智能AVC系統(tǒng)的特征和建設(shè)研究

曲向華

摘 要：伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國的自動(dòng)電壓控制技術(shù)水平也在不斷提升。在進(jìn)行電壓質(zhì)量或者穩(wěn)定性的研究分析過程中，這項(xiàng)技術(shù)得到了非常廣泛的運(yùn)用，同時(shí)，在國家電網(wǎng)公司規(guī)劃的過程中，AVC系統(tǒng)的應(yīng)用和建設(shè)得到更加明確的規(guī)劃，且我國也加大了對AVC系統(tǒng)控制的相關(guān)投入。

關(guān)鍵詞：智能AVC系統(tǒng)；無功優(yōu)化；柔性控制；自愈功能

中圖分類號：TM761+.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.091

智能AVC系統(tǒng)（Automatic Voltage Control，AVC）是一種綜合性的控制系統(tǒng)，其中包括電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）、自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)（AVC）和廣域測量系統(tǒng)（Wide-Area Measurement System，WAMS）。這3個(gè)系統(tǒng)相互配合，更好地保證了整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，為了保證整個(gè)電網(wǎng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，可以進(jìn)行相應(yīng)的智能AVC系統(tǒng)建設(shè)。該系統(tǒng)的建設(shè)貫穿于整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等各個(gè)環(huán)節(jié)。

1 智能AVC研究現(xiàn)狀

1972年，國外舉行了國際大電網(wǎng)會(huì)議。此次會(huì)議對電壓的分級控制方案和結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)，并提出了相應(yīng)的解決方案。另外，意大利國家電力公司也進(jìn)行了電壓調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)了電壓和無功功率的自動(dòng)化控制，完善了控制結(jié)構(gòu)。無論是在法國，還是在意大利等其他歐洲國家，這種二次、三次電壓的組織模式得到了認(rèn)同和推廣。

2 智能AVC的特征

2.1 無功優(yōu)化

智能AVC系統(tǒng)的運(yùn)用能夠保證電網(wǎng)更好地實(shí)現(xiàn)無功優(yōu)化運(yùn)行。在電網(wǎng)運(yùn)行中，對于輸電線路或降壓變壓器，用電企業(yè)都不同程度地進(jìn)行了無功平衡性研究。

2.2 更安全、高質(zhì)量、高效率

在電網(wǎng)中，各個(gè)系統(tǒng)之間的配合是至關(guān)重要的，其中，主要包括安全性、電壓的供電質(zhì)量和線路的效率3個(gè)重要指標(biāo)。確保這3個(gè)指標(biāo)滿足要求能夠保證電網(wǎng)公司獲得較好的效益和運(yùn)行方式。

2.3 柔性控制

很多電容器并不具備柔性控制的特點(diǎn)，但是智能AVC系統(tǒng)卻可以控制這項(xiàng)工作內(nèi)容。STATCOM具備很好的柔性控制等相關(guān)特點(diǎn)，且輸出的無功功率平穩(wěn)，能夠抑制諧波的產(chǎn)生或者電壓設(shè)備發(fā)生快速變化。

2.4 先進(jìn)的預(yù)防機(jī)制

該預(yù)防機(jī)制主要是無功就地平衡機(jī)制的確定。采用先進(jìn)的預(yù)防機(jī)制能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)償。

2.5 自適應(yīng)計(jì)算功能

無論是在任何情況，智能AVC系統(tǒng)都能夠進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，即無功潮流計(jì)算。

2.6 自愈功能

近年來，電網(wǎng)發(fā)生事故的次數(shù)不斷增加，而智能AVC系統(tǒng)具備非常好的事故后愈合能力，能夠保證電壓的整體水平。這項(xiàng)自愈能力主要能夠?qū)崿F(xiàn)就地的平衡能力。

2.7 市場化

市場的優(yōu)化運(yùn)行能夠在很大程度上確保電網(wǎng)的無功電壓控制。在應(yīng)用智能AVC系統(tǒng)時(shí)，需要考慮市場情況。

3 智能AVC系統(tǒng)的運(yùn)行方式

本文系統(tǒng)運(yùn)用的是外掛式的安全方式。將無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)（智能AVC系統(tǒng)）進(jìn)行相應(yīng)的模型以及數(shù)據(jù)庫的建立，然后將這些內(nèi)容融入到SCADA/EMS系統(tǒng)中，同時(shí)保證能夠與接口相互吻合。通過SCADA/EMS系統(tǒng)可獲得其中反映出來的參數(shù)和數(shù)據(jù)，同時(shí)，將這些內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，做好在線拓?fù)浞治觥：笃谶€需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和調(diào)試，也需要運(yùn)用到SCADA/EMS系統(tǒng)的遙控性能。無功設(shè)備具備此項(xiàng)性能。當(dāng)出現(xiàn)自動(dòng)升降或無功出力的現(xiàn)象時(shí)，就可以對整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行更好的優(yōu)化管理和控制。保證電網(wǎng)能夠獲得實(shí)時(shí)信息是系統(tǒng)的重要內(nèi)容之一。為此，要建立專用的無功控制系統(tǒng)，建立SCADA/EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。圖1所示為智能AVC系統(tǒng)的硬件配置?

在智能AVC系統(tǒng)中，主要運(yùn)用的是客戶機(jī)-服務(wù)器這種運(yùn)行方式，各個(gè)環(huán)節(jié)分工明確。下面對此進(jìn)行簡要的介紹。

3.1 智能AVC計(jì)算服務(wù)器

智能AVC系統(tǒng)采用2臺AVC計(jì)算服務(wù)器作為重要的組成部分。作為雙機(jī)的備用設(shè)備，在電網(wǎng)調(diào)度過程中，智能AVC服務(wù)器的安裝要在調(diào)度中心進(jìn)行，同時(shí)通過EMS系統(tǒng)建立電網(wǎng)模型，并計(jì)算整個(gè)電網(wǎng)的電壓，從而形成控制管理目標(biāo)。如果智能AVC計(jì)算服務(wù)器出現(xiàn)了主機(jī)故障，那么備用設(shè)備將會(huì)自動(dòng)切換。

3.2 智能AVC維護(hù)工作站

工作站的維護(hù)工作主要是針對AVC系統(tǒng)人機(jī)界面的一些操作信息進(jìn)行相應(yīng)的記錄和完善。

3.3 Web發(fā)布服務(wù)器

將AVC的相關(guān)數(shù)據(jù)和報(bào)表通過隔離裝置向各個(gè)科室傳達(dá)，保證其管理效果。

3.4 智能AVC監(jiān)視工作站

監(jiān)視工作站主要是對AVC系統(tǒng)的運(yùn)用的狀態(tài)、功能或者日常維護(hù)進(jìn)行監(jiān)督和控制，主要是在監(jiān)控中心運(yùn)行。

4 結(jié)束語

要想更好地發(fā)揮智能AVC系統(tǒng)效能，還需要運(yùn)用各種理論，比如無功潮流理論，并與動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置共同運(yùn)行。在全國電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整中，智能AVC系統(tǒng)是重要的環(huán)節(jié)之一，增加或轉(zhuǎn)變電網(wǎng)的效益，保證整個(gè)電網(wǎng)的質(zhì)量、線路或者電壓的穩(wěn)定，為電網(wǎng)的運(yùn)行提供動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]張勇，任震.無功電壓動(dòng)態(tài)控制的分布式協(xié)同優(yōu)化[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014，24（4）：34-38.

〔編輯：劉曉芳〕