自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略的比較分析

蔡雯婷

國(guó)網(wǎng)新疆電力公司昌吉供電公司

自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略的比較分析

蔡雯婷

國(guó)網(wǎng)新疆電力公司昌吉供電公司

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在推動(dòng)電力網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)的持續(xù)進(jìn)行同時(shí)，也促使了電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及用電需求的多樣化，為了實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的健康快速發(fā)展，提升廣域分散電網(wǎng)無(wú)功率裝備的管理水平，降低電網(wǎng)損耗，推動(dòng)電力網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。文章將以自動(dòng)電壓控制(AVC)系統(tǒng)為切入點(diǎn)，在相關(guān)科學(xué)理論的指導(dǎo)下，對(duì)于現(xiàn)階段我國(guó)不同地區(qū)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略進(jìn)行全面比較，以期滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制工作的客觀需求，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)高效調(diào)控。

自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)；控制策略；比較研究

前言：

自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)作為現(xiàn)階段電壓控制方式的核心構(gòu)成，憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了電壓質(zhì)量的有效提升，將網(wǎng)絡(luò)電力損耗控制在合理的范圍之內(nèi)。借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代化的技術(shù)手段，在自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)建起電壓狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)電壓的科學(xué)計(jì)算，大大提升了電壓控制的工作的效率，降低了相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度，推動(dòng)了電壓控制工作的有序開(kāi)展。

1 省級(jí)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略

從目前自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看，其控制策略大致可以劃分為：三級(jí)電壓控制策略、兩級(jí)電壓控制策略以及“軟”三級(jí)電壓控制策略三種。其中三級(jí)電壓控制策略目前國(guó)內(nèi)尚未進(jìn)行應(yīng)用，僅在歐洲部分國(guó)家實(shí)施，三級(jí)電壓控制策略能夠充分發(fā)揮自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)性能，控制效果較好，但是由于其控制程序與流程較為繁瑣，需要進(jìn)行額外設(shè)計(jì)進(jìn)行輔助，造成一定的資源浪費(fèi)，因此在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，很難在我國(guó)得到應(yīng)用[1]。兩級(jí)電壓控制策略作為一種閉環(huán)控制體系，能夠以中心基站為核心對(duì)區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，工作效率較高。但是由于地不需要中間區(qū)域電壓控制層次的參與，因此其穩(wěn)定性較差，一旦出現(xiàn)通信故障等特殊情況，自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的作用難以得到有效發(fā)揮?！败洝比?jí)電壓控制策略由清華大學(xué)提出，成為現(xiàn)階段我國(guó)省級(jí)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)主要的控制策略。“軟”三級(jí)電壓控制策略其本質(zhì)上仍舊屬于兩級(jí)電壓控制策略，但是其吸收了部分三級(jí)電壓控制策略的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在電力網(wǎng)絡(luò)的中樞節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參考值電壓的設(shè)置，并通過(guò)SCADA策略通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)電壓進(jìn)行有效控制，從而維護(hù)了電網(wǎng)電壓控制的科學(xué)性與高效。而為了滿足自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制有效性的需求，在電網(wǎng)自動(dòng)化趨勢(shì)的大背景下，在進(jìn)行控制策略制定的過(guò)程中，除了要充分滿足自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)閉環(huán)控制的客觀需求，還需要相關(guān)技術(shù)人員戶(hù)進(jìn)行電壓無(wú)功優(yōu)化算法的實(shí)現(xiàn)，以算法來(lái)優(yōu)化自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略的科學(xué)性與有效性[2]。在算法設(shè)計(jì)的過(guò)程中要全面分析電力網(wǎng)絡(luò)中的電容、電抗裝置、主變分接頭等離散設(shè)備的工作特點(diǎn)，進(jìn)行非線性混合整數(shù)規(guī)劃，同時(shí)還需要對(duì)校正方式進(jìn)行必要的優(yōu)化，自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略不僅僅需要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中電壓的某些行為進(jìn)行盡職，還需要在其發(fā)生錯(cuò)誤是進(jìn)行必要的引導(dǎo)，使其能夠正確運(yùn)行。

