（国网山西省电力公司运城供电公司 山西运城 044000）
摘要：本文针对地区电网发展建设实际，对自动电压控制（AVC）系统在地区电网应用中的重大意义、工作原理和控制策略进行了阐述，对AVC系统运行中存在的问题进行了分析，并提出了针对性的改进措施和建议。
关键词：电网；电压；AVC；运行；控制
1 引言
随着我国现代工业的高速发展和人民生产生活水平的不断提高，电力用户对电力能源的安全、优质、经济保障提出了更高的要求，而电压作为衡量电能质量的一项重要指标，一直被电力用户和电网企业所关注。近年来，我国无人值守变电站远方集中监控的深化建设以及数字化变电站技术的发展，使得传统的人工调节和控制电压的手段已经明显不适应现代电网建设和发展的要求，而电网自动电压控制（AVC）系统在地区电网中的应用，大大减轻了调控运行人员的工作负担，对提高现代大电网的运行质量和自动化水平也具有非常重要的现实意义。
2 AVC系统在运城电网应用的重大意义
运城电网AVC系统采用山西振中电力软件公司开发的Smart3000系统，于2012年3月闭环投运，实现了省级电网与地区电网的联调，对87座变电站无功补偿装置、有载调压变压器分接头进行闭环自动控制。
在此之前，运城电网所有变电站的电压调节和无功补偿设备投切都依靠人工，监控值班员在发现电压越限时凭经验进行调整，存在以下弊端：（1）监控人员需24小时进行实时人工监视和控制，受控站多，工作量很大，对处理其他重要业务带来影响；（2）监控人员凭经验进行调节，不能准确判断最为合理的调节方式，达不到优化无功补偿和充分降低网损的目的；（3）人工调节有考虑不周全、调控不及时的情况，会导致电压、功率的短时越限，降低合格率。
实施AVC闭环控制后，运城电网利用科技手段实现了调度运行由经验型（人工判断，人工操作）到自动型、智能型（经济、优化运行）的转变，不但提高了电压质量，降低了网损，满足了电网安全、优质、经济运行的要求，而且同时大大减轻了监控值班员人工调整的劳动强度，从根本上解决了人工监控和调节的弊病，运行以来取得了良好的应用效果。
3 AVC系统原理与控制策略
3.1系统原理[1]
运城电网AVC系统按照一定的周期从调度自动化SCADA系统获取全网各节点遥测、遥信等实时数据，接收到数据后，进行在线分析和计算，在确保电网与设备安全运行的前提下，以各节点电压合格、省网关口功率因数为约束条件，借助调度自动化的“四遥”功能，实现对电网内各变电站的有载调压装置和无功补偿设备的集中监视、管理和闭环控制，实现无功补偿设备投入合理，无功分层就地平衡与稳定电压，主变压器分接开关调节次数最少和电容器投切最合理、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2系统控制策略
控制目标：220kV功率因数（省网关口）合格；所有电压监测点电压在合格范围；无功就地平衡
优先级：电压>功率因数>无功平衡
原则：（1）AVC优化策略应使无功分布满足分层分区平衡原则，分片优化，在保证电压合格的基础上，尽量减少各个区域无功流动，以降低网损；（2）应避免对主变分接头和电容器来回频繁调节，AVC软件应具有对调节效果预估算功能；（3）在主网电压过低的情况下，应有闭锁调节主变分接头的功能；（4）引入闭锁控制，在被控设备出现异常情况下，AVC应实施闭锁或自动退出闭环控制。
4 AVC闭环控制运行中存在的问题
4.1 设备异常时AVC闭锁信号不保持。
电容器保护动作合成的闭锁信号不保持，AVC将故障电容器再次投运。
4.2 三台主变并列运行时有载分接开关档位不完全一致。
电网中存在三台主变并列运行，档位不完全一致的情况，而AVC程序设计问题，不能满足三台并列运行时同时进行联调的要求。
4.3 受控站通道或通信原因造成主变分接开关调节次数增加。
