无功电压优化自动控制

1、科技为本科技为本 质量至上质量至上AVQC（无功电压优化自动控制）使用培训l 在调度工作中，调度员有大量时间是用于监视母线的电压，并进行电压的调整。如能进行电压的自动调整，调度员能够把更多的精力放到电网的安全经济运行上。l 无人值守变电站越来越多，自动控制更加有效、可靠；l 电压调整的基本方案是变压器分接头的调整，并联补偿电容器的投切，这些都可遥控实现；科技为本科技为本 质量至上质量至上AVC系统简介l本系统通过监控关口的功率因数和变电站母线电压，在保证功率因数和母线电压合格的条件下进行无功电压优化计算，通过改变电网中可控无功电源的出力，无功补偿设备的投切，变压器分接头的调整来协调上级调度完成

2、电压无功的分层分区控制，在满足安全运行条件的前提下，提高电压质量，降低网损，提高电网运行的经济性。科技为本科技为本 质量至上质量至上l 1.1.根据根据PASPAS拓扑模型自动生成监控点。拓扑模型自动生成监控点。l 2.2.由于由于110KV110KV网络一般不合环运行，拓扑分析后能自动网络一般不合环运行，拓扑分析后能自动实现分区域调压。实现分区域调压。l 3.3.采用潮流计算的灵敏度分析方法。采用潮流计算的灵敏度分析方法。l 4.4.首次引入设备的控制费用，建立了设备控制费用综首次引入设备的控制费用，建立了设备控制费用综合评估模型。合评估模型。l 5.5.控制方案全部由程序自动生成，有效的解

3、决了三圈控制方案全部由程序自动生成，有效的解决了三圈变压器的控制问题。变压器的控制问题。l 6.6.按照负荷曲线实现预控制和逆调压。按照负荷曲线实现预控制和逆调压。l 7.7.多个设备协调控制，如多个多个设备协调控制，如多个110KV110KV或或35KV35KV的变电站的的变电站的电源来自于同一个电源来自于同一个220KV220KV的变电站，可通过计算自动实的变电站，可通过计算自动实现上下级厂站的协调调压。现上下级厂站的协调调压。 AVC系统特点科技为本科技为本 质量至上质量至上AVC系统控制功能 本AVC系统的控制模式：基于调度中心自动化系统遥控、遥调的集中式控制。优点：投资少、见效快、工

4、作量小，可实现全网的协调优化控制，功能改进方便易于升级。缺点：对自动化系统的“四遥”要求高。 本系统具有两种控制模式：优化控制和分区控制。在优化控制模式下的主要功能有电压校正控制、功率因数校正控制、网损优化控制。根据本地区考核和管理的规定可设定上述三个主要功能的优先级。当电网部分遥信、遥测数据出现问题使优化计算不能完成时，系统自动切换运行方式为基于规则的分区控制。在分区控制模式下可根据自定义的控制规则实现对厂站功率因数以及电压的控制。 科技为本科技为本 质量至上质量至上AVCAVC系统原理及算法：系统原理及算法： 地区电网地区电网PASPAS系统经过实用化验收后已基本能系统经过实用化验收后已基

5、本能够保证潮流计算的精度，本系统利用潮流计算够保证潮流计算的精度，本系统利用潮流计算的子网灵敏度分析功能，得到控制设备对各个的子网灵敏度分析功能，得到控制设备对各个监控点的母线电压、系统关口的功率因数以及监控点的母线电压、系统关口的功率因数以及网损的影响，同时考虑设备的控制费用，得到网损的影响，同时考虑设备的控制费用，得到控制设备的综合调整指标。根据综合调整指标控制设备的综合调整指标。根据综合调整指标来选择控制设备。通过对控制费用和综合指标来选择控制设备。通过对控制费用和综合指标模型的修改来调整无功电压控制设备的优先级模型的修改来调整无功电压控制设备的优先级和频度，尽量替代原来的复杂规则使系统

6、易于和频度，尽量替代原来的复杂规则使系统易于维护，同时实现无功电压的优化控制。维护，同时实现无功电压的优化控制。科技为本科技为本 质量至上质量至上AVC采用技术 灵敏度分析灵敏度分析( (对电容器的灵敏度分析采用逐个的投对电容器的灵敏度分析采用逐个的投/ /切切潮流灵敏度扫描计算；对变压器进行分组只采用升或潮流灵敏度扫描计算；对变压器进行分组只采用升或降的分组扫描计算，同时考虑并列运行变压器的同步降的分组扫描计算，同时考虑并列运行变压器的同步调整调整) ) 设备操作成本分析设备操作成本分析( (设备操作的成本主要分设备损耗成设备操作的成本主要分设备损耗成本和操作风险成本。设备损耗成本主要考虑主