2 省地三級(jí)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略

由于我國(guó)地域面積遼闊，電力網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃與設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了滿足不同省份與區(qū)域的電力使用需求，會(huì)進(jìn)行分層分區(qū)調(diào)整，進(jìn)行多級(jí)別調(diào)度體制的構(gòu)建，例如浙江省自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)采用了省地三級(jí)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制策略，通過(guò)這種方式進(jìn)行自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)空間上的解耦。

協(xié)調(diào)控制的一般性思路為：對(duì)一些特殊量進(jìn)行有效選擇，將其作為上下級(jí)電壓無(wú)功控制的協(xié)調(diào)量，將上級(jí)電壓無(wú)功控制優(yōu)化作為下級(jí)電壓控制工作中的設(shè)定值，進(jìn)而提升了下級(jí)電壓控制工作的質(zhì)量與水平，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)在空間上的一致性與完整性。在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，需要對(duì)關(guān)口電壓、關(guān)口無(wú)功功率以及關(guān)口功率因數(shù)等進(jìn)行全面分析與研究，基于電壓與無(wú)功二者之間的強(qiáng)耦合性，因此在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，需要對(duì)口電壓、關(guān)口無(wú)功功率以及關(guān)口功率因數(shù)進(jìn)行必要的協(xié)調(diào)，保持上下級(jí)電壓控制策略對(duì)于三者影響的一致性，提升自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略的科學(xué)性[3]。從我國(guó)東部地區(qū)應(yīng)用的實(shí)際情況來(lái)看，在地調(diào)層面上已經(jīng)基本上完成了自動(dòng)電源控制系統(tǒng)的構(gòu)建，在控制能力與協(xié)調(diào)性方面有了突破性的進(jìn)展，滿足了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于電力資源的使用需求。

3 自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與電壓穩(wěn)定

自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與電壓穩(wěn)定工作的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要相關(guān)技術(shù)人員一方面要避免自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制過(guò)程中存在的重視電壓控制經(jīng)濟(jì)性與電壓控制合格率的思維局限性，充分重視起電壓穩(wěn)定性對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的重要作用，并在這一過(guò)程中進(jìn)行電壓穩(wěn)定工作工作機(jī)制的構(gòu)建，進(jìn)行工作模式的優(yōu)化與調(diào)整[4]。另一方面在進(jìn)行電壓穩(wěn)定工作的過(guò)程中，要盡量避免片面強(qiáng)調(diào)維護(hù)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定性，輕視電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)學(xué)與效率性的觀念。為了保證自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與電壓穩(wěn)定的有機(jī)配合，通常情況下會(huì)采用松耦合方式，借助于自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的運(yùn)算能力，對(duì)控制策略進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)在以電壓穩(wěn)定作為變量，對(duì)方案進(jìn)行測(cè)評(píng)，如果這一控制策略能夠在保證電力網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行的前提下，維持電壓的穩(wěn)定性，就可以要求地調(diào)工作執(zhí)行這份控制策略，一旦控制策略無(wú)法對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行與電壓穩(wěn)定進(jìn)行良好的兼容，則需要相關(guān)工作人員及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)控制策略中存在的問(wèn)題進(jìn)行有效分析與解決，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與電壓穩(wěn)定工作的實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)控制策略比較研究的實(shí)現(xiàn)有著十分重大的現(xiàn)實(shí)意義，以自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)為切入點(diǎn)，對(duì)控制策略與管理方式的全面分析，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)化管理，降低了網(wǎng)絡(luò)損耗與管理人員的工作壓力，推動(dòng)了電力網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代化進(jìn)程，在宏觀層面上滿足了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們生活對(duì)于電力資源的使用需求。

[1]金波，楊君，李波，李軍.地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)調(diào)壓控制策略研究[J].陜西電力，2015，43(7)：27-32.

[2]楊建華，于山.地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)策略?xún)?yōu)化的實(shí)現(xiàn)[J].河北電力技術(shù)，2015，34(6)：21-22.

[3]張偉明.自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)的廠級(jí)應(yīng)用研究[J].引文版：工程技術(shù)，2015(21)：248-249.

[4]繆源誠(chéng)，姚穎蓓，趙文彬，曹路，湯磊華東電網(wǎng)特高壓交流近區(qū)自動(dòng)電壓控制(AVC)研究與應(yīng)用，華東電力，2014，42(12)：2801-2804.