AVC系统闭环控制对通道的要求非常高，通道不畅造成部分站调压时特别是联调的主变调压不成功回调或调节不一致自动闭锁，这样一是不能保证电压合格率，二是造成变压器有载分接开关调节次数增加，缩短设备的使用寿命，三是调节失败增加了人为干预的次数，给监控值班员带来额外的监控压力。
4.4 因站端设备或遥信上送慢等原因造成AVC误判自动调节失败。
遥调过程中经常存在某些站档位变化慢，个别站在调节过程中会出现瞬间不正常的档位跳跃过程，如：5-0-6，在此跳跃过程中AVC系统判定滑档自动退出。
4.5 设备达到设定最大操作次数后系统自动闭锁不报警。
当电容器、变压器动作次数大于日动作总次数时，AVC 系统目前只是不再下达自动控制指令，没有自动报警提示。
4.6 无功平衡策略采取全网统一设置，不能针对各站无功配置实际情况优化。
AVC系统目前允许的无功平衡策略是分电压等级进行全网统一设置，没有考虑各站无功设备的配置差异，特别是接有周期性高耗能负荷的变电站，无功功率波动大，实际运行中增加了电容器投切次数。
4.7 AVC系统自身运行和维护问题。
目前运城电网的AVC系统是独立于SCADA系统之外的一个应用软件，有自身的服务器和工作站，运行期间需要与SCADA系统进行实时通信。一方面需要随着电网建设情况进行图库和数据的实时更新，定期进行硬件设备的维护，另一方面，两个系统之间出现通信问题，就会大范围地影响全网无功电压的调整。
5 建议改进措施
5.1 AVC厂家应尽快完善程序设计，解决三台主变并列运行而档位不完全一致的问题，否则不能满足主变并列运行的档位联调需求。
5.2电网方式部门在下达季度电压曲线时，要合理考虑曲线的设定范围，兼顾电网经济运行需求，同时考虑可调范围不能过窄，特别是针对接有高耗能、周期性的大用户负荷的变电站，也实地考察控制参数设置的合理性，否则会造成主变分接开关调节或电容器投切频繁，缩短设备的使用寿命。
5.3 对AVC系统目前的无功平衡策略进行优化，在统一设置的基础上，同时能够依据各站的无功设备配置情况对无功平衡策略进行分别设置。
5.4 运城电网中目前还存在数台无载调压变压器，影响到供电区域的电压质量和AVC系统的可投率，建议对一次设备实施改造。
6 AVC系统闭环控制运行注意事项
6.1 AVC系统维护专责在设备接入前应正确录入主变压器和电容器等设备的重要参数，同时核对从SCADA系统提取的遥测、遥信信息的正确性，并对遥控对象进行传动试验，才能确保AVC闭环控制期间设备的安全运行。
6.2 AVC 系统投运后减少了人工调整的压力，但增加了对AVC系统运行情况的监视。监控值班员值班期间应实时关注电网电压、电容器投切和AVC系统运行情况，发生异常时及时处置，尤其是新接入设备加入闭环控制试运行阶段更应重点关注，才能真正达到AVC闭环控制的预期效果。
6.3 运行期间要对AVC系统及设备异常情况做好记录，定期对电网电压无功和AVC系统运行情况进行分析，为电网建设规划和AVC系统功能的完善提供准确的运行数据和依据。
7 结束语
AVC系统的投运，为现代电网安全稳定运行提供了先进的技术手段，进一步提高了电压质量，降低了网损，减轻了电网调控人员人工调压的劳动强度，收到了良好的社会和经济效益。不过，AVC系统在地区电网的运行中仍然存在一些问题，需要结合实际不断地完善和改进，才能最大限度地发挥其在电网的安全、优质、经济运行中的作用。
参考文献：
[1]丁晓群 周玲 陈光宇. 电网自动电压控制（AVC）技术及案例分析. 北京:机械工业出版社, 2010.10
论文作者:赵巧云
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：电网论文; 电压论文; 系统论文; 运城论文; 闭环论文; 设备论文; 电容器论文; 《电力设备》2017年第31期论文;