广东电网有限责任公司东莞供电局 广东 东莞 523220
摘要：分析了地区电网现有AVC系统存在的各种问题，针对地配一体调度自动化系统的快速发展趋势，提出了基于该系统的地配一体化AVC系统，并讨论了其具体的技术要求、软硬件配置以及与调度自动化系统的关系。
关键词：地配一体化；AVC；技术要求；配置
Research and Design of City_distribution IntegratedAutomatic Voltage Control (AVC) System
Abstract：This paper analyzes the various problems existing in established AVC systems of the regional power grid. With the rapid development of city_distribution integrated dispatching automation system, city_distribution integrated AVC system based on the former is proposed. This paper give the specific technical requirements and soft hardware configuration of the AVC systems. In addition, it discuss the relationship between the two systems.
Key words：city_distribution integration; AVC; technical requirements; configuration
0 引言
随着我国电网规模的不断扩大以及用户对于电能质量要求的不断提高，自动电压控制（AVC）技术在电力系统中逐渐得到普及。传统的AVC系统在运行过程中往往只负责调控某一个电压等级，因此同一个地区电网内的地调以及配调部门通常会建设有不同的AVC系统。这些AVC系统处于互相独立的状态，系统与系统之间缺乏协调控制策略，在实际运行过程中甚至有可能产生冲突，从而影响地区电网整体的无功优化效果以及电能质量[1]。
随着地配一体调度自动化系统的不断成功部署，建设基于该系统的地配一体化AVC系统逐渐纳入了电网调度部门的日程。通过地配两级统一、协调的电压控制，能够实现整个地区电网的无功优化配置，提高电能质量。
1 技术要求
1.1 基本要求
地配一体化AVC系统的控制区域是地区电网管辖内的110-220kV变电站以及可控电厂，控制对象是这些变电站以及可控电厂内的有载调压变压器分接头、电容器、电抗器和SVC等无功补偿设备。
系统能够对各变电站的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理与在线控制。在闭环控制条件下，使各变电站的电容器投入最合理和有载调压变压器的分接头档位动作次数尽可能少，减轻人工调压的劳动强度。
地配一体化AVC系统的调控结果不仅需要满足地区电网电能质量管理的相关标准，同时还必须能够配合省地联调无功的紧急协调控制。在正常情况下尽量维持各变电站220kV主变无功的就地平衡，在220kV电网电压越限且电厂失去调节能力的情况下，应该充分利用地区电网的无功调节能力参与主网调压，执行省调下发的变电站高压侧母线电压和关口功率因素调节的目标指令。通过和省调AVC系统、集控中心自动化系统的协调配合，地配一体化AVC系统还能够促进整个省网安全稳定运行水平的提高。
1.2 控制类型
地配一体化AVC系统具有三种控制类型：
（1）集中控制型：不需要装设VQC硬件装置，由AVC主站按照某种控制策略直接调整区域内的控制对象形成闭环控制。已经安装VQC装置的变电站，VQC装置可保留作为备用手段。
（2）分散控制型：AVC主站与当地的VQC装置或AVC子站间实现闭环控制，由AVC主站通过电压无功优化计算确定VQC装置或AVC子站的电压、功率因数期望值，再由各变电站的VQC装置或AVC子站按下发的定值自动调整发电机的功率因数、有载调压变压器的分接头以及无功补偿设备的投切。
（3）混合控制型：根据实际情况，综合采用集中控制和分散控制方法。
地配一体化AVC系统原则上对变电站采用集中控制型，对发电厂采用分散控制型，AVC软件应同时具备支持以上三种控制类型的能力[2]。
1.3 控制策略
