AVC系统在乌兰察布电网的应用研究

孟志杰 孟志宏

摘要：随着乌兰察布市工业的快速发展，电网规模日益扩大，负荷需求不断增加，负荷波动对电压的调节将变得越来越频繁，工作负荷显著增加。本文采用AVC（AutomaticVoltageControl）自动系统，实现了全网的分层分区协调控制，以提升电网电压品质和整个系统经济运行水平，并提高了乌兰察布电网无功电压管理水平。

关键词：AVC；乌兰察布电网；无功电压

电压是电力系统运行的重要指标之一，无功电压控制是提高电压质量、降低网损的重要技术手段。当前无功电压控制难点，主要集中在：（1）国内大容量机组投入及超高压电网形成，电网无功不足不再是主要矛盾，而负荷波动对其电压及无功调节的需求频繁；（2）无功电压非线性强，传统局部分散的人工调压缺乏相互协调，调压难度大；（3）风电、光伏等新能源大规模并网造成并网点无功电压波动大；机组、容抗器、主变分接头、SVC/SVG、风机、光伏逆变器、分级式可控高压电抗等响应周期快慢不一的连续和离散无功设备协调；无功功率不合理流动不利于电网安全经济运行。

1AVC技术概述

按照控制范围的不同，电力系统的自动电压控制体系可分为：a.网省级AVC：网调管辖的重要电厂、500kV变电站；b.地县级AVC：220kV及以下电压等级变电站，AVC控制体系如图1所示。

AVC省调主站实现对直控500/220kV变电站、省地协调、直控电厂和新能源集中接入站的协调控制，同时实现对上与网调AVC主站对下与地调AVC子系统的联合无功电压协调，实现了AVC的网、省、地一体化多层分级控制体系。

2AVC控制原理及关键技术

2.1自动分区

AVC系统根据电网实际运行情况先自动分区，再人工调整，确定分区个数和母线所在分区。

2.2基于“控制模式”的AVC控制策略

为了使电压、无功处于合格范围内，建立了合理的AVC控制方案，其分为220kV电压控制、区域电压控制、单元电压无功控制、区域无功控制，分别适用于220kV母线电压越限、分区内母线电压普遍越上限（或下限）、个别母线电压或单元无功越限、分区关口无功过补或欠补。下表为设备动作预判条件。

1.是否闭锁2.动作后母线电压是否越限3.动作后单元无功是否越限4.动作后关口无功是否越限

主变

1.是否闭锁2.动作后三侧母线电压是否越限

2.3安全措施

（1）数据源安全措施。a.数据辨识：读取scada量测标志位，区分正常、不变化、坏数据等量测；b.多周期采样：躲开冲击负荷导致的量测跳变；c.数据处理：对于母联开关合位相连母线，若相差超过5%则认为异常。

（2）异常事件闭锁措施。电容器在保护动作信号、挂牌、动作次数越限情况下和主变在保护动作信号、动作次数越限、主变过载、滑档、调档异常、挂牌异常情况下采取闭锁措施。

（3）闭环控制安全措施。a.系统、厂站、设备级的逐步闭环控制；b.独立的AVC遥控关系表；c.闭环运行与测试态。

3AVC工程投运及实际运行案例

AVC工程投运条件必须具备以下条件：参数录入完毕和有可用网络模型；厂站遥测和遥信正确；遥信通道正常且主变分接头、电抗器开关进行过遥控实验。

AVC投运需进行开环测试和闭环测试。开环测试：AVC监测电压、无功情况，计算分析后给出建议策略，不发遥控指令。闭环测试：AVC监测电压、无功情况，计算分析后给出控制策略，并发遥控指令，由人工校验确认是否执行，并核对动作后是否满足预期目的。闭环投运后，AVC监测电压、无功情况，计算分析后给出控制策略，并直接遥控执行。图2为AVC三级电压控制实际运行优化效果图。

从图2中可以看出：负荷低谷时段越限点数较多，高峰时段越限点数较少，但优化后都越限母线数均有不同程度的降低，设定重要的母线电压均在电压约束范围之内。

4结论

本文通过对AVC（AutomaticVoltageControl）系统进行分析，并对AVC工程投运及实际运行案例，利用电网实时运行的数据，从整个电网的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，实现无功电压的安全性（电压稳定性）、经济性（网损）和电能质量（电压上下界约束）等多目标协调，为地区经济发展提供了可靠的技术支持。

参考文献：

[1]吴东莉，郑文彬.广西电网AVC系统设计得初步研究[J].广西电业，2007，8（89）：110112.

[2]王智涛，梅生伟，胡伟.变电站混成自动电压控制策略研究[J].电工电能新技术，2006，25（3）：58.

[3]许文超，郭伟，李海峰，等.AVC應用于江苏电网的初步研究[J].继电器，2003，31（5）：2326.

作者简介：孟志杰，男，汉族，从事电网调度自动化系统研究。