無功電壓優(yōu)化自動控制

1、科技為本科技為本 質量至上質量至上AVQC（無功電壓優(yōu)化自動控制）使用培訓l 在調度工作中，調度員有大量時間是用于監(jiān)視母線的電壓，并進行電壓的調整。如能進行電壓的自動調整，調度員能夠把更多的精力放到電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行上。l 無人值守變電站越來越多，自動控制更加有效、可靠；l 電壓調整的基本方案是變壓器分接頭的調整，并聯(lián)補償電容器的投切，這些都可遙控實現(xiàn)；科技為本科技為本 質量至上質量至上AVC系統(tǒng)簡介l本系統(tǒng)通過監(jiān)控關口的功率因數(shù)和變電站母線電壓，在保證功率因數(shù)和母線電壓合格的條件下進行無功電壓優(yōu)化計算，通過改變電網(wǎng)中可控無功電源的出力，無功補償設備的投切，變壓器分接頭的調整來協(xié)調上級調度完成

2、電壓無功的分層分區(qū)控制，在滿足安全運行條件的前提下，提高電壓質量，降低網(wǎng)損，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。科技為本科技為本 質量至上質量至上l 1.1.根據(jù)根據(jù)PASPAS拓撲模型自動生成監(jiān)控點。拓撲模型自動生成監(jiān)控點。l 2.2.由于由于110KV110KV網(wǎng)絡一般不合環(huán)運行，拓撲分析后能自動網(wǎng)絡一般不合環(huán)運行，拓撲分析后能自動實現(xiàn)分區(qū)域調壓。實現(xiàn)分區(qū)域調壓。l 3.3.采用潮流計算的靈敏度分析方法。采用潮流計算的靈敏度分析方法。l 4.4.首次引入設備的控制費用，建立了設備控制費用綜首次引入設備的控制費用，建立了設備控制費用綜合評估模型。合評估模型。l 5.5.控制方案全部由程序自動生成，有效的解

3、決了三圈控制方案全部由程序自動生成，有效的解決了三圈變壓器的控制問題。變壓器的控制問題。l 6.6.按照負荷曲線實現(xiàn)預控制和逆調壓。按照負荷曲線實現(xiàn)預控制和逆調壓。l 7.7.多個設備協(xié)調控制，如多個多個設備協(xié)調控制，如多個110KV110KV或或35KV35KV的變電站的的變電站的電源來自于同一個電源來自于同一個220KV220KV的變電站，可通過計算自動實的變電站，可通過計算自動實現(xiàn)上下級廠站的協(xié)調調壓?，F(xiàn)上下級廠站的協(xié)調調壓。 AVC系統(tǒng)特點科技為本科技為本 質量至上質量至上AVC系統(tǒng)控制功能 本AVC系統(tǒng)的控制模式：基于調度中心自動化系統(tǒng)遙控、遙調的集中式控制。優(yōu)點：投資少、見效快、工

4、作量小，可實現(xiàn)全網(wǎng)的協(xié)調優(yōu)化控制，功能改進方便易于升級。缺點：對自動化系統(tǒng)的“四遙”要求高。 本系統(tǒng)具有兩種控制模式：優(yōu)化控制和分區(qū)控制。在優(yōu)化控制模式下的主要功能有電壓校正控制、功率因數(shù)校正控制、網(wǎng)損優(yōu)化控制。根據(jù)本地區(qū)考核和管理的規(guī)定可設定上述三個主要功能的優(yōu)先級。當電網(wǎng)部分遙信、遙測數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題使優(yōu)化計算不能完成時，系統(tǒng)自動切換運行方式為基于規(guī)則的分區(qū)控制。在分區(qū)控制模式下可根據(jù)自定義的控制規(guī)則實現(xiàn)對廠站功率因數(shù)以及電壓的控制。 科技為本科技為本 質量至上質量至上AVCAVC系統(tǒng)原理及算法：系統(tǒng)原理及算法： 地區(qū)電網(wǎng)地區(qū)電網(wǎng)PASPAS系統(tǒng)經(jīng)過實用化驗收后已基本能系統(tǒng)經(jīng)過實用化驗收后已基

