摘要：经济的发展，城市化进程的加快，人们对电能的要求也逐渐增加。目前，我国普遍使用的电压无功自动调节系统主要是变电站软件 VQC，无功电压控制装置 SVQC，这是一种比较传统的系统，随着我国电力系统工程的发展，这种系统越来越不能满足社会发展的需要，不足之处也渐渐暴露出来。为了提高我国电力系统运行的安全性和经济性，保证电能质量。本文就智能电网无功电压自动控制AVC系统展开探讨。
关键词：智能电网；无功控制系统；AVC
引言
无功电压自动控制 （ AVC ） 系统是利用计算机和通讯技术，对电网中的无功资源以及调压设备进行自动控制，以达到保证电网安全、优质和经济运行的目的。 因此，加强 AVC 系统的运行管理，能够使 AVC 系统正确的动作，合理调节主变分接开关、发电机无功出力、投切电容器，使得电压合格率最高和输电网损率最小。
1 电网运行中对无功功率的具体要求
（1）系统电压必须大于某一最低数值，以保证电力系统静态和暂态的运行稳定性，以及变压器带负荷调压分接头的运行范围和厂用电的运行；（2）正常情况下，电网必须具有规定的无功功率储备，以保证事故后的系统电压不低于规定的数值，防止出现电压崩溃事故和同步稳定破坏；（3）保证系统电压低于规定的最大数值，以适应电力设备的绝缘水平和避免变压器过饱和，并向用户提供合理的最高水平电压；（4）大机组无功出力分配必须满足系统稳定的要求，单机无功必须满足P-Q曲线，保证机组安全运行；（5）满足上述电压条件下，尽可能降低电网的有功功率损耗，以取得经济效益。发电机组励磁调节系统是电力系统中最重要的无功电压控制系统，响应速度快，可控制量大，无论是正常运行时保证电压水平和紧急控制时防止电压崩溃，都起着重要的作用。发电机无功出力与机端电压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过机端变压器进一步影响到母线电压的高低，励磁电流的增减可通过改变励磁调节器(AVR)给定值实现。
2 智能 AVC
智能 AVC 是伴随着电网智能化而出现的，在构建智能电网的时候把握全网的无功流动与电压质量，通常利用数据采集与监视控制系统采集全网各个环节的实时数据后利用 AVC 系统实现电网中电厂、变电站、线路等各个环节的无功就地平衡，做到无功在该补偿的地方补偿， 在该补偿的时候补偿。此外智能 AVC 能够实现无功调节的自发闭环控制，这使得他将更好地实现无功分配，保证各地区的电压能够控制在限定电压范围之内。 在实现全网效益最大化的形势下， 智能 AVC 能够将电能质量优越化、线损率降低化、电网运行的安全化等方面很好地体现出来，由此可见，智能 AVC 的发展对现代电网的智能化建设有着不可替代的作用。
3 AVC系统的控制模式
AVC系统具有2种控制模式：优化控制模式和分区控制模式。（一）优化控制模式。在估计运行状态正常且量测合格率大于95%时，AVC系统使用优化控制模式。利用潮流计算的灵敏度分析功能，得到控制设备对母线电压、关口功率因数、网损的影响，同时考虑设备的操作费用，得到控制设备的调整综合指标，将调整综合指标进行排序来选择控制设备。通过对控制费用和控制综合指标模型的修改来决定无功电压优化控制设备的优先级和控制频度，实现无功电压的优化控制。(1)母线电压的校正控制。对监视点的电压进行监视，当出现电压越限时，根据优化计算的结果产生校正控制方案，通过并联补偿设备的投切和变压器分接头的调整来保证监控点的电压在规定的运行区间内。(2)功率因数的校正控制。对地区总加功率因数进行监视，当超过规定的运行范围时，根据优化计算的结果选择投切某些并联补偿设备来控制功率因数，保证电压变化不大，网损增加最少或减少最多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过执行上级调度下发的功率因数指标来配合主网进行电压和无功的分层控制，提高主网发电机等设备的快速无功备用和主网的电压稳定性。