来源：中国南方电网公司网站 2016-02-04）

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收稿日期：2015-10-09。