浅谈区域电网电压无功自动控制系统的开发与应用.docx

浅谈区域电网电压无功自动控制系统的开发与应用 郭烜山西省忻州供电公司 034000【摘要】电压是电力系统衡量电能质量的重点指标，电力系统运行要求各母线电压水平值达到保障性稳定在综合分析各种无功补偿装置和无功调节电压工作原理的基础上，经实践证明无功补偿是维持电压恒定的有效手段本文重点研究了区域电网领域广泛采用的九分区电压无功控制策略，介绍了区域电网电压无功控制系统的基本结构，控制目标与控制方案，进一步探究了它的运行效果以及有价值的发展方向，对于提高电压质量，减少网损，提高电力企业经济效益，促进电网自动化发展具有战略意义关键词】区域电网；无功电压；自动控制；开发与应用电网自动化趋势已渗入电力企业的发展内源区域电网电压无功自动化控制系统紧随这一趋势的发展脉搏而良性快速发展现如今，对广大电力企业来说，经济效益的提高由减少网损来直接控制，因此，电网电压无功自动控制系统在区域控制的原则下依据九分区分层控制结构的设计理念，核心解决电压质量约束条件，设计开发AVC-无功电压自动化控制系统，并结合一系列有效验证，保证了母线电压的控制质量，更好的促进了电压无功自动控制装置的提高和完善，电压水平达到企业标准，有效的满足了实际应用效果，提高了经济效益。

一、区域电网电压无功自动控制系统概述区域电网电压无功自动控制系统，采用区域控制方法，在分析了各种无功补偿装置以及无功调节电压原理的基础上，依据九分区分层分级结构控制的理念，综合利用调度自动化SCADA主站系统软件，获取实时数据并进行分析计算和控制对电网内各变电站有载调压装置和无功补偿设备进行统一监视，集中管理和实时控制它的优化系统能够达到平衡状态，使得无功负荷的就地平衡问题有效被控制实现了全网电压无功优化状态，它的具体环节如下：数据采集环节主要负责采集相关数据信息，传递给规则库，同时进入生数据处理环节，进行数据的初步处理然后是决策环节，在此环节，有三个相关环节与它联系，一是安全监视环节，主要负责监视各母线的电压安全，二是控制执行环节，主要负责执行相关控制命令，运用控制信息三是规则库，规则库主要是为决策环节提供必要服务信息二、区域电网电压无功自动控制系统的控制目标和控制方案（一）控制系统的控制目标在综合考虑电压质量、电网损耗、控制代价、防止电压崩溃等众多因素的基础上，电网电压无功自动控制系统的优化方案可行性较强此外还要了解电压崩溃在较高电压情况下的发生几率它的控制目标如下：1、保证电压合格率，完成现有电压无功自动化控制装置（AVC）的工作能力。

2、达到网损最低限度，充分保证系统优化的最佳运行状态3、完善控制策略表，实行无功自动优化控制，采用闭环控制方式二）系统控制的控制方案1、控制方式系统在主站端对母线电压和地区关口无功进行监视，当电压或无功超出范围时，系统给出控制方案提示、报警，通过SCADA遥控程序，对变压器分接头升降或对电容器进行投切，使电压或无功恢复到正常范围内2、系统运行方式系统的优化方案应根据实际运行情况制定，在系统进行优化分析计算时全过程应配以实时监测软件，实时监测系统运行方式是否改变，若有改变则会终止当前运算，重新采集数据、进行定值运算若当前所选优化方案失败，则会自动改变算法，寻找次优结果，并且会根据当地变压器和电容器的实际情况，保持最佳可调节状态3、故障处理当出现变压器、电容器故障时，主站将依据闭锁情况进行控制决策的再计算，保障良好优化效果依据电网实际情况选择控制方式，若是开环控制，系统以表格形式反馈个变电站控制决策结果，用户可进行二次编辑，在传至变电站若是闭环模式，系统则会自动下发控制决策结果，没有人工干预三、无功自动控制系统的运行效果及有价值的研究方向（一）系统的运行效果1、电压质量显著提高，社会效益倍增。

电网电压无功自动控制系统优化方案的采用，使得电压合格率提高，通过对母线的监视，主站给出系统控制方案，可行性强，调节效果显著2、输电设备能力提高电网电容器每天每台平均投切次数降低，达到了无功分层就地平衡，提高了地区受电率电网平均功率提高，保护了线路和变压器提高设备效率相当于增加了设备数量，节省了必要的设备投资，且增加了输出电力的产值3、网损降低，经济效益提升该系统使得电网网损率降低，一年下来节省了不少设备开支，当区域电网全部大规模覆盖之后，年效益非常可观4、系统控制模式安全可靠，提高了电网安全运行水平分层分级控制模式安全性强，电网控制能力巨大，克服了单独站内就地控制装置的局部控制缺陷，提高了整体控制水平所具备的自动闭锁功能将电网所受影响控制到最小程度，达到了优化策略的目的二）该系统有价值的研究方向理论上讲，集中且全局的处理局部优化数据，最通常的是考虑通过调度中心来控制，根据全网状态进行最优化计算，得出最佳优化方案，该方式既可得出全网电压无功最优解，又可进行安全性分析具体的算法有线性规划、遗传算法、人工神经网络等这三者各有利弊：线性规划速度快但不易收敛，遗传算法速度慢不适于实时优化计算，人工神经网络有待探索中。

实现操作性强的实时全局优化控制值得作为未来的研究方向结束语电力事业的迅猛发展使得电力网络必然连结成为巨大的互联系统，因此，对电压的调控也随之加大，对电网运行的安全性有了更高要求因此，区域电网电压无功自动控制系统便有了更广泛的实际应用意义对系统采取优化控制，分级监控各子站电压，且形成闭环控制，对于降低电压崩溃危险，降低网损率，提高系统运行的经济性，减轻人员劳动强度，增强社会效益具有极为重要的实际意义参考文献[ 1 ] 苏泽光. 变电站电压无功控制研究[ M ] . 电力自动化设备,2001(12):19-22.[2]杨剑.新型电压无功综合控制装置的研究[D].武汉:华中科技大学,2004.[3]张玉珠.全网无功优化的变电站电压无功控制策略[D].郑州:郑州大学,2007.[4]胡宗军.变电站电压/无功九分区控制特性仿真分析及其改进方法研究[D].重庆:重庆大学,2007.-全文完-。