地区电网自动电压控制系统应用及改进分析论文_姚然1,景晓军2

地区电网自动电压控制系统应用及改进分析论文_姚然1,景晓军2

(1国网运城供电公司调控中心 山西运城 044000;

2国网运城供电公司调控中心 山西运城 044000)

摘要:对地区自动电压控制系统的实现基础及功能应用作了简单介绍,说明了自动电压控制系统的应用范围和对母线电压管控的提升作用,重点对自动电压控制系统与自动化主站及站端设备配合上易出现的问题进行分析,并在基础上提出通过建立变电站设备消缺标准、建立无功设备及远动装置跨部门、跨专业协同消缺机制、全面排查整改通信远动设备缺陷等主要举措,持续加强变电站母线电压管控工作,有效提升地区电网自动电压控制系统运行效率。

一、传统的厂站端电压控制系统状况及问题

运城电网处于山西电网的南部.是典型的受端电网,随着电网规模的不断扩大.原有传统的厂站端电压控制系统已经难以满足电网安全、优质和经济运行的要求。为了提高变电站母线电压合格率,运城电网逐步建立了电网自动电压控制系统。

自动电压控制系统(AVC),即通过完备的高速电力数据通信网络.利用主站系统的SCADA应用功能.在调控中心采集包括母线电压、发电机出力、线路潮流、开关刀闸位置等在内的实时信息,并在自动装置的作用和给定电压约束条件下,在调控中心远方完成电容电抗器投切、变压器分接头升降等遥控遥调操作,从而使全网有接近最优的无功电压潮流。

运城电网电压无功优化自动控制系统基于OPEN3000调度自动化平台.其主要功能是在保证电网安全稳定运行前提下.保证电压和功率因数合格,并尽可能降低系统因不必要的无功潮流引起的有功损耗.实现全网无功电压优化控制闭环运行。运城电网AVC控制范围是地调所管辖的220kV变电站及以下电网,主要控制对象为有载调压主变分接头、电容器开关:以220kV变电站为中心进行动态分区.对电网进行分区控制建设。运城电网自动电压控制系统历经硬件系统安装、软件调试,经过开环、闭环试运行和变电站传动、策略验证等等阶段,至2016年.110kV及以上变电站AVC闭环覆盖率达到100%,完成了AVC系统建设工作,全部变电站已经投入闭环正式运行管控。

AVC系统投运以来.系统运行基本正常.电网运行指标有所提高。由此可见.AVC系统的投运对电压合格率有很大的提升作用,但AVC系统是涉及电力系统、自动化、通信等专业协调的系统工程,在运城电网的实际运行中不可避免的存在一些需要进一步完善的问题.主要有以下几个方面:

一是远动通道影响AVC控制质量AVC系统实时闭环控制系统,对远动通道的要求较高。实际运行中发现当远动通道出现问题或信号发出后因通道、前置机存在问题被延误,会严重影响到控制的实时性,不利于电网无功的迅速调节,可能会导致部分监控点的电压合格率较低。

二是根据月度电压质量统计数据检查发现.个别变电站母线电压SCADA系统数据与电压监测仪记录数据存在较大的偏差,对AVC系统调控造成影响。如SCADA系统母线电压数据未达到下限定值或上限定值,导致AVC系统判断电压合格,造成AVC系统没有动作;但站端的电压监测仪记录母线数据越限,判定不合格。其原因由于AVC系统十分依赖SCADA提供的数据,在目前SCADA系统自身仍有许多问题的情况下,AVC系统在控制精度上还是会存在一定的问题。需加强SCADA系统日常维护.避免出现一些伪数据.影响AVC系统的判断。

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三是主变有载调压分接头存在滑档问题。一般情况下.主变有载调压分接头动作次数控制在10次/天.在负荷较高、电压波动较大的变电站主变分接头动作次数会超过这个限值.造成主变调档闭锁。在实际的运行中,发现个别站主变有载调压分接头经常出现滑档现象.造成AVC系统闭锁调节功能.延误了最佳的调节时机.导致影响电压质量。滑档同时也会带来设备运行风险:如两台主变并列运行.由于一台主变的档位控制存在滑档问题.使上传档位信号与实际档位不一致.造成两台主变实际档位不一致.引起主变存在环流.长时间运行将会给设备带来隐患需调度监控加强对系统设备的监控,及时复归主变滑档闭锁信号,提高AVC系统的可控率。

二、改进措施

(一)加强站端远动通道管理,加快设备缺陷处理流程

为了实时监控各变电站通道状态,协同自动化运维班对所辖各站通道情况进行统计整合,编制变电站运动通道运行监控画面(见图2),使得值班人员能够很清晰明确地监控到各站通道情况。查阅与站端远动装置有关的日志记录,会同自动化运维班和检修公司相关专业对各变电站远动装置进行普查,更换升级部分老旧装置,从整体上加强地区电网数据通信网络的稳定性。提高设备缺陷处理速度,尤其是对影响范围较大的站端通道相关设备缺陷的处理,与运检部对各种设备缺陷发生后的处理反馈流程进行了优化和细化,明确各部门职责,保证涉及到站端通道装置及影响到站端通信的设备缺陷发生后可以及时通知到相关维护部门。同时利用OMS系统短信通知业务,对所监控各站的监控权移交范围进行及时有效的通知,避免发生变电站漏监情况。

完善变压器、电容器组等各项有关AVC设备缺陷的日志记录,定期对设备缺陷记录进行分析整理,对频发的设备缺陷会同所属运维部门进行专项分析并提出有效改进措施,消除影响AVC系统运行的各种隐患。

(二)优化监控信息上传数据,提高监控业务准确性

协同二次运检专业对各站上传遥测数据进行核对,对不准确或上传速度较慢的装置进行排查整改,提高站端监控信息上传的有效性和及时性,逐步完善规范已建投运变电站上传信息。对新建及技改变电站,在投运前对监控信息点表严加审核,与设备维护单位共同在现场对设备进行查看,根据各站实际情况对上传信息进行增删,有效提升SCADA系统数据准确性。

协同自动化运维班对各遥测数据主站及站端系数和各站母线电压越限值设置进行详细核查,对不规范或不完善的变电站进行补充整改;同时对上传信息分类进行排查,将分类错误的信息重新划分,避免越限信息漏监。编制电网信息全景图及各站母线越限图,提高母线电压监控效率。

(三)定期对AVC系统进行分析,调整控制策略

日常工作中对AVC系统装置投退及调压情况进行详细记录,定期对照记录并查阅SCADA系统历史日志对AVC系统相关情况进行统计分析,以图表形式将AVC系统运行情况列出,并将需处理的相关缺陷通报相关部门。

根据各站电容器容量及年度平均母线电压模拟计算投退前后母线电压变化情况,将数据整理成表格,再根据各站所接负荷性质及与电厂相接情况制定各站AVC控制策略,对AVC系统运行实行精益化管理。

作者简介:

姚然(1988),男,山西运城人,工程师,硕士,运城电力调控中心,主要从事电网调控运行相关工作。

景晓军(1987),男,山西运城人,工程师,硕士,运城电力调控中心,主要从事电网调控运行相关工作。

论文作者:姚然1,景晓军2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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