（广东电网有限责任公司云浮供电局 广东云浮 527300）
摘要：本文根据近几年云浮地区春节期间遇到电压过高的问题，总结了在春节期间的电压调控经验，从多个方面分析电压过高的原因，考察不同的方法对抑制电压过高的效果，并以局部电网为例提出优化AVC控制策略的实用性。
关键词：春节；电压调控；电抗器；串供；进相运行；AVC
0引言
云浮电网目前暂无500kV电源点，地区供电仍以220kV为主网构。截止2016年底全市共有6座220kV变电站和44座110kV变电站，全市最大负荷为1022MW。由于一直以来云浮地区电网的规划只关注了无功补偿或者电压不足的问题，以往的新建变电站也只配置了相应的容性无功设备并没配置感性无功设备。近年来大电网经过飞速发展，无论是装机容量、用电量还是电网规模每年均以成倍地增长，以往无功缺乏、电压不足的情况已经是十分罕见了。但另一个问题也随之而来，随着电网的快速发展供电可靠性不断提高的同时，电网的容性特征也在不断放大，这一特征在春节期间尤为突出并与电压调控形成了矛盾。
1春节期间电压情况及无功配置
2016年春节，云浮电网负荷较平时大幅降低，生产用电几乎全停，只有社会基础用电部分。2月5日至15日期间，最低负荷为210MW，仅为正常负荷的25%。同时地方电源出力达到108MW，夜间时段所有220kV站主变轻载甚至功率倒送状态，各条220kV线路均轻载运行，线路充电功率较大，电网无功过剩情况严重，造成电压偏高。节间220kV泷州站录得省网电压最高值为242.17kV，这个电压值已超电设备允许运行的最高电压，存在设备损坏风险。
图1：泷州站春节期间220kV母线电压平均值曲线
云浮电网装设的无功设备以电容为主，110kV及以上变电站电容器共172组，无功总量为868.7Mvar，电抗器只有2组，无功总量仅为16.2Mvar，因此在春节期间对电压调控的手段有限。尽管如此，在省调控中心大力支持下和云浮局系统运行部周密布置下，春节调压仍然取得十分好的效果。
2电压调控措施落实情况
首先，根据各个220kV片区的具体情况，提前向中调申请节假日期间调整中心档位，以满足调压需求。如220kV天马站、兴瑶站正常情况下主变中心档位是6档，节前向中调申请降至4档。另外，受1月份降雨量大增因素影响，地方电源机组出力在节间较往年相比大幅增加。在不弃风、弃水又要提下保证电压可控，调度均以发文形式要求地方式电源在节假日期间制定特殊开停机计划，严防向主网倒送无功（包括各水电站、风电场等）。
其次，执行特殊的AVC调控策略。云浮地区所有的220kV、110kV变电站均已纳入AVC系统自动控制，因此对电压实施灵活、快速的调控提供良好的基础。春节前一周，所有变电站电容全退、电抗全投，同时闭锁电容AVC自动控制，保留部分主变调档AVC自动控制，此外以水电上网为主的35kV变电站把主变档位调至最低位，退出AVC。此方法对片区内有紧密联系的变电站有互补作用，能够使35kV变电站之前补充、消耗无功而不对上级变电站造成影响。另外对某几个处于供电网络末端且没配置AVC的35kV站：船步站、龙湾站、蕉山站、河口站等，因晚峰时段电压会有过低的情况，通知调度员列入优先调控队列。
最后，由于中调对云浮市内的定能电厂和云浮A厂机组下达进相运行指令，同时停运一条长达50kM的220kV泷天甲线，此期间电厂大量吸收电网无功使220kV电压明显下降，对全局电压控制有十分显著效果。仍以泷州站为例，泷州站主变变比为220(±8)×1.5%/121/11，即使主变调至最低档位1档各级变比分别为：k高中=2.036，k高低=22.4；当220kV母线电压为240kV时：U110=240/k高中=117.9kV，U10=240/k高低=10.71kV，已超过合格范围。泷州站对14个110kV变电站供电，由于以上措施把省网电压降低3kV，对整个片区的电压控制可以起到决定性作用。
