AVC系統(tǒng)在電網(wǎng)EMS中的應用

　摘 要:隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展,電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大,面向整個電網(wǎng)的無功電壓控制矛盾日益突出。自動電壓控制(AVC)技術架構在EMS系統(tǒng)之上,以電壓安全和優(yōu)質為約束,以系統(tǒng)運行經濟性為目標,連續(xù)閉環(huán)的進行電壓的實時控制,有效解決了電網(wǎng)面臨的電壓控制問題。
　　關鍵詞:自動電壓控制(AVC) EMS系統(tǒng) 閉環(huán) 電壓的實時控制
　　【中圖分類號】 G644.4【文獻標識碼】 C 【文章編號】1671-8437(2010)02-0169-01
　　
　　1引言
　　隨著電力工業(yè)的發(fā)展,大容量電廠和電力用戶的大電力系統(tǒng)的出現(xiàn),電壓問題已經不只是一個供電質量的問題,而且是關系到大系統(tǒng)安全運行和經濟運行的重要問題[1]。如何對電壓進行優(yōu)化控制,提高電壓質量、降低系統(tǒng)網(wǎng)損成為供電企業(yè)調度運行人員日益重視的問題。近年來自動電壓控制(AVC)技術的研究得到了長足的發(fā)展,成熟的AVC技術也逐步運用在各大電網(wǎng)的運行中。電網(wǎng)AVC系統(tǒng)的投運解決了電網(wǎng)運行中面臨的無功電壓問題,滿足了電能質量、電網(wǎng)安全和經濟運行的高要求,提高了電網(wǎng)的安全、經濟、優(yōu)質運行水平。
　　2AVC系統(tǒng)簡介
　　基于最優(yōu)潮流(OPF)的實時自動電壓控制(AVC)集安全性和經濟性于一體,可實現(xiàn)安全約束下的經濟性的閉環(huán)控制,被公認為是電力系統(tǒng)調度控制發(fā)展的最高階段[2]。AVC系統(tǒng)在現(xiàn)有的EMS系統(tǒng)SCADA/PAS基礎上,利用EMS高級應用軟件(PAS)現(xiàn)有的電網(wǎng)模型以及SCADA系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù),在滿足協(xié)調變量目標值前提下,以全網(wǎng)網(wǎng)損最小為目標,綜合考慮母線的電壓合格率、無功調節(jié)設備的動作次數(shù)限制、保護動作情況等約束條件,通過分析計算,實時給出全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制方案,并通過SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)對無功調節(jié)設備的閉環(huán)控制。
　　AVC服務器作為EMS系統(tǒng)的一個節(jié)點,與SCADA/AGC/PAS/DTS應用的實時庫數(shù)據(jù)交互和網(wǎng)絡通信采用平臺提供機制。AVC系統(tǒng)進程采用類似AGC的網(wǎng)絡化配置,主備服務器雙機熱備用,即主機進程故障時,備機進程能自動啟動,保證AVC系統(tǒng)不間斷運行,且主備切換時間短,保證不丟失任何控制數(shù)據(jù)。EMS系統(tǒng)中其余節(jié)點應可瀏覽AVC畫面、數(shù)據(jù),用作觀摩和演示。
　　AVC系統(tǒng)實現(xiàn)的功能包括省地AVC協(xié)調、數(shù)據(jù)濾波、自動分區(qū)、決策選擇、控制執(zhí)行、安全監(jiān)視、規(guī)則庫、信息分析查詢等功能。
　　2.1 AVC系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)的實時狀態(tài)進行控制策略計算,能 實現(xiàn)控制策略的開環(huán)、半開環(huán)、閉環(huán)控制,根據(jù)策略進行實際的設備操作,控制模式之間的協(xié)調優(yōu)先保證電壓和功率因數(shù)約束,系統(tǒng)網(wǎng)損則次之。通過模式優(yōu)先級和響應周期考慮控制動作次序問題,避免控制過調或振蕩。
