（国网赤峰供电公司电力调度控制中心 内蒙古赤峰 024000）
摘要：电网电压无功自动控制AVC系统（简称“智能AVC系统”）通过调度自动化系统采集各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算，以各节点电压合格、关口功率因数为约束条件，进行在线电压无功优化控制，实现主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、发电机无功出力最优、电压合格率最高综合优化目标，最终形成控制指令，通过调度自动化系统自动执行，实现了电压无功优化自动闭环控制。
随电网管理模式不断向扁平化、集约化发展，地、县域电网变电站实施无人值守，电网调度端的调压工作量大幅提升，人工电压调节已不能满足现有电网的运行模式。为保证地、县域电网安全稳定运行，提高电网供电质量、降低电网损耗，需要建设一种基于调控自动化（SCADA/EMS）系统的无功电压自动调节系统进行电网自动调压。
1.地区无功电压系统组成
自动电压控制系统（AVC）基于SCADA调度自动化平台，控制设备对象是变电站有载调压主变分接开关和电容器、电抗器，其主要功能是在保证电网安全稳定运行前提下，保证电压和关口功率因数合格，并尽可能减少线路无功传输、降低系统因不必要的无功潮流引起的有功损耗。
从网络安全防护和方便维护角度出发AVC与现有SCADA平台一体化设计实现、建模获取控制模型、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算，对电网相关区域内各变电站的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理和在线控制，从全局的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制，实现全网无功电压优化控制闭环运行。
基于调度SCADA平台设计实现的地区电网版本AVC应用子系统，满足以下优化控制目标：
1.1安全性与经济性协调控制
AVC考虑电力系统安全、优质、经济多控制目标分解协调，以电网无功电压的安全稳定为首要控制目标，其次保证电压合格，在前两者的基础上使无功分布尽量满足分层分区平衡，以降低网损。
1.2分层分区协调控制
基于无功电压局域性和中国分级调度体系，AVC借鉴成熟的分级控制思想，将大规模电网进行分层分区的时空解耦并分级协调控制。地调AVC系统将电网在线动态划分为若干个电气控制区域，通过控制区域内母线电压和联络线潮流，使母线电压合格、线路无功潮流分布尽量满足分层分区平衡，达到减少网损的目的。
2.总体架构
AVC系统总体结构主要由量测处理、闭锁处理、自动分区、策略计算及遥控接口等部分组成。AVC通过量测处理模块从SCADA获得电网的实时运行状态，在闭锁处理模块中进行安全性检查并闭锁不可控的设备，在自动分区模块中以220kV母线为根节点进行分区，形成若干个控制区域。
策略计算是AVC的核心部分，根据分区控制原则，对电网无功电压进行监视、计算和分析，并提出相应的控制策略。当系统处于闭环控制状态时，AVC将控制策略交给遥控接口，执行变压器的升降档和电容器、电抗器的投切，遥控接口是电压无功自动控制系统实现闭环的关键环节。
3.自动分区
根据无功平衡的局域性和分散性，AVC对地县区域电网电压无功进行分层分区控制，使自动控制在空间上解耦。AVC根据SCADA遥信信息，实时跟踪电网运行方式的变化，进行实时动态分区。
由于地区电网网络结构呈辐射状的特点，地调AVC分层分区原则是，以220kV枢纽变电站为根节点，将整个电网分成若干个电气耦合度很弱的区域电网。之后对分成的每个220kV区域电网，进行区域的无功电压控制策略计算。
4.系统运行策略调整
某地县电网内220kV/66kV直属变电站总数为40座，其中220kV变电站20座、66kV变电站20座，全部采用调度数据网接入，可接入AVC系统的220/66kV变电站共计40座。
AVC根据分区结果，按序逐个对每个分区进行控制策略计算，按照策略影响度及其优先级，主要分为以下五类。
策略流程如下：
5.系统运行分析
在地区电网中投入AVC系统后，有载主变分接开关、电容器开关由人工控制转变为智能控制，使调控人员从繁重的调压任务中解脱出来，并有效的提升了系统电压质量。
可以明显看出，同过AVC系统电压调节后，电压曲线运行平稳，波动较小，提高了地区电网的供电质量。
AVC系统的无功优化功能对无功设备的控制更加准确和及时，有效的提高了地区功率因数。
AVC系统投入后，容抗器的投退及时，功率因数曲线运行合理，有效的提升了电网电压，减少了系统网损，使得电网运行更加经济、合理。
小结
AVC系统建设前，电网调压工作需要调度员对电网负荷进行预判，人工下令对各节点电压进行调节。由于所辖厂站众多，调压工作量大，且电压随负荷峰谷变化而变化，不易控制。部分变电站虽然具备SVQC功能，但调压范围只针对单个变电站，属于分散性无功电压控制，缺乏全局的电压控制能力。AVC系统的建成将实现电压控制由人工控制走向自动控制、由分散控制走向集中控制、由经验控制走向智能控制、由单机控制走向网络分散控制的新模式，彻底改变目前电网电压调整方式，进一步提升电网智能化水平。
论文作者:王海东,艾海洋,贾志伟
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/9
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