地配一体化AVC系统的控制策略包括站级控制策略和区域控制策略，站级控制策略是实现变电站内10kV母线电压合格以及主变功率因数合格的必要手段。为兼顾区域电网控制目标的实现，在全网范围内考虑控制约束条件，协调区域电网内各变电站的控制，实现无功的分层分区平衡，站级控制策略必须受区域控制策略的协调。
区域控制策略是在区域范围内综合考虑约束条件，协调区域内各变电站控制策略，减少开关动作次数，实现关口功率因数合格、母线电压合格、无功分层分区就地平衡的必要手段。区域控制策略满足以下要求：
（1）采取基于专家系统的控制策略，优先从低电压等级向高电压等级实现无功逐级就地平衡，再由高电压等级向低电压等级进行电压调节，支持以配置的方式实现区域控制策略的人工定制；
（2）通过协调上级调压变压器分接头的动作和变电站控制策略，减少区域内容抗器的动作次数；
（3）通过组合动作策略解决单一策略过调的问题；
（4）根据负荷时段的不同进行预控；
（5）电压越限时能够实现倒计时自动控制；
（6）通过评估无功就地平衡能力，给出无功补偿配置以及调整建议；
（7）在网络模型参数准确、量测精度高、调度员潮流准确性满足要求的前提下，鼓励采取基于严格数学模型的优化潮流算法的区域控制策略，控制策略可操作、可解释；
（8）不同控制区域间采用并行控制策略，单一控制区域的异常不影响其它正常区域的控制；
（9）具备应对控制策略计算失败的应对措施；
（10）提供AVC控制策略界面，用户可灵活定义闭锁信号。
图1为地配一体化AVC系统具体的控制流程图。
1.4 系统功能
一个完整的地配一体化AVC系统应该包括实时数据处理、保护动作、事件与告警、记录与查询、统计分析、误差校验、上/下级协调控制、参数设置与参数维护、控制命令的校核与下发、权限管理、安全控制和用户界面等功能。
2 软硬件配置
2.1 硬件配置
系统硬件平台利用地配一体调度自动化系统已有硬件平台开展建设，地配一体调度自动化系统配置2台AVC服务器、1台AVC工作站独立运行AVC服务。
2.2 软件配置
2.2.1 数据库
AVC系统的数据库采用地配一体调度自动化系统的关系数据库实现，AVC系统所需的模型、图形、运行参数纳入调度自动化系统进行统一创建、管理和维护。AVC系统与调度自动化系统采用同一套数据库存储电网模型、配置参数及历史数据等，并使用调度自动化系统自身的报表功能实现报表的生成与管理。
图1 地配一体化AVC系统具体的控制流程图
2.2.2 支撑平台
AVC软件采用地配一体调度自动化系统的支撑平台，统一利用平台中的各种公共服务和管理，并且利用支撑平台提供的操作接口实现命令的下发。软件具备跨操作系统的可移植性和良好的适应性。
2.2.3 应用软件
系统配置有实现AVC功能所必需的应用软件包，包括AVC分析服务软件、必要的配置工具、人机界面工具和报表统计工具等。配置工具、人机界面工具、报表统计工具与调度自动化系统集成，若调度自动化系统不能满足相关功能的要求，则AVC系统在调度自动化系统的基础上进行二次开发[3]。
3 与调度自动化系统关系
AVC系统应基于地配一体调度自动化系统的统一支撑平台实现，AVC系统功能的建设必须与调度自动化系统实现一体化的建设，AVC系统必须能够利用调度自动化系统建设中已经完成的各种功能，并实现协调运行。所有的AVC应用与调度自动化系统的应用集成到同一界面，在同一台工作站的同一界面上实现所有AVC应用和调度自动化系统应用[4]。
4 结论
地配一体化AVC系统的开发应用可有效促进地配两级电网无功优化的协调控制，从而提高地区电网整体的电压合格率，降低网损，减少设备动作次数。本文所述的AVC系统基于地配一体调度自动化系统实现，结构简单，效果显著，具有良好的经济以及社会效益，可以进行大范围的推广应用。
参考文献
[1] 郑瑜. 电网地县一体化AVC系统建设与应用[J]. 电源技术应用, 2013 (12),364.
[2] 电网自动电压控制 (AVC) 技术及案例分析[M]. 机械工业出版社, 2010.
[3] 叶婷婷. 玉林, 北流地县联调AVC系统的开发与应用[J]. 科技创新导报, 2013 (18): 215-216.
[4] 赵璞, 李琦, 蔡轼, 等. 大运行体系下AVC系统省地县三级协调控制模式的研究[J]. 浙江电力, 2013, 32(3): 14-17.
作者简介：郑超凡（1990—），男，本科，从事变电运行工作。Email：972195871@qq.com
论文作者:郑超凡
论文发表刊物:《电力技术》2016年第3期
论文发表时间:2016/7/14
标签：系统论文; 电网论文; 策略论文; 自动化系统论文; 电压论文; 变电站论文; 区域论文; 《电力技术》2016年第3期论文;