對(duì)變電站VQC運(yùn)行的相關(guān)問(wèn)題的思考

（廣東電網(wǎng)公司江門(mén)恩平供電局，廣東 恩平 529400）

1 VQC系統(tǒng)相關(guān)理論分析

1.1 理論含義

VQC為英文Voltage Quality Control的縮寫(xiě)，它是變電站中裝配的電壓無(wú)功控制的智能化系統(tǒng)設(shè)備，包括硬件以及軟件兩種形式，用于對(duì)電壓以及無(wú)功功率進(jìn)行控制，以降低變電站運(yùn)行的網(wǎng)損率，提升電網(wǎng)調(diào)度產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。目前，獨(dú)立VQC（自帶有輸入以及輸出系統(tǒng)）、綜合系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的VQC以及后臺(tái)機(jī)自動(dòng)監(jiān)控VQC是其實(shí)現(xiàn)的主要方式，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)各種方式進(jìn)行精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)利用，可對(duì)變電站中的電壓和無(wú)功功率提供及時(shí)有效地調(diào)節(jié)，從而使變電站的運(yùn)行始終處于健康高效的狀態(tài)。其系統(tǒng)如下圖所示：

1.2 實(shí)現(xiàn)形式

獨(dú)立VQC采取單獨(dú)組屏的方式運(yùn)行，以TA、TV 對(duì)電壓和電流等信號(hào)進(jìn)行采集，并借助相應(yīng)的一次與二次設(shè)備，控制開(kāi)關(guān)的分、合，并收集開(kāi)關(guān)的信號(hào)，它自身具備的數(shù)據(jù)輸入與輸出模塊，可以保證邏輯判斷與I/O 系統(tǒng)工作的一體化開(kāi)展。但是，此種形式增加了電纜敷設(shè)數(shù)量以及TA/TV 的工作負(fù)擔(dān)，而且難以開(kāi)展控制、調(diào)試工作，目前已經(jīng)逐步被淘汰。綜合VQC借助CPU 裝置構(gòu)建人機(jī)界面，并采用專(zhuān)業(yè)軟件配合網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展邏輯判斷與自動(dòng)控制，可以靈活地調(diào)整軟件與定值，使用效果良好，但依舊留有硬件設(shè)備，相較于后臺(tái)機(jī)VQC缺乏優(yōu)勢(shì)。后臺(tái)機(jī)VQC通過(guò)安裝VQC程序、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，可以做出及時(shí)有效地邏輯判斷，而其他的數(shù)據(jù)采集以及輸出則是由網(wǎng)絡(luò)的間隔層來(lái)實(shí)施，不容易受到硬件設(shè)備影響，是目前VQC系統(tǒng)的首選實(shí)現(xiàn)方式。

2 VQC系統(tǒng)運(yùn)行的影響因素

2.1 閉鎖條件

VQC系統(tǒng)中的閉鎖邏輯是保證無(wú)功一次設(shè)備動(dòng)作的正確性與安全性的關(guān)鍵條件，它指代的是VOC 系統(tǒng)可以根據(jù)變電站中電力系統(tǒng)運(yùn)行的各種不良信息，及時(shí)地做出邏輯判斷以及關(guān)閉處理，從而降低故障對(duì)變電站整體系統(tǒng)運(yùn)行造成的損害。假若變電站系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況，VQC必須能夠在完善的閉鎖邏輯條件的支撐下，及時(shí)地停止對(duì)電壓與無(wú)功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，才能夠維持變電站中系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，閉鎖條件中任何一項(xiàng)功能的異動(dòng)，都會(huì)影響VQC的運(yùn)行效果。具體來(lái)講，閉鎖條件主要包括主變與電容器的保護(hù)動(dòng)作及開(kāi)關(guān)次數(shù)過(guò)限、主變錯(cuò)檔運(yùn)行與滑檔、電壓異常、PT 斷線(xiàn)、系統(tǒng)震蕩與負(fù)荷過(guò)度等方面，只有各閉鎖條件及時(shí)精準(zhǔn)的出現(xiàn)，VQC系統(tǒng)才可以按照預(yù)定的設(shè)計(jì)要求發(fā)出響應(yīng)。

2.2 通信狀況

2.2.1 通信網(wǎng)絡(luò)以及后臺(tái)機(jī)直接決定著VQC對(duì)遙信以及遙測(cè)等突變量的實(shí)際效應(yīng)效果，一旦后臺(tái)機(jī)與通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，或者是監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)影響VQC響應(yīng)的速度，影響閉鎖操作的順利開(kāi)展，阻礙VQC對(duì)主變保護(hù)動(dòng)作與滑檔等狀況的及時(shí)處理。