5、本能夠保證潮流計算的精度，本系統(tǒng)利用潮流計算夠保證潮流計算的精度，本系統(tǒng)利用潮流計算的子網(wǎng)靈敏度分析功能，得到控制設備對各個的子網(wǎng)靈敏度分析功能，得到控制設備對各個監(jiān)控點的母線電壓、系統(tǒng)關口的功率因數(shù)以及監(jiān)控點的母線電壓、系統(tǒng)關口的功率因數(shù)以及網(wǎng)損的影響，同時考慮設備的控制費用，得到網(wǎng)損的影響，同時考慮設備的控制費用，得到控制設備的綜合調整指標。根據(jù)綜合調整指標控制設備的綜合調整指標。根據(jù)綜合調整指標來選擇控制設備。通過對控制費用和綜合指標來選擇控制設備。通過對控制費用和綜合指標模型的修改來調整無功電壓控制設備的優(yōu)先級模型的修改來調整無功電壓控制設備的優(yōu)先級和頻度，盡量替代原來的復雜規(guī)則使系統(tǒng)

6、易于和頻度，盡量替代原來的復雜規(guī)則使系統(tǒng)易于維護，同時實現(xiàn)無功電壓的優(yōu)化控制。維護，同時實現(xiàn)無功電壓的優(yōu)化控制?？萍紴楸究萍紴楸?質量至上質量至上AVC采用技術 靈敏度分析靈敏度分析( (對電容器的靈敏度分析采用逐個的投對電容器的靈敏度分析采用逐個的投/ /切切潮流靈敏度掃描計算；對變壓器進行分組只采用升或潮流靈敏度掃描計算；對變壓器進行分組只采用升或降的分組掃描計算，同時考慮并列運行變壓器的同步降的分組掃描計算，同時考慮并列運行變壓器的同步調整調整) ) 設備操作成本分析設備操作成本分析( (設備操作的成本主要分設備損耗成設備操作的成本主要分設備損耗成本和操作風險成本。設備損耗成本主要考慮主

7、設備和本和操作風險成本。設備損耗成本主要考慮主設備和所有附屬設備的成本，設計使用次數(shù)。設備操作風險所有附屬設備的成本，設計使用次數(shù)。設備操作風險成本主要考慮設備操作事故概率和事故損失的統(tǒng)計指成本主要考慮設備操作事故概率和事故損失的統(tǒng)計指標標) ) 設備操作縱合指標分析設備操作縱合指標分析( (本地區(qū)無功電壓控制必須滿足本地區(qū)無功電壓控制必須滿足的條件有：功率因數(shù)考核，母線電壓考核，經(jīng)濟運行的條件有：功率因數(shù)考核，母線電壓考核，經(jīng)濟運行（降低網(wǎng)損），控制安全（降低控制的頻度）。根據(jù)（降低網(wǎng)損），控制安全（降低控制的頻度）。根據(jù)不同的控制需求建立不同的控制指標模型，形成最終不同的控制需求建立不同的

8、控制指標模型，形成最終的綜合指標模型的綜合指標模型) )科技為本科技為本 質量至上質量至上AVCAVC系統(tǒng)控制流程系統(tǒng)控制流程( (一一) )： 系統(tǒng)開始運行時首先讀取拓撲數(shù)據(jù)庫，啟動三個獨立的線程：一個用于保護信號的監(jiān)視，當保護動作時閉鎖對應的設備；一個用于電壓、功率因數(shù)的監(jiān)視，產(chǎn)生優(yōu)化控制方案，當越限時產(chǎn)生最優(yōu)校正控制方案；另一個用于執(zhí)行控制方案。 每一個獨立的監(jiān)控母線（母線的電壓受考核）為一個電壓監(jiān)控點，各個子關口的功率總加為功率因數(shù)監(jiān)控點?？刂品桨傅目尚行允峭ㄟ^計算分析嚴格驗證的，保證控制后消除越限或有更好的運行狀態(tài)?？尚蟹桨钢邪ū咀冸娬镜目刂品桨福霞壸冸娬镜目刂品桨?，同級變電站的

