王尊和 胡為民 謝洪云 湖北宜昌供電公司電力調(diào)度通信中心
摘 要：本文介紹了在宜昌電網(wǎng)實施了電壓無功優(yōu)化和自動控制系統(tǒng)的建設的情況，同時總結了在建設過程中的一些經(jīng)驗教訓。
關鍵詞：電壓無功，AVC，自動控制
一、引言
為提高電網(wǎng)供電質量，降低系統(tǒng)損耗，提高供電企業(yè)的服務水平和經(jīng)濟效益，電壓無功優(yōu)化和自動控制系統(tǒng)(以下簡稱AVC系統(tǒng))在全國很多先進地區(qū)都進行了廣泛的應用。
湖北省公司在經(jīng)過對江蘇電網(wǎng)的考查后決定在宜昌電網(wǎng)進行AVC系統(tǒng)的試點工作。電力調(diào)度通信中心作為項目的實施單位對AVC系統(tǒng)進行了建設，下面就項目實施情況作一個介紹。
二、項目的規(guī)劃
宜昌電網(wǎng)目前110KV變電站大都實現(xiàn)了綜自，能夠進行遠方的自動操作，地調(diào)調(diào)度主站和幾個直管縣公司調(diào)度主站也都通過了調(diào)度自動化實用化驗收，
自動化系統(tǒng)能夠對各自管理電網(wǎng)提供一個比較準確的數(shù)據(jù)。同時AVC系統(tǒng)建設方案我們也進行了分析，認為宜昌電網(wǎng)的結構和運行模式與發(fā)達地區(qū)還有一些差距，主要體現(xiàn)在電網(wǎng)較薄弱，有很多110KV線路是串在一起，而在發(fā)達地區(qū)大都采用220KV網(wǎng)絡，110KV主要是配電終端變電站。規(guī)劃AVC系統(tǒng)必須要符合宜昌電網(wǎng)的結構，要能夠全面的對電網(wǎng)進行分析計算。
因為AVC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源為調(diào)度自動化系統(tǒng)，AVC通過自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來進行系統(tǒng)的計算和優(yōu)化，只有可靠的調(diào)度自動化系統(tǒng)才能保障AVC系統(tǒng)的順利實施，因此我們在規(guī)劃AVC系統(tǒng)選擇了在調(diào)度
自動化水平較高的宜昌地調(diào)(含城網(wǎng))和枝江、夷陵、宜都等三個直管縣進行系統(tǒng)的建設，同時希望通過這個系統(tǒng)的先期建設達到較好的效果，以后逐步在宜昌地區(qū)的其它縣進行推廣。
根據(jù)現(xiàn)階段上述范圍內(nèi)系統(tǒng)的實際情況，我們確定了在地調(diào)安裝主服務器，在各縣調(diào)安裝客戶機，在各集控站安裝監(jiān)控工作站，通過地調(diào)、縣調(diào)、集控站三級控制來實現(xiàn)對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的電壓無功進行優(yōu)化和自動控制。同時系統(tǒng)還對管理用戶通過WEB進行報表和運行狀況的
信息發(fā)布，使管理用戶能夠及時了解該系統(tǒng)的實時運行狀況。
在系統(tǒng)的規(guī)劃中我們還收集了建設區(qū)域電網(wǎng)的線路、變壓器、主接線等資料，為系統(tǒng)的運行進行了充分的準備。最后選定采用了江蘇泰州蘇源科技的TOP3000系統(tǒng)。
下圖為宜昌電網(wǎng)AVC系統(tǒng)圖，目前系統(tǒng)已經(jīng)建設完畢并已投入試運行。
三、系統(tǒng)的控制策略
AVC系統(tǒng)主要是通過控制電網(wǎng)的電容器和變壓器檔位來實現(xiàn)對電網(wǎng)電壓、無功的控制，實現(xiàn)提高電壓合格率、減少無功潮流，從而達到降低線損的目的。通過對目標分析，主要有以下幾個主要目標：
1.全電網(wǎng)最大范圍的電壓合格；
2.全電網(wǎng)電能損耗最�。�
3.電網(wǎng)無功界面合格；
4.全電網(wǎng)設備動作次數(shù)最少；
從上面幾個目標可以看到這是一組矛盾的目標，為了盡可能的實現(xiàn)這些目標就要對AVC系統(tǒng)的控制策略進行適當?shù)脑O置，同時對關鍵目標要優(yōu)先保障。
我們認為電壓合格應該是目前電網(wǎng)企業(yè)應該優(yōu)先控制的目標，電壓合格是服務水平的標志，關系企業(yè)形象，同時電壓合格也能控制系統(tǒng)的損耗。
由于目前無功界面考核對功率因數(shù)要求比較嚴格，我們對220KV功率因數(shù)進行嚴格控制，但因目前宜昌電網(wǎng)220KV變電站目前只有2個站安裝有電容器，因而我們目前主要也通過對下級變電站電容器的控制來控制公司無功界面關口點的功率因數(shù)。
開關設備對設備的動作次數(shù)有一定要求，達到一定次數(shù)就要進行檢修，同時因為目前宜昌電網(wǎng)無功比較缺乏，因而在設備動作次數(shù)的控制上我們優(yōu)先控制電容器的動作次數(shù)。
根據(jù)上述幾點目標的綜合分析，我們確定了以下控制策略：
1、全網(wǎng)電壓優(yōu)化調(diào)節(jié)功能：
(1)當無功功率流向合理，變電站母線電壓超上限或超下限運行時，分析同電源、同電壓等級變電所和上級變電所電壓情況，決定是調(diào)節(jié)本變電所有載主變分接開關還是調(diào)節(jié)上級
電源變電所有載主變分接開關檔位。
(2)電壓合格范圍內(nèi)，高峰負荷提高運行電壓，低谷負荷降低運行電壓。
(3)實現(xiàn)多主變減變運行以降低谷期母線電壓.