2.2.2 開(kāi)關(guān)量與模擬量等信息向綜合控制模塊傳輸?shù)倪^(guò)程中，還必須經(jīng)受通信網(wǎng)絡(luò)以及后臺(tái)機(jī)的轉(zhuǎn)換處理，從而影響了VQC系統(tǒng)裝置針對(duì)不良的信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作的速度。

2.2.3 微機(jī)保護(hù)以經(jīng)過(guò)信息幀處理的硬接點(diǎn)與軟報(bào)文信號(hào)的形式，將變電站系統(tǒng)運(yùn)行中的自檢、故障與動(dòng)作等各種信息傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)，一旦信號(hào)存在誤報(bào)或漏報(bào)現(xiàn)象，勢(shì)必會(huì)使VQC的邏輯閉鎖功能失效。

2.2.4 鑒于監(jiān)控系統(tǒng)存在著一定的缺陷，它獲得的遙測(cè)數(shù)據(jù)必然具有誤差，這些遙測(cè)數(shù)據(jù)作為VQC系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功投切動(dòng)作的主要依據(jù)，一旦誤差超出規(guī)定范圍，便會(huì)降低VQC運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.3 限值設(shè)計(jì)

VQC系統(tǒng)以變電站中各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行的限值為基礎(chǔ)對(duì)電壓以及無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中各項(xiàng)上限以及下限數(shù)值的確定，直接決定著VQC系統(tǒng)對(duì)于變壓器單位的調(diào)節(jié)效果，以及對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償相關(guān)設(shè)備的投切正確性，一旦其限值出現(xiàn)問(wèn)題，VQC必然會(huì)以錯(cuò)誤的響應(yīng)對(duì)電壓以及無(wú)功系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使變電站系統(tǒng)中的電壓和無(wú)功系統(tǒng)操作偏離正確范圍，破壞變電站中電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)，技術(shù)人員設(shè)計(jì)出的各項(xiàng)限值參數(shù)缺乏全面性與穩(wěn)定性，或者錯(cuò)誤地將某些閉鎖條件隱藏于相關(guān)的程序，未能在人機(jī)界面進(jìn)行清晰、簡(jiǎn)潔、全面的呈示，都會(huì)影響VQC運(yùn)行的效果?？傊琕QC系統(tǒng)受到變電站中各限值的影響是顯而易見(jiàn)的。

3 VQC系統(tǒng)運(yùn)行的完善策略

3.1 構(gòu)建完善的閉鎖系統(tǒng)

技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)以變電站的具體運(yùn)行方式及設(shè)備的具體信號(hào)和測(cè)量值為基礎(chǔ)，為主變與電容器設(shè)計(jì)靈活全面的閉鎖限值，從而構(gòu)筑出全面的閉鎖邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)。閉鎖系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確提示和保護(hù)遙信閉鎖，運(yùn)行參數(shù)異常閉鎖，多臺(tái)主變并列運(yùn)行出現(xiàn)不同檔閉鎖，分接開(kāi)關(guān)滑檔閉鎖，電容器、分接開(kāi)關(guān)拒動(dòng)閉鎖等；在主變、電容器各種異常故障時(shí)，均能閉鎖相應(yīng)的控制操作，當(dāng)出現(xiàn)閉鎖異常時(shí)，能提示出現(xiàn)閉鎖的原因，以便運(yùn)行人員檢查；可添加任意數(shù)量的遙信或遙測(cè)量閉鎖條件，自由指定閉鎖對(duì)象（主變、電容器、電抗器、整處VQC等）?？筛鶕?jù)需要設(shè)置閉鎖條件的復(fù)歸方式（自動(dòng)復(fù)歸或手動(dòng)復(fù)歸）

而且，技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)為每一臺(tái)設(shè)備加設(shè)總體以及個(gè)體控制的軟壓板，使VQC在總體和個(gè)體控制的條件下開(kāi)展調(diào)解，避免調(diào)解工作影響到變電站中其他設(shè)備的正常運(yùn)行，降低VQC系統(tǒng)開(kāi)展閉鎖操作的復(fù)雜程度。