　　2.2 AVC系統(tǒng)接讀取SCADA所有量測,根據(jù)電網(wǎng)運行方式變化進行自動分區(qū),采取周期運行方式,引入狀態(tài)估計遙測遙信粗檢測對量測質量進行關聯(lián)分析,全網(wǎng)完整模型實時拓撲校驗避免分區(qū)錯誤,確�？刂茢�(shù)據(jù)源安全性,使控制區(qū)域與電網(wǎng)實際運行方式自動保持一致。
　　2.3 地調AVC系統(tǒng)能與省調AVC實施有效互聯(lián),執(zhí)行省調AVC下達的無功調節(jié)策略及相關指令,完成本地區(qū)電網(wǎng)內無功優(yōu)化,包括電容器/電抗器控制策略。省地AVC系統(tǒng)交換信息包括各變電站主變功率因數(shù)、電壓目標值,無功備用可增可減無功值等。
　　2.4 控制策略計算時考慮的無功電源和調壓設備包括:發(fā)電機、電容/電抗器組、靜止無功補償器(SVC)、有載調壓變壓器(OLTC)等。
　　2.5 可按照電網(wǎng)電壓要求進行母線、電容器等時段限值劃分,設置閉鎖條件實現(xiàn)AVC控制功能的安全性。
　　3AVC系統(tǒng)的特點
　　3.1 AVC系統(tǒng)采用一體化的設計理念。系統(tǒng)基于調度自動化平臺,直接讀取PAS網(wǎng)絡建模、從SCADA獲取實時采集數(shù)據(jù)并進行在線分析和計算,對電網(wǎng)內各變電站的有載調壓裝置和無功補償設備進行集中監(jiān)視、統(tǒng)一管理和在線控制,實現(xiàn)全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制閉環(huán)運行。
　　3.2 AVC系統(tǒng)降低了運行人員的工作量。在正常運行時,AVC系統(tǒng)完全處于閉環(huán)自動運行的狀態(tài),將調度員從繁雜的日常調壓工作中解脫出來,降低調度員的勞動強度。同時,AVC系統(tǒng)一體化嵌入式的設計思路不給自動化人員增加任何維護工作。提供了良好的人機界面,調度員可以實時的修改控制目標,干預控制執(zhí)行。
　　3.3 AVC系統(tǒng)提供了安全可靠的調節(jié)手段�？勺詣娱]環(huán)控制、實時調節(jié),保證電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和安全運行,避免人工調整不合理性以及人工疏漏造成的誤操作;對于已經裝設VQC裝置的變電站,主站AVC與子站VQC互為備用,增加電網(wǎng)在電壓無功緊急控制情況下可靠性;控制具有預見性,減少不必要的設備動作次數(shù),避免誤動或調節(jié)頻繁,提高了設備運行安全性和使用壽命,減輕了檢修強度,降低了無功設備故障概率。
　　3.4 AVC系統(tǒng)取得了較好的社會效益。確保關口功率因數(shù)合格,提高電壓合格率,實現(xiàn)逆調壓,對于未上VQC裝置的變電站,可減少子站VQC投資,節(jié)省了因各變電站就地安裝VQC而花費的資金,系統(tǒng)提高了無功資源的合理分配和可靠利用,使電容器最合理盡量投入,提高電容器投入率。實現(xiàn)全網(wǎng)無功裝置協(xié)調控制,允許網(wǎng)絡內部臨近變電站無功倒流、互相支援,使全網(wǎng)在滿足關口功率因數(shù)前提下無功在盡可能小區(qū)域內分區(qū)就地平衡,減少線路無功流動,降低網(wǎng)損。
　　3.5 AVC系統(tǒng)取得了較好的技術管理效益。各級調度AVC系統(tǒng)互相聯(lián)系,下級調度跟隨上級調度下發(fā)的協(xié)調值,并將地區(qū)電網(wǎng)的實時信息上轉給上級調度,保證本地區(qū)電網(wǎng)優(yōu)質運行的同時,向上級電網(wǎng)提供堅實保障。
　　4體會
　　4.1 AVC系統(tǒng)的實施強化了調度、運方人員從

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