AVC与变电VQC分层协调控制研究

覃飞龙+牛秋野+张青

摘 要：介绍了传统变电站VQC控制模型及操作流程，由于存在着决策单一化、不能协调区域电网进行电压无功控制、不能形成自动闭环控制等缺点而对电网的高效、经济运行造成了影响。本文通过探讨智能AVC与变电站VQC协调控制策略，在原有变电站VQC控制的模型上引入地区AVC控制，实现区域电网电压无功自动控制与变电站电压无功控制的闭环控制。建立起在分散智能AVC控制下的变电站VQC控制模型以及相应的控制策略，为区域电网控制的自动化、经济化、智能化指出了方向。

关键词：地区AVC；VQC；协调控制；电压无功优化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.177

0 引言

地区电压无功自动控制系统（AVC）与变电站有着密切的联系，从电网经济运行与全网安全可靠性的角度上，局限于单独变电站电压无功控制（VQC）在操作存在许多缺陷。构造VQC与AVC协调控制，不仅有利于电网结构的优化调整也对地区电网的无功潮流优化有着积极的影响。通过构造广域的联合控制优化函数，兼顾地区电网的潮流控制降低系统事故因不及时控制而导致系统局域瓦解停的现象，同时自动化控制在实现系统闭环控制的基础上也能减少人员操作带来的诸多不便。

在现代智能电网建设中，地区AVC通常利用SCADA通过数据传输对节点电压、关口功率等进行约束，实现区域电网的无功潮流调控，相比单独的变电站电壓无功控制，分散AVC控制下的变电VQC控制使电压无功控制站在电力系统全局的视角，利用协调控制使电压无功控制实现自动化、智能化。

1 传统VQC九区图控制策略

变电站电压无功控制是一种自动控制系统，在维持电网的安全可靠运行与保证电网经济性运行中扮演着重要的角色，传统的VQC系统利用九区图判断功率因数和电压是否越限，对变电站内部的无功补偿装置与电压调节设施进行操作，通过这些手段对变电站进行统一调控，可以保证母线电压规定在合格范围内，功率因数与电压上下限判据的研究建立在数学模型的基础上，它不仅能提高变电站内安全稳定性同时对当地无功调压有着积极的作用。但与此同时，对站内单独变量的控制而忽略区域电网电压无功控制对区域系统整体的运行全局协调性与电网经济性造成了影响。

2 地区AVC与变电VQC协调控制

在对变电站的协调控制中，采用与主网AVC系统分层控制主要把握指令的精确下达，通过将上级电网AVC给出的变电站母线电压调整计划下发给各个变电站，变电站接受相应的调整计划对站内的无功补偿设备与变压器的分接头档位做出相应的调整，由于智能AVC系统是一种从全局把握的大系统，在AVC系统对电网调整时，将其分解为各个子系统，利用子系统与变电站VQC构建相互的联系实现对各级分变电站完成及时与实时的控制。在这一控制过程中不仅能跟踪电网实时运行状态进行精确的控制，而且还可以实现对变电站的多目标优化。

智能AVC分散控制下的变电站电压无功协调控制以构建最优优化函数为目标，在与VQC协调中利用调度中心实现各个变电站内调压设备和无功补偿设备进行电压无功联合在线控制，使得分散安装在各变电站的控制装置和相关软件构成反馈调节进而自动控制系统。在多目标优化过程中充分考虑电网中无功的流动，在保证低压侧母线电压合格、省网负荷功率满足要求的前提下，实现全网网损最小的分层分区的协调优化控制。

地区AVC控制与VQC协调控制可以实现区域电网中利用调度中心对各个变电站内调压设备和无功补偿设备进行电压无功联合在线控制，促使分散的各变电站自身控制与区域电网控制构成反馈调节进而自动控制系统。在多目标优化过程中充分考虑电网中无功的流动，在保证低压侧母线电压合格、省网负荷功率满足要求的前提下，实现全网网损最小的分层分区的协调优化。

3 结论

在智能电网不断完善的过程中，传统变电站VQC控制模型因为存在着决策单一化、不能协调区域电网进行电压无功控制、不能形成自动闭环控制等缺点而对电网的高效、经济运行造成了影响，本文通过探讨智能AVC与变电站VQC协调控制策略，在原有变电站VQC控制的模型上引入地区AVC控制，将二者有机的结合起来，实现区域电网电压无功自动控制与变电站电压无功控制的闭环控制。建立起在分散智能AVC控制下的变电站VQC控制模型以及相应的控制策略，为区域电网控制的自动化、经济化、智能化指出了方向。

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