海南电网AVC系统应用分析与策略优化

　　【摘　要】介绍了地区电网电压无功优化控制系统的应用情况，并针对运行模式、功能拓展等方面的几个问题进行了研究探讨

　　【关键词】自动电压无功控制(AVC);应用分析;策略优化

　　引言

　　地区电网无功电压控制系统(AVC系统),改善了电压质量、降低了电网损耗，减少了监控人员工作量。但在实际应用过程中还需要不断优化策略，减少设备动作次数，提高设备使用寿命。

　　一、海南地区AVC系统简介

　　海南电网有10座110kV变电站和23座35kV变电站，变压器总容量525.95MVA，全网无功(电容器)容量为82.08Mvar。截至2013年12月,海南电网无功电压优化集中控制系统实现了9座110kV变电站和22座35kV变电站的全网无功电压自动控制，该系统的应用提高了母线电压合格率、提高了功率因数,减少了网损，产生了十分明显的经济效益和社会效益。

　　二、使用中出现的问题

　　1.在AVC系统操作中容易操作失败。如果出现这种情况,首先可以检查一下变电站RTU或是综自系统遥控功能是否失效;或者察看是否由于现场的受控设备的拒动失败造成;或者是由于AVC系统和PAS系统采用的是FTP传输系统,文件传输的时间单位为分钟。这就会造成统一分钟内的多个命令的重叠而造成一定的延时,而命令的延时无疑会造成AVC系统的操作失误,甚至命令会由于延时而丢失,同样也会造成操作失败。

　　2.AVC设备经常异常闭锁,不得不频繁地进行人工干预。AVC系统能够自动处理异常事件并进行可靠闭锁,这不但增强了系统地的安全性和可靠性,同时也减轻了操作人员的工作量。一般而言,当系统变压器档位拒动、变压器分接头滑档、电容器开关检修时将不允许下发遥控命令或是事故跳闸等时候才会出现闭锁现象,这些都是正常的。但除了上述几种情况,在实际操作中,常会碰到AVC设备经常异常闭锁的情况。这个问题一种情况是由于目前AVC系统中设备的保护性闭锁是在PAS系统上完成设置的,如果接口出现错误很容易出现闭锁的情况发生。另外一种常见的情况则是因为AVC系统跳闸闭锁的反应时间较长,从而导致系统误判,产生误闭锁的情况。

　　3.AVC系统使用后,有时会产生输出的电压不合格的现象,或高或低。这可能是由于一定的时间段内,调节次数过多而导致动作次数过早被用完,使得该时间段内需要调节时没有了相应的执行手段,不得不进行人工干顶。人工调节无疑会导致调节不及时,也就会产生输出电压不合格的现象。

　　4.动作次数过于频繁。设备动作次数情况，以3月份为例，110kV站电容器平均动作次数0.31/天*台，110kV站有载调压主变分接头平均动作次数0.98次/天*台。在AVC控制模式下，平均每台每天有载调压主变分接头动作1.17次，比人工调节约增加0.78次，平均每台每天电容器组投切0.98次，比人工调节约增加0.03次。

　　三、策略优化

　　1.完善AVC系统的运行管理。

　　(1)完善AVC系统相关参数的设置。要依据实际的电压负荷运行情况调整相关动作的次数,进行时段的合理设置和次数的合理配置,以完善AVC系统功能。

　　(2)完善AVC系统的基础工作。定期检查电压量测和开关状态和分接头的位置,以确保PAS系统状态估计的正确合理,从而为AVC提供优良的基础数据。

　　(3)完善AVC系统运行的人工监视工作,对异常闭锁的设备及时进行人工干顶,提高时效性。

　　(4)完善运行数据分析工作。分析AVC系统的参数设置情况和相应的AVC系统动作情祝,通过数据可以掌握设备的运行状态,并且要及时根据系统运行方式的相关变化调整配置新的参数。以期有效提高控制的精确性，在一定程度上减少设备的动作次数。