(3)网损的优化控制。在电压和功率因数都合格的情况下，通过对设备的电压、网损、关口功率因数的灵敏度分析和综合调整指标来选择控制设备。（二）分区控制模式。当状态估计合格率不高或系统量测不能满足计算要求时，切换到基于规则的分区控制模式。在分区控制模式下，用电压、功率因数(无功)的上下限值将控制区域分为16区。
4 AVC 系统的改进与优化
4.1提高数据采集精度和正确性
在相应设备进行改造之前，应该对产生问题数据的站点进行变电部的加强其数据取值方法的整理和改变，并且要确保遥测数据的准确性，上送至 AVC 系统，比如都田站、潼湖站等站点。然后才能算是相应设备的改造通过，再进行杜绝系统中出现的数据冲突问题、检测数据是不是同步上传，达到 AVC 系统调压的效果符合电压合格率的要求。又或者在刀闸位置不一致的问题上，则需要保证 AVC 的正常调压。如果在监控设备时，遇见开关刀闸位置无法对应的情况，现场人员应及时强制对位，确认完毕后进行报告自动化、巡检和遥信封锁。然后再加强对刀闸机构箱的维护工作，不要造成位置辅助触点损坏的情况。
4.2 AVC系统的软硬件要求
AVC系统的硬件配置为一台AVC服务器，一台AVC工作站，它是利用计算机和通信技术，对电网中的无功资源以及调压设备进行自动控制，以达到保证电网安全、优质和经济运行的目的。软件所需的图形画面和电网参数通过SCADA数据转换接口和图形转换接口直接转换，控制环节的最终控制命令依靠SCADA下行通道命令执行。
4.3 无功电压自动控制（AVC）系统的异常处置
（ 1 ）自动控制系统如果对同一被控设备连续两次遥控操作不成功，应发出“遥控制失败”告警信号，同时闭锁被控设备的遥控操作。（ 2 ）如果变电所母线电压超越现场电压监测仪的上下限，而自动控制系统没有进行相应地调整， 变电值班员应汇报调度，经调度许可后由变电值班员进调压。 调度员应检查自动控制系统运行是否正常，并作相应的处理。（ 3 ）如果母线电压已经越限，而主变有载分接开关做出使电压向更恶劣的方向调整，变电值班员应采取紧急措施，立即断开“远方控制开关”。 并将电压恢复到正常范围内。（ 4 ）如主变分接开关在调压过程中发生滑档，变电值班员应采取紧急措施（如按下紧急停止按钮、拉开电机电源），使电压恢复正常。
4.4提高自动调节成功率
将人工控制通道与自动控制通道上端接口进行整合，当地区电网内各级变电所电压处在合格范围内，控制本级电网内无功功率流向合理，实现二者下传指令的一致性。同一个电压等级不同变电所电容器组根据计算决策谁优先投入，同一个变电所不同容量电容器组根据计算决策谁优先投入，控制本级电网内无功功率也趋向合理，提高自动调节的成功率。由于控制本级电网内无功功率趋向合理。
结语
通过对无功电压自动控制（ AVC ）系统的日常运行管理，消除 AVC 存在的各类隐患，同时快速处置系统存在的异常状况，能有效的提高电能质量，对于提高电网安全、稳定、优质和经济运行有着有着实质的作用。
参考文献
[1]王世刚.浅谈智能电网电压无功自动控制 AVC 系统[J].技术与市场，2016，05：60-61.
[2]庞绍宗.电压无功自动控制（AVC）系统在保定电网的应用[D].华北电力大学，2017.
论文作者:宣鹂
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：电压论文; 电网论文; 系统论文; 功率因数论文; 自动控制论文; 设备论文; 智能论文; 《电力设备》2019年第16期论文;