區(qū)域AVC系統(tǒng)無功電壓優(yōu)化管理

李茜++李勝飛

摘 要：針對AVC系統(tǒng)應(yīng)用條件下出現(xiàn)的幾點問題，如，容量大的電容器長期閑置，功率因數(shù)和電壓要求不能兼顧，電容器頻繁分合閘縮短檢修周期以及運行人員依賴心理嚴(yán)重等，該文從技術(shù)手段和管理手段上對AVC系統(tǒng)優(yōu)化管理，在一定程度上提高無功電壓運行水平。

關(guān)鍵詞：無功電壓 AVC系統(tǒng) 優(yōu)化管理

中圖分類號：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（a）-0038-02

秦皇島電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制系統(tǒng)（以下簡稱AVC）是確保秦皇島功率因數(shù)、電壓合格率提升和確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地供用電，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行管理水平的重要手段。該系統(tǒng)優(yōu)化的目的是全網(wǎng)網(wǎng)損盡量小，各節(jié)點電壓合格率盡量高，控制對象為變電站有載調(diào)壓變壓器分接頭與電容器設(shè)備，借助調(diào)度自動化主站系統(tǒng)“SCADA“功能和監(jiān)控中心自動化系統(tǒng)的”四遙“功能，利用計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對秦皇島地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)各變電站的調(diào)壓和無功補(bǔ)償設(shè)備集中監(jiān)視、管理，從而實現(xiàn)全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制。

1 AVC系統(tǒng)運行中存在的問題

1.1 部分大容量電容器投不上，利用率低

對于有些變電站單組容量達(dá)6 Mvar的電容器，當(dāng)AVC系統(tǒng)檢測到動作電壓后，后臺會計算投入該組電容器后母線電壓的預(yù)測值并加一定的持續(xù)時間量，若該值大于10.7 kV且持續(xù)時間低于設(shè)定值，電容器不動作，若低于10.7 kV，自動投入電容器。若母線電壓規(guī)律變化頻繁，需要人工頻繁調(diào)整主變分頭，來提高分頭和電壓的配合，增加了監(jiān)控日常監(jiān)控分析工作量。

1.2 電容器頻繁合分閘，AVC系統(tǒng)頻發(fā)動作次數(shù)越限信息，縮短電容器檢修周期

由于AVC系統(tǒng)對電容器每日投切次數(shù)有系統(tǒng)默認(rèn)值，投切各不大于5次，當(dāng)動作次數(shù)超過5次后，AVC系統(tǒng)就會同時將該電容器臨時封鎖，并發(fā)臨時封鎖信息，待下次需要投切電容器時，系統(tǒng)會自動解鎖，繼續(xù)自動投切電容器，并發(fā)多次動作越限告警信息。這樣就造成電容器檢修周期縮短，降低了電容器壽命，若電容器不能得到及時檢修，運行中對電壓就更沒有調(diào)節(jié)手段了，影響供電質(zhì)量。

1.3 AVC系統(tǒng)投運后，運行人員依賴心理嚴(yán)重

AVC系統(tǒng)投運后，運行人員過于依賴系統(tǒng)，認(rèn)為電容器的投切AVC系統(tǒng)會自動判別，選擇最優(yōu)方式調(diào)整電壓和功率因數(shù)，自動投切電容器，輕視了AVC系統(tǒng)不自動控制主變分頭對無功、電壓和功率因數(shù)的影響，關(guān)注度下降，造成無功、電壓和功率因數(shù)不合格問題發(fā)現(xiàn)不及時，優(yōu)化補(bǔ)強(qiáng)手段跟進(jìn)不及時的情況。

2 應(yīng)對措施

根據(jù)低負(fù)荷水平及電壓變化特點，重點從分區(qū)調(diào)整分頭、加強(qiáng)人工干預(yù)、合理優(yōu)化AVC系統(tǒng)控制策略等技術(shù)手段上以及建立專業(yè)聯(lián)動制度等管理手段上對地區(qū)無功電壓優(yōu)化進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