在实施以上三项措施后，2016年春节期间电压控制取得十分好的成效。220kV母线平均电压为234.1kV，110kV母线平均电压114.5kV，10kV的为10.52kV，A类电压合格率为99.944%，比2015年的99.34%有十分明显的提升。
3急需项目
根据近几年电压调控经验，总结出云浮电网最迫切要做的是加快建设和投入10kV并联电抗器。在水电上网较多的变电站10kV母线安装并联电抗器，能使轻负荷时线路中的无功功率就地平衡，防止无功向上级电网倒送从而抑制工频过电压。用BPA模拟泷州片区安装电抗器前后电压对比，取2016年2月8日05：00时刻电网潮流，如下图所示：
图2：泷州站供电方式
模拟在泷州投入两组8Mvar的电抗器以及在泗纶、罗镜投入一组8Mvar的电抗器后，电压变化对比如图3。
可见，投入电抗器后对降低电压的效果十分明显。
4 AVC系统在电压调控中的作用
另一方面，随着电网规模不断扩大，变电站数量之多、电压变化之快令调度员反应不及，所以电压调控必须依靠自动化设备才能准确、有效的实施。基于PAS系统的AVC自动电压控制因其多个优异的特点而被广泛应用于电网的电压调控之中。据自动化统计数据，云浮电网2016年春节期间主变档位动作次数共648次，其中AVC动作446次，拒动21次，动作成功率为95.5%，可见AVC在调压过程中起到举足轻重的作用。
AVC动作的准确性依赖于PAS系统，其投入运行前必须确保相关的电网参数正确，所以加强PAS模型维护，根据设备改造情况及时更新数据非常重要。在制订AVC控制策略时，必须以220kV变电站为中心分片设置，不能只考虑个别站的无功平衡情况，否则就无法达到全局调控效果，特别在多个变电站串供的情况下，更需有专门的AVC定值应对。在实际运行中，220kV天马站—110kV思劳站串供问题突出，优化AVC控制策略就显得格外重要。
5两个优化AVC策略的案例
从天马站至思劳站110kV线路总长度达95kM，而从电源点处送出的负荷达到89MW，沿途的压降十分明显，首端电压为115kV，到末端后电压只有106kV，特别是经过石基、黄岗两站后，电压就下降6kV之多。针对这种情况，考虑到石基站处于路径压降最大的节点且该站的电容配置充裕，因此设置该站AVC在每天10点至12点的负荷高峰期间把电容器全部投入向主网倒送无功，再适当降低本站的主变档位，同时控制电源端天马站110kV母线电压不低于113kV，防止无功向电源侧送入，抬高线路末端电压，最终实现区域控制策略优化。
云浮地区正全力加快35kV变电站综自改造，届时所有的35kV主变均具备遥调功能，同时AVC也将覆盖这些变电站。由于35kV变电站多为小水电上网汇集点，电压变化非常大，特别在丰水期常出现电压越限。因此需要为每个35kV站设置不同的AVC策略，并在上级110kV站设置区域策略（图5）。
110kV飞鹅亭站正常运行时对3个35kV变电站及1个35kV水电站供电，除枯水期外大部分时间由35kV站向飞鹅亭站倒送有功。为此在丰水期设置AVC把飞鹅亭站母线电压降至较低水平，本站投入10kV电容器，下级的35kV变电站保持电容器退出，并根据实际电压值调节主变档位。在枯水期则设置AVC把飞鹅亭母线电压调至正常水平，在电压允许范围内开放各个站电容、主变的自动控制，满足电压调控需求。
6结束语
电压是电能质量的重要指标，电压稳定对整个电力系统稳定有关键作用。随着近年的电网快速建设，接入用电源和用户数量不断增长，使得电压调控变得越来越困难，运行情况越来越复杂，因此结合AVC系统合理地制订调控策略，支持电网正常可靠运行是调度专业的重要任务。
参考文献
[1] 陈维贤,电网过电压教程,北京:中国电力出版社，1996.
[2] 何仰赞,电力系统分析, 华中科技大学出版社,2016.
[3] 刘明波,林舜江,谢敏,电力系统电压稳定分析与控制方法,北京:科学出版社,216.
论文作者:叶烜荣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
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