(4)實施有載調(diào)壓變壓器分接開關調(diào)節(jié)次數(shù)優(yōu)化分配。
(5)實現(xiàn)熱備用有載調(diào)壓變壓器分接開關檔位聯(lián)調(diào)。
2、無功電壓綜合優(yōu)化功能
當變電所10kV母線電壓超上限時，先降低主變分接開關檔位，如達不到要求，再切除電容器; 當變電所10kV母線電壓超下限時，先投入電容器，達不到要求時，再提高主變分接開關檔位，盡可能做到電容器投入量達到最合理，也可以適當減少電容器開關的動作次數(shù)。
四、系統(tǒng)的運行管理
因為在AVC系統(tǒng)涉及到電壓無功專責、調(diào)度、遠動人員、變電運行人員等各方面人員，如果這些環(huán)節(jié)不能得到相應的約束系統(tǒng)將不能充分的發(fā)揮效果，如對無功界面考核指標的變化就要求電壓無功專責在系統(tǒng)中對控制參數(shù)進行修改，變壓器、電容器的檢修要求變電運行人員在系統(tǒng)中對相關系統(tǒng)進行閉鎖，因此在AVC系統(tǒng)建設中我們還根據(jù)系統(tǒng)的運行要求制定了相應的《宜昌電網(wǎng)電壓無功自動控制系統(tǒng)運行規(guī)程》。
在運行規(guī)程中我們明確了各級人員的運行職責、操作步驟，同時還要求對各級運行人員的規(guī)程作出相應修改，在綜合票中要反映相關操作。
在規(guī)程中我們明確了電壓無功專責對指標、控制參數(shù)負責，系統(tǒng)中涉及到考核指標、系統(tǒng)的控制策略、控制參數(shù)都由電壓無功專責人員負責。
遠動人員對AVC系統(tǒng)本身的運行、AVC系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的正確性、完整性、人機界面負責，同時負責報表的發(fā)布、WEB的維護。
調(diào)度運行人員主要是負責對不能自動調(diào)節(jié)的站點根據(jù)系統(tǒng)提示下令操作。
各級變電運行人員主要是在系統(tǒng)中修改各種設備的運行狀況，對設備、站點進行相關閉鎖、解鎖操作。
五、系統(tǒng)的建設的經(jīng)驗和教訓
1、系統(tǒng)的建設經(jīng)驗：
在系統(tǒng)的建設中我們注意了與目前公司的管理模式，對系統(tǒng)的構建也符合當前管理模式，這就保障了在系統(tǒng)建設中各級人員的主動參與。
在AVC系統(tǒng)的建設中我們還通過制定規(guī)程來明確各級人員的職責，通過規(guī)程規(guī)定保障了系統(tǒng)在運行過程中的每一個環(huán)節(jié)都有相關的責任人員。
我們在系統(tǒng)建設時還多次對運行人員進行了培訓工作，通過培訓使運行人員能夠比較熟練的對系統(tǒng)進行操作。
2、系統(tǒng)建設中應注意的問題
在系統(tǒng)建設中我們還出現(xiàn)了一些問題，主要包括：
1、目前220KV變電站還有很多不能進行遠方操作，這影響了系統(tǒng)的實用性。目前我們已著手對220KV站進行改造。
2、在目前電網(wǎng)運行的電容器有很多是一個開關帶幾組電容器的情況，這種情況使系統(tǒng)不能正確判斷電容器容量，從而產(chǎn)生了有時電容器的投切不能實現(xiàn)最優(yōu)。
3、目前AVC系統(tǒng)在計算中的依據(jù)為調(diào)度自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，而對電壓的考核是以電壓監(jiān)測儀為準，而在當前有些
自動化系統(tǒng)中電壓與電壓監(jiān)測儀指示值不一樣的情況，這就造成了系統(tǒng)的動作有時可能出現(xiàn)了相反的效果，在個別站出現(xiàn)了電壓合格率下降的情況。
4、AVC系統(tǒng)只有在整個地區(qū)綜合分析時結果才可能是最優(yōu)化的，而目前因各縣公司的安全分區(qū)還沒有進行，不能與地調(diào)進行聯(lián)網(wǎng)，做成了目前AVC系統(tǒng)在各自小區(qū)域獨立運行，從而使主網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)有些操作相互影響，如縣公司對其單站的功率因數(shù)控制影響了公司關口的功率因數(shù)，有段時間造成了設備動作次數(shù)較多，后通過對控制參數(shù)進行調(diào)整才恢復正常運行。
六、結語
我們通過對在建設宜昌電網(wǎng)電壓無功自動控制系統(tǒng)中的一些經(jīng)驗教訓的總結，希望對以后在其它地區(qū)的AVC系統(tǒng)建設提供一個參考，能夠使其它建設者能夠少走一些彎路。從而最終實現(xiàn)AVC系統(tǒng)在省內(nèi)的推廣。
作者介紹：
王尊和(1955-)，男，高級工程師，從事調(diào)度、通信、自動化管理工作。
胡為民(1970-)，男，高級工程師，從事調(diào)度、通信、自動化技術管理工作。
謝洪云(1970-)，男，高級工程師，從事自動化技術管理工作。