2.1 分供電片區(qū)調(diào)整主變分頭位置

在2014年以前，地區(qū)負(fù)荷在高位運行，由于35 kV及以下電網(wǎng)無功補(bǔ)償不足，為保證35 kV、10 kV母線電壓合格又能從35 kV、10 kV出口給以下電網(wǎng)補(bǔ)充無功，就將110 kV、35 kV、10 kV母線電壓調(diào)整得偏低。2014年以來，秦皇島負(fù)荷出現(xiàn)負(fù)增長，最大降幅達(dá)10%，用電負(fù)荷明顯減少，35 kV及以下電網(wǎng)無功需求也大幅降低，上級無功補(bǔ)償設(shè)備投入就明顯減少，而導(dǎo)致出現(xiàn)負(fù)荷降低明顯的供電區(qū)域，母線電壓普遍偏低，AVC系統(tǒng)在電壓優(yōu)先條件下，就會長期投入電容器來保證母線電壓。秦皇島220 kV以下電網(wǎng)呈輻射狀運行，因此以220 kV變電站為片區(qū)，分片進(jìn)行該供電區(qū)域220 kV主變、110 kV主變分頭調(diào)整，提高了地區(qū)供電質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)運行水平。

2.2 對電容器不動或頻繁投切變電站加強(qiáng)人工干預(yù)力度

對于圖1、圖2所示的母線電壓，可以依賴現(xiàn)有的AVC系統(tǒng)自動控制母線電壓。圖1母線電壓有明顯的峰谷平，或是每天高峰低谷時間段相對固定，負(fù)荷變化規(guī)律也比較穩(wěn)定。對該站AVC系統(tǒng)控制策略界面中啟動電壓分時段控制、負(fù)荷曲線變化控制功能，AVC系統(tǒng)自動控制效果較好，圖2是電壓日間變化量較小，且峰谷差不明顯的母線電壓曲線，只是需要調(diào)整AVC系統(tǒng)電壓及負(fù)荷變化控制曲線，即可達(dá)到很好的控制效果，例如所帶負(fù)荷較少的站。

2.3 分變電站選擇適合各自站的優(yōu)先控制條件

本地AVC系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)指標(biāo)跟蹤調(diào)整220 kV主變高壓側(cè)功率因數(shù)，對于不帶10 kV負(fù)荷的220 kV變電站（10 kV側(cè)為電容器設(shè)備），控制策略是優(yōu)先考慮功率因數(shù)。

2.4 建立方式、監(jiān)控、調(diào)度專業(yè)聯(lián)動機(jī)制，從管理上提升精益化水平

方式專業(yè)的無功電壓專工負(fù)責(zé)調(diào)整AVC控制策略及電壓運行管理。監(jiān)控專業(yè)負(fù)責(zé)對監(jiān)控系統(tǒng)的變電站無功電壓調(diào)整及AVC系統(tǒng)運行。調(diào)度臺負(fù)責(zé)對沒有納入監(jiān)控系統(tǒng)的變電站無功電壓運行。根據(jù)AVC系統(tǒng)應(yīng)用問題，調(diào)控中心在方式專業(yè)牽頭下建立了方式、監(jiān)控、調(diào)度專業(yè)聯(lián)動機(jī)制，即監(jiān)控、調(diào)度在運行中發(fā)現(xiàn)的問題集中匯總到方式無功電壓專工，無功電壓專工經(jīng)過全面分析，調(diào)整AVC系統(tǒng)控制策略，并根據(jù)冀北公司相關(guān)考核要求，制定區(qū)域功率因數(shù)、母線電壓控制原則，需要監(jiān)控、調(diào)度專業(yè)根據(jù)方式專業(yè)相關(guān)控制原則在運行中實施，并將運行中問題及控制效果以周的形式反饋方式無功專責(zé)，這種聯(lián)動模式提高了問題處理的及時性，提升了無功電壓運行精益化管理水平。

2.5 根據(jù)變電站負(fù)荷規(guī)劃選擇合適的最大單組容量無功補(bǔ)償設(shè)備

近年新投的110 kV變電站（主變2×50 MVA容量），配置的電容器（4×6 Mvar），單組容量全是6 Mvar，在變電站投產(chǎn)后，若切改跟不上或是負(fù)荷增長速度過慢，該站電容器在很長一段時間就會處于長期閑置狀態(tài)。若帶的負(fù)荷性質(zhì)為密集型沖擊負(fù)荷，電容器根本投不上。

3 結(jié)語

全區(qū)實現(xiàn)AVC系統(tǒng)應(yīng)用，以上的應(yīng)對措施只是最大限度提高AVC系統(tǒng)應(yīng)用效果，在一定程度上彌補(bǔ)了AVC系統(tǒng)不足，提升了無功電壓運行優(yōu)化效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 電力系統(tǒng)電壓和無功電力管理條例[Z].能源電[1988]18號.

[2] SD325-89，電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則（試行）[S].