摘 要：在电力系统正常运行过程中，线路和变压器均会产生无功电压，无功电压与线路电流成正比，它可以有效改善线路电压质量。在电力调度中，实现对无功电压的有效调节是其重要内容之一。目前无功电压自动控制AVC装置已经在变电站设计中得到了较为广泛的应用，我国自主研发的AVC装置水平也逐渐提升，将其应用到电力调度自动化系统中，有利于改善电网供电质量。
关键词：无功电压自动控制技术；电力调度自动化系统；应用分析
引言
电力系统在日常的运行中，无功电压管理有极为关键的作用，同时也是自动化调度优化的必然举措。尤其是中国经济的快速增长，群众的生活水平大幅提升，对电力资源也有更为广泛的需求和利用，这些均加重电力系统自身的负担。电力调度中心利用自动化系统来对其进行监测，可以更好地履行值班人员的职责，将无功电压自动控制技术引入到变电站自动化领域，也可以减少值班员的失误，保证变电站电力总体的运送效率。故而，做好无功电压管理对于电网自动化调度有着至关重要的作用。
1无功电压自动控制技术原理
从电力供应需求来看，由于工业生产的自动控制精密程度越来越高，对电力电压质量也提出了更高的要求。传统调压调节方式已经无法满足实际生产需求，无功自动控制技术应运而生。以微处理器为核心的AVC装置通过对软件功能模块进行组合设计，可以实现对变电站变压器及相关设备运行状态的自动调控，包括并联电容器选择投切等，进而对电源侧的无功功率和负荷侧的母线电压进行调节，确保将无功功率控制在允许范围内。
2无功电压自动控制技术应用设计
2.1设计思路
电力调度自动化系统中，控制智能体是控制无功电压的主要设备。为扩大无功电压控制范围，设计时需根据不同调度中心的发电机以及电抗器数量确定智能体数量。以普通智能体为例，在母线电压为220kV的情况下，采用电力调度自动化系统控制无功电压较为困难。因此，可利用无功电压自动控制技术中的核心智能体对母线进行优化控制，提高电网运行的稳定性。
2.2智能学习
无功电压自动控制技术的智能学习方法，包括分区学习、电压调整学习，以及无功优化学习三部分。以无功优化学习为例，如电力自动化调度系统无法维持无功就地平衡，则可向智能体发送请求，此时，智能体将会作出响应并计算所需的无功数值，达到调整系统信息的目的。需注意的是，母线电压在220kV以上方可实施智能学习。
2.3控制模式
控制模式设计：（1）提取电力系统运行的实时数据，并由电力调度自动化系统，对数据进行处理。（2）计算电力系统中母线电压的最高值与最低值，判断是否存在电压越限的问题。（3）如存在电压越限现象，则需向无功电压自动控制技术下的智能体发送请求，实现对无功电压的优化控制。
2.4调节方式与指令
以无功电压自动控制技术为关键技术的电力调度自动化系统，调节方式与指令方式设计方法如下：（1）调节方式：针对电力调度自动化系统的控制机组而言，可将调节装置，应用到机组无功以及指令差别的比较过程中。确保各类差别能够被及时发现。（2）主站指令：电力调度自动化系统的运行周期为15s，为避免机组调节过于频繁，将指令的间隔控制为5MVAR。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的实现方式
3.1目标系统
电力调度自动化系统作为无功电压自动控制技术应用的目标系统，其本身也是电力系统的核心组成部分，在电力系统中占有重要地位。调度自动化系统包括信息采集系统、信息传输系统、信息处理系统、命令执行系统、人机交互系统等几个部分。可以在无人控制模式或半人工控制模式下正常运转，实现电力配送自动化。在其运行过程中，主要负责对电力系统进行监测和调度，并在发现问题后进行自我修复，优化电网运行质量。无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用，首先要对目标系统的功能进行充分了解。
3.2后台软件的实现
在具体的技术应用过程中，后台软件支持是无功电压自动控制技术的应用关键。无功电压自动控制的主要功能都需要在后台计算机上实现，后台控制软件不都是独立软件，也可能是某大型软件下的子模块。在自动化调度过程中，在统一的软件平台下实现数据采集、传输和处理等控制功能，使数据共享率得到充分提高，满足系统运行控制和状态监测的需要。在自动化数据处理和控制模式下，软件系统与硬件系统的有效融合，使其不再需要额外添置硬件设施，能够减少无功电压自动控制技术投入的成本，同时降低操作的难度。目前使用的无功电压自动控制软件都具备简单的操作流程，可以实现后台软件和自动化系统之间的优化联接，进而提高运行和控制效率。在无功电压自动控制技术的应用过程中，必须提高对后台软件设计的关注，重点解决以往自动化系统与无功电压自动控制后台软件的数据传输效率较低等问题，进一步提升无功电压自动控制技术的应用效果，提高系统响应速度。
3.3无功电压自动控制网
无功电压自动控制网的设计和应用在电力调度自动化控制系统中的主要应用方式之一。无功电压自动控制网的功能是借助网络实现的，拥有其独立的数据处理和控制技术，以自动化系统网络为依托，解决传统控制方案中信息传递不畅等问题。电力调度自动控制网具有完整的数据传输机制，网络体系健全，无功电压自动控制网可以直接利用其通信网络进行数据采集和传输，并将控制信息通过网络进行传递。在网络通信过程中，可以分为以下两个部分：①无功电压自动控制网向电力调度自动化系统网络的信息传递，其主要为控制信息；②电力调度自动化系统网络向无功电压自动控制网的信息传递，其主要为采集到的一手数据信息。然后利用上述后台控制软件，对数据进行分析和处理，生成正确的控制指令，在网络结构下形成高效的信息闭环。因此，在无功电压自动控制网的应用过程中，网络通信质量会直接影响其控制准确性，需要采用先进的组网技术和信号干扰抵抗技术，提高网络信号质量。
3.4独立自动控制装置的应用
处理网络应用方式外，独立自动控制装置也是无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的主要应用形式。该方式是将独立的无功电压自动控制装置作为数据处理核心，其拥有完整的数据采集、传输、处理、控制功能，不需要经过其他装置、系统和网络的处理，即可完成控制和调节操作。因此，独立自动控制装置通常具有更高的运转效率。其生成的控制指令较为简单，指令执行效率高，各类参数可以进行人工调节。但在实际投用过程中，独立无功电压自动控制装置对硬件设施有较高要求，往往需要新增大量设备，而且装置安装较为复杂。在实际应用过程中，应根据变电站的实际需求和成本限制条件等，对各类无功电压自动控制技术进行合理选择，在提高电力调度自动化系统的运行能力同时，降低投入成本。
结语
综上所述，无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用可以有效提高电力调度自动化系统运行的稳定性，同时有利于节约电能，提高电网供电质量。通过对无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用及实现方式进行分析，可以为相关变电站工程提供参考，促进变电站自动化控制水平的进一步提升。
参考文献：
[1]李欢，田新成.无功电压优化集中自动控制系统（AVC）在唐山地区电网的应用与实践[J].电源学报，2015（01）
[2]李俊伟.浅谈电网无功电压自动控制系统在配电网中的应用[J].科技创新与应用，2016（14）
论文作者:王昌南
论文发表刊物:《中国电业》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/20
标签：电压论文; 自动控制论文; 电力论文; 自动化系统论文; 技术论文; 装置论文; 系统论文; 《中国电业》2019年第9期论文;