9、控制方案?？萍紴楸究萍紴楸?質量至上質量至上AVCAVC系統(tǒng)控制流程系統(tǒng)控制流程( (二二) )： 主要控制過程為循環(huán)監(jiān)控，包括以下主要步驟：1. 獲取實時數(shù)據(jù)并進行濾波。當有非電容器開關變位時重新進行拓撲分析生成監(jiān)控點，并進行靈敏度掃描計算。2. 首次運行時獲取狀態(tài)估計數(shù)據(jù)，進行拓撲分析產(chǎn)生監(jiān)控點，并進行靈敏度掃描計算。3. 循環(huán)控制時如果靈敏度掃描周期到，獲取狀態(tài)估計數(shù)據(jù)，進行網(wǎng)損、功率因數(shù)、電壓的靈敏度掃描計算。4. 根據(jù)掃描結果進行電壓、功率因數(shù)、網(wǎng)損的設備操作靈敏度分析。5. 根據(jù)靈敏度分析結果計算各個設備的綜合指標，利用濾波后的實時量測進行監(jiān)視，當有越限時進行方案的綜合評估和排序，

10、產(chǎn)生最優(yōu)方案。在產(chǎn)生方案時考慮設備的各種制約因素及保護信號，如設備不可用則進行閉鎖。 如果有最優(yōu)控制方案，執(zhí)行該方案，否則進行報警?？萍紴楸究萍紴楸?質量至上質量至上AVCAVC系統(tǒng)的控制方案（一）：系統(tǒng)的控制方案（一）： 變電站母線電壓的校正控制： 對監(jiān)控點的電壓進行監(jiān)視，當出現(xiàn)電壓越限時，根據(jù)優(yōu)化計算的結果產(chǎn)生校正控制方案，通過并聯(lián)補償設備的投切和變壓器分接頭的調整來保證監(jiān)控點的電壓在規(guī)定的運行區(qū)間內(nèi)。 關口功率因數(shù)的校正控制： 對系統(tǒng)關口的功率因數(shù)進行監(jiān)視，當超過給定的運行范圍時，根據(jù)優(yōu)化計算的結果選擇投切某個并聯(lián)補償設備來控制功率因數(shù)，保證電壓變化不大，網(wǎng)損增加最少或減少最多。 科技為

11、本科技為本 質量至上質量至上AVCAVC系統(tǒng)的控制方案（二）：系統(tǒng)的控制方案（二）： 網(wǎng)損的優(yōu)化控制：在電壓和功率因數(shù)都合格的情況下，通過對設備的電壓、網(wǎng)損、關口功率因數(shù)的靈敏度分析和綜合調整指標來選擇控制設備。當網(wǎng)損減少小于控制死區(qū)值時不控制，根據(jù)典型日的負荷曲線預測設備投入或切除后至下一次切除或投入的時間，根據(jù)此計算優(yōu)化電量，如果節(jié)約的費用大于設備的控制費和死區(qū)時才提出方案。對設備的控制保證電壓合格，同時不引起電壓的太大變化。 科技為本科技為本 質量至上質量至上AVC系統(tǒng)的安全控制：系統(tǒng)的安全控制： 為保證控制的安全，采取了以下措施：1.實時監(jiān)視變壓器、電容器等控制設備的主保護信號，一旦有保護動作立即閉鎖該設備的控制，并進行報警。2.對量測進行數(shù)字濾波，監(jiān)視量測的質量，當主要監(jiān)視量測出現(xiàn)質量問題時，即閉鎖相關設備的控制，并進行報警。當狀態(tài)估計合格率低于設定的限值時切換到分區(qū)控制模式。3.對電壓采用實時測量加計算偏移量的方式進行控制后的越限判斷，保證與考核電壓一