摘要：随着配电网逐步向智能化、现代化方向上发展，人们对电力系统的要求也在随之增加，因此智能电网更加趋向于自动性以及可调性，这不仅是电网发展趋势，也是时代发展的必然结果。想要评价电力系统运行是否正常就可以通过电压和功率这两个指标来进行衡量，二者的好坏直接决定了电力系统运行的稳定性以及相应设备的安全性，因此无功电压的调控不但可以提升电压质量，还能减少电能损耗，所以无功电压自动控制系统已经成为电力系统中要重点探究的问题。
关键词：无功电压；自动控制；系统设计
一、琼海电网概况
琼海地区电网是海南东部电网的重要组成部分。目前，电网最高电压等级为220kV，琼海地区电网拥有220kV公用变电站2座，变压器4台，总电容量480MVA；220kV线路12回，总长638.82km；110kV公用变电站7座，变压器13台，总电容量为471.5MVA；110kV线路12回，总长1569.96km；35kV公用变电站8座，变压器15台，总电容量为84.7MVA；35kV线路10回，总长131.482km。
二、无功电压自动控制系统总体设计
2.1网络架构方面分析
AVC系统为实现对现场变电站无功设备的遥控及遥调业务，其中涉及到与调度自动化系统通过一区主干网进行图形模型的同步，同时由于遥控遥调指令，实时遥测遥信数据传输，AVC告警信号以及系统运行状态的回传需要通过104通道与调度自动化系统交互，故AVC系统仍然需要接入一区数据采集网。
2.2软硬件平台设计
a、操作系统设计
传统自动化系统一般采用Windows系列平台，具有易中病毒，系统安全漏洞较多等特点，加之生产系统中由于无法连接外网升级补丁或病毒库，从而导致系统长期运行于高危网络安全风险中。
同时，由于现有调度自动化系统采用Linux平台，难以实现两个不同平台之间的图模数据以及同步对时的交互服务。
b、安全冗余配置设计
AVC系统作为电网重要生产实时控制系统之一，其安全稳定性也是我们电力人关注的问题，根据南方电网对于调度自动系统的相关要求，对本系统冗余配置设计如下
a．服务器、交换机全面采用双机热备用的冗余配置，同时每台服务器及交换机配置双电源模块，分别接入调度自动化机房两套不间断电源装置中，实现多重冗余配置大大提高系统运行稳定性。
b．本系统采用分布式的设计思路，软件方面可以支持多机热备以及多机冷备，也就是说可以在多台服务器上安装软件，当主值班节点出现异常时，系统会自动将其它节点服务器转为主运行，同时另外一个冷备节点转为热备，这样实现了检修状态下N-1的功能，极大地保障了系统可靠运行。
三、无功电压自动控制关键技术设计
3.1琼海地调可控制范围分析及确定
对于AVC系统来说，其所能控制厂站设备，实际上的为EMS所接入的厂站并具备遥控、遥调条件的设备等所决定的。琼海地调控制范围如下：
（1）琼海地区全部7座110kV变电站（嘉积站、培兰站、泮水站、潭门站、银海站、益良站、福田站）；
（2）琼海地区全部8座35kV变电站（博鳌站、长坡站、东平站、九曲站、龙楼站、阳江站、大路站、上埇站）；
3.2控制总体策略分析
根据南方电网管理模式，针对海南地调电网实际应用，提出了的实用化的海南电网无功电压自动控制的解决方案，该方案具体如下：
EMS系统每隔一段时间便往AVC系统进行电网实时数据的直接发送。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆AVC系统与此同时，并且能够对中调AVC系统所发送省网的关口分时段考核指标予以接收（对于海南的电网来说，其主要的是关口110kV）；AVC系统接收到数据后，接着开始网络拓扑分析，然后划分控制分区，检查每个分区是不是有这方面的越限情况存在：其一为省网关口功率因数；其二为母线电压。若数据越限在全网无功优化阶段的出现，就在停止优化的情况下，立即转入对于数据越限所实施的校正之中。
3.3电压功率因数调整策略分析设计
1、110kV及以下变电站动作策略
1.厂站电压越上限：优先退出本站电容器（需考虑关口功率因数，电压等约束，不满足则不能退）；如没有合适的电容器，则下调分接头；如没有可调分接头，则强制切除电容器（此时不考虑关口功率因数约束）；
2.厂站电压越下限：优先投入本站电容器（此时考虑关口功率因数，电压等约束，不满足则不能投）；如无合适电容器，则上调分接头；如没有可调分接头，则强制投入电容器（此时不考虑关口功率因数）；
3.厂站电压正常，功率因数越上限（向系统倒送无功超出限值）：退出本站电容器（考虑电压、功率因数等约束，不满足不能退）；
4.厂站电压正常，功率因数越下限：投入本站电容器（考虑母线电压、关口功率因数等约束，不满足不能投）
5.厂站电压越上限，功率因数越上限（向系统倒送无功超出限值）：分2轮动作，先按1处理将电压恢复正常后，按3处理；
6.厂站电压越上限，功率因数越下限：分2轮动作，先按1处理将电压恢复正常后，按4处理；
7.厂站电压越下限，功率因数越上限（向系统倒送无功超出限值）：分2轮动作，先按2处理将电压恢复正常后，按3处理；
厂站电压越下限，功率因数越下限：分2轮动作，先按2处理将电压恢复正常后，按4处理。
2、专家规则策略
1）母线电压偏低时
对于上级厂站，本次调节由于已经进行过，因此等到下轮再进行。
相关动作的具体依据，在中调指令有效这样的一个情况之下，是这样的：首先，将电容器予以投入；其次，将主变档位予以提升。第三，在上述两步后目的还没有达到的情况下，则再一次地投入电容器中调指令。第四，若还是无效，要根据110关口母线电压的具体情形做相应处理。也就是在其偏高的情况下，将升档予以优先的情况下，然后将电容器予以投入。而在正常的情况下，则可以在将电容器予以优先投入的情况下，做到对于档位的提升。
2）母线电压偏高时
对于上级厂站，本次调节因为已经进行过，所以等到下轮再进行。
相关动作的依据，在中调指令有效的情况下，是这样的：首先，将电容器予以切除；其次，将主变档位予以降低。在目的还没有达到的情况下，对电容器中调指令予以切除。第三，若还是无效，要根据110关口母线电压的情况做相应处理。也就是在其偏低和偏高的情况下，分别将降档和对于电容器的切除予以优先，然后继续电容器的切除或者降档。而在正常的情况下，则可以直接实施电容器的切除即可。
四、结束语
总而言之，在对无功电压自动控制系统有效应用后表明，这一系统不仅能够提升配电网运行的稳定性，还能保证用户用电安全，提升电力企业的经济性，所以此系统的应用对促进电力系统建设是十分重要的。
参考文献：
[1]黄志威.关于电网无功电压自动控制系统设计的探究[J].建筑工程技术与设计，2016（7）：1386.
[2]李欢，田新成.无功电压优化集中自动控制系统（AVC）在唐山地区电网的应用与实践[J].电源学报，2015，13（1）：94-100.
[3]龚蕾.电网无功电压自动控制系统优化的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（36）：496-497.
作者简介：
罗杰，年龄：1987.1.1，男，海南省琼海市，汉族，大学本科，工程师，琼海供电局自动化安全防护专责，究方向：调度自动化。
论文作者:罗杰
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/26
标签：电压论文; 功率因数论文; 琼海论文; 电网论文; 电容器论文; 系统论文; 关口论文; 《河南电力》2018年13期论文;