7、设备和本和操作风险成本。设备损耗成本主要考虑主设备和所有附属设备的成本，设计使用次数。设备操作风险所有附属设备的成本，设计使用次数。设备操作风险成本主要考虑设备操作事故概率和事故损失的统计指成本主要考虑设备操作事故概率和事故损失的统计指标标) ) 设备操作纵合指标分析设备操作纵合指标分析( (本地区无功电压控制必须满足本地区无功电压控制必须满足的条件有：功率因数考核，母线电压考核，经济运行的条件有：功率因数考核，母线电压考核，经济运行（降低网损），控制安全（降低控制的频度）。根据（降低网损），控制安全（降低控制的频度）。根据不同的控制需求建立不同的控制指标模型，形成最终不同的控制需求建立不同的

8、控制指标模型，形成最终的综合指标模型的综合指标模型) )科技为本科技为本 质量至上质量至上AVCAVC系统控制流程系统控制流程( (一一) )： 系统开始运行时首先读取拓扑数据库，启动三个独立的线程：一个用于保护信号的监视，当保护动作时闭锁对应的设备；一个用于电压、功率因数的监视，产生优化控制方案，当越限时产生最优校正控制方案；另一个用于执行控制方案。 每一个独立的监控母线（母线的电压受考核）为一个电压监控点，各个子关口的功率总加为功率因数监控点。控制方案的可行性是通过计算分析严格验证的，保证控制后消除越限或有更好的运行状态。可行方案中包括本变电站的控制方案，上级变电站的控制方案，同级变电站的

9、控制方案。科技为本科技为本 质量至上质量至上AVCAVC系统控制流程系统控制流程( (二二) )： 主要控制过程为循环监控，包括以下主要步骤：获取实时数据并进行滤波。当有非电容器开关变位时重新进行拓扑分析生成监控点，并进行灵敏度扫描计算。首次运行时获取状态估计数据，进行拓扑分析产生监控点，并进行灵敏度扫描计算。循环控制时如果灵敏度扫描周期到，获取状态估计数据，进行网损、功率因数、电压的灵敏度扫描计算。根据扫描结果进行电压、功率因数、网损的设备操作灵敏度分析。根据灵敏度分析结果计算各个设备的综合指标，利用滤波后的实时量测进行监视，当有越限时进行方案的综合评估和排序，产生最优方案。在产生方案时考虑

10、设备的各种制约因素及保护信号，如设备不可用则进行闭锁。1.如果有最优控制方案，执行该方案，否则进行报警。科技为本科技为本 质量至上质量至上AVCAVC系统的控制方案（一）：系统的控制方案（一）： 变电站母线电压的校正控制： 对监控点的电压进行监视，当出现电压越限时，根据优化计算的结果产生校正控制方案，通过并联补偿设备的投切和变压器分接头的调整来保证监控点的电压在规定的运行区间内。 关口功率因数的校正控制： 对系统关口的功率因数进行监视，当超过给定的运行范围时，根据优化计算的结果选择投切某个并联补偿设备来控制功率因数，保证电压变化不大，网损增加最少或减少最多。 科技为本科技为本 质量至上质量至上

11、AVCAVC系统的控制方案（二）：系统的控制方案（二）： 网损的优化控制：在电压和功率因数都合格的情况下，通过对设备的电压、网损、关口功率因数的灵敏度分析和综合调整指标来选择控制设备。当网损减少小于控制死区值时不控制，根据典型日的负荷曲线预测设备投入或切除后至下一次切除或投入的时间，根据此计算优化电量，如果节约的费用大于设备的控制费和死区时才提出方案。对设备的控制保证电压合格，同时不引起电压的太大变化。 科技为本科技为本 质量至上质量至上AVC系统的安全控制：系统的安全控制： 为保证控制的安全，采取了以下措施： 实时监视变压器、电容器等控制设备的主保护信号，一旦有保护动作立即闭锁该设备的控制，并进行报警。 对量测进行数字滤波，监视量测的质量，当主要监视量测出现质量问题时，即闭锁相关设备的控制，并进行报警。当状态估计合格率低于设定的限值时切换到分区控制模式。 对电压采用实时测量加计算偏移量的方式进行控制后的越限判断，保证与考核电压