（国网三门峡供电公司 河南三门峡 472000）
摘要：经过国内外多年的试验来看，调度自动化是现代电力系统的基础，所以应当推进此项工作的顺利进行，并可以快速而高效地提升管理的效率，提升电能质量，并可以获得十分可观的社会和经济效益，并且能够利用最少的人数来获得最大的效率。目前，利用较为普遍的一项系统功能是SCADA，本文详细利用这一功能的基础上优化和完善新的调度功能。
关键词：调度自动化；电压控制；实现方式
一、 地调主站实现电压控制的特点
网络建模: 电力系统的电压及无功功率控制采用分层分区控制的原则。许多电力系统都按空间和时间将电压控制分为三个等级 : 一级、二级和三级控制。此外还可以有一个安全预测级。控制功能按时间和空间分开，可以防止各级控制之间的交互作用而造成的振荡和不稳定。地区电网和省网在电压无功控制最大的区别在于控制变量不同:地区电网的控制对象只是有载调压变压器分接头的升降和电容器投退，不能对发电机的无功出力等进行调整，即控制变量只是一些离散变量，不包含连续变量；而省网的控制对象包括发电机的无功出力等, 即既有离散变量，也有连续变量。其次是管辖范围不同，地区电网的规模一般相对省网来说电压等级低、范围小。因此，在地调主站系统实现电压控制的具体模式应与省网有所不同。 地调主站电压无功控制的特点是：根据系统的安全分析结果，或者电压、频率、无功的实时值进行系统电压稳定的判断，在系统可能或已经出现电压稳定问题时或者接到省网的闭锁指令后，立即停ACv的运行, 闭锁所有主变分接开关和电容器的控制，直到电压稳定问题消失为止。 在系统电压稳定的前提下，首先保证电压合格率达到指标要求，然后才考虑电网的经济运行。
二、 地调主站端实现一级电压控制模式
一级电压控制是通过CSDAA系统采集的无功、开关位置、母线电压获取某一厂站的运行信息，对该厂站的主变有载调压分接头、可投切的电容器等设备进行控制，控制的目的是在保证该厂站的电压合格的基础上，实现局部电压无功优化。主站端实现一级电压控制，控制时间常数一般为秒级，对于电压越限时的反应时间完全可以满足电压合格率的要求。
1、地调主站端实现一级电压控制的电压无功优化原理和策略
（1）电压调节不仅与无功补偿程度有关，而且还与变压器变比和受控电压侧母线的短路容量有关，一般情况是：当变压器变比增大时，低压侧电压降低，同时变电站从系统吸收的容性无功功率也会减少；当变压器变比减少时，低压侧电压升高，同时变电站从系统吸收的容性无功功率也会增加。因此电压和无功调节是相互影响，不能为了调节电压而仅调节变压器分接头位置，也不能为了调节从系统吸收的无功功率而仅投切电容器，而是要综合考虑两者因素进行变电站的电压无功控制，才能实现变电站局部的电压无功最优控制。
（2）主要有基于专家系统、人工神经网络、模糊理论、遗传算法等方面的控制策略。其中专家系统是发展较早、丰富经验积累较为成熟的控制策略。专家系统主要是基于九区图 的原理，按照电压和无功功率进行复合控制。当电压或者无功功率超出设定范围后，根据控制规则对设备进行控制。
2、地调主站端实现一级电压控制的优点
(l) 随着电压无功控VcQ软件在变电站综合自动化系统的推广应用，由于电压无功功能没有统一的规范，越来越明显反映出厂家的软件功能具体实现不一致。
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（2）新增变电站不需增加新的电压无功控制功能或者设备，节省了投资。
（3）当系统电压出现不安全情况时，能够实现快速闭锁所有厂站的电压无功控制功能， 避免造成系统电压崩溃。
三、 地调主站端实现二级电压控制模式
1、地调主站端实现二级电压控制的原理和策略
(l) 自动在线进行电网拓扑的动态识别，然后根据网络拓扑进行动态分区，电网被分成若干个以电压中枢母线为中心的区域，对每个区域进行独立控制，实现区域的无功就地平衡。
(2) 采用超短期负荷预测辅助系统控制决策，设定合理的网损范围，减少设备的动作次数：根据超短期负荷预测结果，动态决策区域电网设备的调节，实现区域电压无功优化运行的目的。
（3）当某变电站主变低压侧电压越限时通过分析同电源、同电压等级变电站和上级变电站电压情况，合理选择调节该变电站相应主变分接开关位置或者调节上级电源变电站相应主变分接开关位置，避免变电站主变分接开关反复往返调节，达到减少主变分接开关调节次数的目的。
（4）采用灵敏度分析的方法，求解每一次控制主变分接开关位置的升降或电容器的投退是否满足要求，避免产生调节震荡。
2、地调主站端实现二级电压控制的关键
(1)控制区域的划分控制区域是电气距离较近的节点集合，控制区域的划分原则是区域 内节点间的电气祸合大，而不同区域的节点电气祸合小，保证各区域控制的相对独立，互不干扰；另外还要满足每个电压控制区内有足够的无功电源。可以利用节点阻抗矩阵、节点电压影响系数等方法进行区域划分。
（2）先导节点的选择在每个控制区域内选择一个或多个最关键的电压母线作为先导节点，其作用是，当先导节点电压保持不变时，即使负荷发生变化，区域内其它节点的电压变化也不大，当系统发生扰动后，则通过调整该区域无功电源的出力来调整先导节点的电压偏差，使区域电压水平恢复程度最大。可以利用贪婪算法、模拟退火算法、全局搜索算法等方法进行先导节点的选择。
3、地调主站端实现二级电压控制的主要问题
由于电网连结日益紧密，对以区域划分为基础的二级电压控制，相邻控制区域之间的潮流交换的影响越来越不可忽视，某一区域的电压控制的动作，必然会对相邻区域的电压水平产生影响，因此，相邻区域之间的反复影响可能会导致系统电压波动，甚至引起控制震荡。 为了避免各控制区域电压无功控制的相互影响，二级电压控制主要通过在控制目标中增加对联络线无功潮流的控制，通过控制联络线无功潮流，保证在仅有部分区域参与控制的情况下 ，参与控制区域的控制器动作不对其他区域造成影响。实际运行中由于联络线运行方式的多样性，因此难以对每个联络线进行监视，可以采用监视采集关口的无功潮流来实现对联络线的监视。
结语
近些年来我国的电网发展的速度是非常快的，计算机的技术还有运算的速度以及规模也是在不断的提高。我们所说的电力调度自动化系统就是指在电网的运行以及服务的数据采集还有监控，主要是包括系统的运行中的软件。也是为各级电力的调度机构生产运行人员提供了运行的信息还有分析的决策工具等。电力调度自动化系统是保证国家电网安全以及经济可靠的运行重要支柱。
参考文献
[1]商国才.电力系统自动化.天津大学出版社.1998 .
[2]程浩忠,吴浩.电力系统无功与电压稳定性.中国电力出版社.2003.
[3]贺东明.电压无功控制在地调主站端实现的方式.自动化与仪器仪表.2007.
论文作者:李云锋
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/9/30
标签：电压论文; 区域论文; 变电站论文; 节点论文; 主站论文; 电网论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第13期论文;