　　(5)对于变电站有多个设备可控的选择优先考虑当日无控制失败记录的设备进行控制。最大限度的避免短时电压、功率因数不合格的现象。

　　(6)针对伪数据量测，避免AVC频繁动作，对量测明显不合理的限值进行调整。

　　2.优化AVC系统的设备管理。

　　(1)着重加强AVC系统的通信接口的优化。首先要提高AVC系统和SCADA系统的信息交换速度,延长判据的时间,消除因系统通讯原因而造成的操作失败和误闭锁。

　　(2)优化电网无功的配置。优化配置电压负荷和网架结构,进行合理调节,做到无功分层控制,就地平衡。

　　(3)优化二次设备,提高动作的成功率。完善各变电站的RTU或综自系统设备性能,加强SCADA设备的建设和维护,保证AVC系统控制命令畅通。

　　(4某些设备控制失败次数较多的现象有时具有偶然性，在多次返较后仍能成功。需要从程序上进行改进，要求对设备日连续失败超过次数进行设置，系统将会自动闭锁该设备的闭环控制，1个小时后自动解锁。对于双主变结构，为避免一台主变控制失败，造成另一台主变频繁动作，就要对两台主变进行同时闭锁的闭环控制。

　　(5)AVC系统电容器投入时按照“大小大小”的顺序进行，切除时按照“小大小大”的顺序。需要根据负荷的实时变化，在满足电压和功率因数的前提下，进行计算、预估后给出合理、最优的控制策略。

　　(6) 原主变分接头、电容器全年设定统一的日允许最多动作次数，改进后能够根据季节性负荷变化特点，考虑负荷大小和波动情况设定，可随时修改该设定值。同时有针对性的调整了间隔动作时间。针对主变分接头根据历史的档位变化上下限制定最高档位、最低档位。

　　(7)对于无功补偿容量不足的变电站，应适当降低功率因数下限或提高功率因数上限，以减少低谷或高峰时段无功设备的动作次数。

　　四、其他改进建议

　　1.无缝结合超短期负荷预测结果

　　AVC系统现阶段无法判断负荷变化趋势，负荷爬升或回落时，存在因电容器投切造成电压短时间内过调，再用主变分接头反向校正电压的情况，无端增加了主变分接头动作次数。应结合超短期负荷预测以及人工调整经验，配置新的控制策略，减少主变分接头的不必要动作。

　　2.增加冲击负荷识别功能

　　对于海南电网内带有硅铁企业等具有冲击性负荷的变电站，冲击负荷会造成母线电压短时内大幅波动，负荷到来时电压越下限，负荷消失后电压越上限。造成主变分接头周期性的频繁调整。

　　对此类型的变电站应考虑根据单位时间内母线电压ΔU变化量，对电压上下限进行合理设置。在控制策略中对冲击负荷采取必要的过滤手段，以减小带来的影响。

　　3. 优化无功补偿配置方案

　　建议在今后的变电站技改大修计划中，能考虑到AVC调整的实际需求，合理的配置无功补偿装置容量、分组方式、安装位置，配置方案既能保证无功容量配置足够的同时也兼顾投切方式的灵活性，例如选取多组单组容量少的配置方案;针对特殊变电站，如硅铁厂，可使用能够平滑调节无功的SVC设备等。

　　4. 优化数据质量

　　随着电网的发展，在未来，电网“四遥”数据也将海量增长。AVC系统运行中需与SCADA系统不断进行数据采集、计算和交换。SCADA系统数据处理能力有限，从而导致出现“噪音数据”、“零数据” ， AVC系统也会由于资源不足而产生运行稳定性下降的问题。因此AVC系统在考虑数据来源的时候，也可以从集控站上传数据，由集控站AVC工作站与集控站SCADA系统通信直接通信，采集实时数据并上传到主站中心服务器，以便于中心计算服务器计算，减轻中心服务器的数据通信负担。

　　综上所述，自AVC系统投入运行以后，海南电网无功资源的利用率得以最大化，电压综合控制能力得到了有效的技术保证，电网无功电压管理工作真正由传统经验型向智能化管理型转变，并取得了很好的效果。AVC系统是E M S高级应用软件向自动控制方向的拓展，数据流与SCADA系统无缝连接，因此我们还要在此基础上继续加强SCADA系统的运行维护工作，保证各种数据采集的正确性，为海南电网调度应用软件的日常工作提供良好的数据的基础。

《海南电网AVC系统应用分析与策略优化》

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