3.2 優(yōu)化變電站系統(tǒng)通信

技術(shù)人員可以為監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立的后臺(tái)機(jī)，以支持后臺(tái)機(jī)開(kāi)展全方位、全過(guò)程的系統(tǒng)跟蹤監(jiān)控，以及快速響應(yīng)，從而降低系統(tǒng)通信對(duì)VQC系統(tǒng)運(yùn)行造成的不良影響。同時(shí) ，技術(shù)人員還要認(rèn)真開(kāi)展對(duì)于變電站監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)及管理工作，通過(guò)開(kāi)展維護(hù)管理，減少信息的漏報(bào)、誤報(bào)現(xiàn)象，提升遙測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，繼而使后臺(tái)VQC實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)反應(yīng)。具體來(lái)講，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)定期對(duì)VQC系統(tǒng)的軟件與硬件的運(yùn)行狀況進(jìn)行手動(dòng)檢查，并且為VQC系統(tǒng)設(shè)計(jì)完善的自主監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置，及時(shí)針對(duì)異常信號(hào)做出報(bào)警，維持VQC運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.3 合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)限值

3.3.1 電壓上下限值的設(shè)置原則

電壓上下限值的設(shè)置最簡(jiǎn)單的方法是按母線(xiàn)電壓合格范圍確定,取電壓上限值為電壓合格范圍的最大正偏移值,取電壓下限值為電壓合格范圍的最大負(fù)偏移值。這種方法全天侯僅用-套電壓限值,未考慮日負(fù)荷曲線(xiàn)變化趨勢(shì)按逆調(diào)壓原則進(jìn)行限值的設(shè)置,并不合理。

根據(jù)日負(fù)荷曲線(xiàn)可將一天分為高蜂負(fù)荷或低谷負(fù)荷時(shí)段、由谷轉(zhuǎn)峰或由峰轉(zhuǎn)谷時(shí)段及其他時(shí)段。在高峰負(fù)荷或低谷負(fù)荷時(shí)段,由于負(fù)荷波動(dòng)平穩(wěn),可按逆調(diào)壓的要求確定電壓上下限值。由谷轉(zhuǎn)峰或由峰轉(zhuǎn)谷時(shí)段是負(fù)荷發(fā)生較大趨勢(shì)性變化的時(shí)段,其電壓也發(fā)生較大的趨勢(shì)變化,故合理確定該時(shí)段的限值,可以減少分接頭的調(diào)節(jié)次數(shù)和電容器組的投切次數(shù),以達(dá)到滿(mǎn)意的控制效果。由低谷負(fù)荷轉(zhuǎn)入高峰負(fù)荷時(shí),由于無(wú)功由過(guò)剩向不足過(guò)渡,造成電壓越下限,可適當(dāng)降低電壓下限值并減少無(wú)功上限值,以使電容器的投八變得敏感,由投電容器來(lái)完成電壓控制。由高峰負(fù)荷轉(zhuǎn)人低谷負(fù)荷時(shí),由于無(wú)功由不足向過(guò)剩過(guò)波,造成電壓越上限,可適當(dāng)提高電壓上限值并增大無(wú)功下限值,以使電容器的切除變得敏感,由切除電容器來(lái)完成電壓控制。在其余的時(shí)段,可按母線(xiàn)電壓合格范圍確定電壓限值。

3.3.2 無(wú)功功率上下限的設(shè)定

無(wú)功功率限值的設(shè)置原則與電壓的設(shè)置原則基本一致,根據(jù)日負(fù)荷曲線(xiàn)劃分時(shí)段進(jìn)行設(shè)置。在高峰負(fù)荷時(shí)段因電容器可能全部投入,可適當(dāng)提高無(wú)功功率上限值,低谷負(fù)荷時(shí)段因電容器可能全部退出,可適當(dāng)減低無(wú)功功率的下限值,以減少對(duì)投切電容器的敏感性。而在由谷轉(zhuǎn)峰或由蜂轉(zhuǎn)谷時(shí)段,則按照電壓限值的設(shè)置方法設(shè)置。其余時(shí)段則可設(shè)置無(wú)功上限值Qh=1.3Q0，下限值QL=0，如用高壓側(cè)功率因素cosφ代表替無(wú)功,則設(shè)置功率因素上限值 cosφH=1,下限值 cosφL=0.9。

結(jié)語(yǔ)

VQC系統(tǒng)對(duì)于提高電能質(zhì)量，降低線(xiàn)損，保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在新時(shí)期，技術(shù)人員必須努力加強(qiáng)對(duì)于VQC系統(tǒng)運(yùn)行各項(xiàng)問(wèn)題的研究，針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響因素，采取有效的策略對(duì)其加以完善，使VQC系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。

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