对智能电网无功电压自动控制AVC系统的相关分析

刘楠

摘 要：以对智能电网无功电压自动控制AVC系统为研究对象，在有关资料研究与分析的基础上，结合实践工作经验，从智能电网无功电压自动控制AVC系统的相关概述，包括基本定义、特点、应用意义进行了分析，并联系某地区AVC系统应用情况，探讨了系统运行过程中存在的问题，并从系统设计实践与管理层面提出系统优化与改进建议，以期进一步加深对AVC系统的认知与了解，提升ACV系统应用质量与效率，实现电力企业服务水平与能力的提升。

关键词：智能电网；无功电压自动化控制系统；AVC系统

中图分类号：TM761.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）16-0178-02

社会经济、科技的不断发展推动了我国电力事业的进步与发展，加之社会建设与发展对电能需求的日渐增加使智能电网的新建与改造成为人们关注与研究的重点课题。在此背景下，传统无功电压控制系统的问题愈发明显，已经无法满足电网安全与稳定运行需求。而智能电网无功电压自动控制AVC系统的提出与应用，为电网高效、高质、安全与可靠运行提供了支持。因此，加强智能电网无功电压自动控制AVC系统的研究力度，深化对智能电网无功电压自动控制AVC系统的认知与理解，推动AVC系统优化发展已成为电力企业现代化建设与可持续发展过程中的重点工作，研究价值与现实意义重大。

1 智能电网无功电压自动控制AVC系统的相关概述

1.1 AVC系统定义

智能电网无功电压自动控制AVC（Automatic Voltage Control）系统是智能电网系统中的重要组成部分，是高技术水平无功动态补偿装置与经济压差无功潮流计算技术有机结合下形成，可实现补偿（包括就地平衡补偿、谐波补偿等）一体化、电网无功电压全过程智能化管控的系统[1]。

通常情况下，我国所应用的智能电网无功电压自动控制AVC系统是“集中式AVC系统”。该系统工作原理如下：通过对电网自动化系统进行调度，实现对智能电网中各节点实时数据（包括遥信、遥控等）进行采集、计算与分析，并将节点电压合格情况、节点关口功率因素等视为制约因子，对在线电压无功优化进行有效管控，从而实现综合目标的最优化（包括发电机无功出力、电网网损率、开关控制次数、电压合格率等），形成系统控制命令，并通过命令执行实现智能电网无功电压自动控制[2]。

1.2 AVC系统特点

就现阶段地区智能电网无功电压自动控制AVC系统而言，主要具备以下特点：其一，系统运行过程中，其输电效率可得到有效提升，并在一定程度上改善输电网损情况；其二，基于EMS（Element Management System，能源管理系统）系统的应用，在保证系统独立性的同时，实现了AVC系统与EMS系统之间的有效沟通与连接，从而在提升系统控制效率的同时，保证了系统运行的稳定性、安全性与可靠性；其三，基于与经济压差无功潮流计算技术的应用，可在5min內实现数据的更新，保证数据获取的及时性、准确性，实现全网无功控制，保证数据信息传输的准确性、时效性；其四，智能电网无功电压自动控制AVC系统，降低了监控管理人员工作强度，并为绿色电网建设奠定了良好基础；其五，以IEC61970-CIM/CIS标准化技术为支撑的智能电网无功电压自动控制AVC系统，其适用性得到增强，可与其他系统进行系统合作。

1.3 AVC系统应用意义

在智能电网中应用AVC系统，对提升电网运行安全性与可靠性，增强电力企业经济效益具有重要现实意义。

就电网运行安全与可靠性而言，由于AVC系统可直接对电网电压无功调节设备进行管控，降低其他系统运行对电网电压无功调节设备存在的影响，提升设备应用的安全性与稳定性。与此同时，AVC系统的分布式递进化控制，可有效判断最优场站自控接入形式，并支持人工调整，实现实施管控质量与效率的提升。此外，AVC系统本身所具有的安全性，为智能电网电压无功调节提供了安全保障，降低了系统运行故障与问题的产生。

2 智能电网无功电压自动控制AVC系统应用现状

2.1 AVC系统应用现状

智能电网是新时期我国电力行业发展的客观需求与必然趋势，自《国家发展改革委、国家能源局关于促进智能电网发展的指导意见》提出并实施以来，各地积极组织开展了智能电网建设与改造项目，电网智能化水平得到大幅度提升，预计到2020年，将实现全面统一坚强智能电网的构建，其相关技术将达到国际先进标准。而在此背景下，智能电网无功电压自动控制AVC系统得到创新发展。以某地区智能电网无功电压自动控制AVC系统为例，对其应用现状进行分析了解到，该地区现有变电站共210个，其中500kV的有5个，220kV的有40个110kV的有165个，目前，多数变电站以进入到智能电网无功电压自动控制AVC系统中。该地区所应用的智能电网无功电压自动控制AVC系统，实现了与EMS平台的一体化设计，并依据电压等级进行了分层处理，通过SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制系统）远程通道可实现全网无功电压优化控制[3]。

2.2 AVC系统应用存在的主要问题

智能电网无功电压自动控制AVC系统在运行过程中主要存在的问题由以下几点：其一，智能电网无功电压自动控制AVC系统在引入“保护信号”的过程中为设备设置了闭锁，用以保障设备运行稳定与安全，但在系统实际应用过程中，闭锁功能易出现错误闭锁现象，对AVC系统稳定运行带来一定影响。其二，AVC系统在运行过程中存在电压预判不准确问题，从而导致主变分接头出现大量循环动作，部分10kV母线电压发生越限线性，影响AVC系统功能的正常发挥。其三，理论上AVC系统的安全效益与经济效益无法在实际中得到兼顾。其四，在进行全面电网无功电压自动化控制过程中，10kV电压负荷低谷期易出现过调问题（低谷期为10.2kV～10.4kV，高峰期为10.3kV～10.5kV），从而发生AVC系统遥控拒动现象[5]。

3 智能电网无功电压自动控制AVC系统改进与优化对策

在明确认知智能电网无功电压自动控制AVC系统工作原理、特征与应用现状的基础上，针对智能电网无功电压自动控制AVC系统应用过程中存在的问题，建议从系统优化设计与实现、系统优化管理两个层面入手进行创新与改善，从而提升AVC系统应用有效性。

3.1 AVC系统优化设计与实现措施

在AVC系统优化设计与实现过程中，应做好以下几点工作：

第一，在进行系统优化设计与设备改造过程时，需采用行之有效的数据采集与计算方法，事项对存在问题的站点进行数据信息采集与分析，用以保证系统遥测数据的真实性、精准性，并在此基础上实现数据在AVC系统中的有效上传。与此同时，注重建设数据上传模式、智能电网无功电压自动控制AVC系统调压情况的全面分析与严格管控，避免出现改造后电压合格率不达标问题。

第二，为降低AVC系统闭锁功能其他设备存在的影响，应根据实际情况与系统应用需求，对闭锁条件进行优化调整，从而在保证设备运行安全的用时，提升设备资源利用率。

第三，对实时动态数据发送时间进行调整，保证5min一计算，15min一发送，从而保证在数据出现问题后，下次数据的及时与准确应用。

第四，进行AVC系统算法的优化，建议利用非线性远对偶内点法进行系统设计，提升系统运行过程中算法鲁棒性的提升；进行系统参考数据的科学设计，用以实现数据容错处理；注重系统监控管理体系的优化，通过系统编程以及先进技术的应用，提升系统故障自动化判断与处理能力。

第五，提升智能电网无功电压自动控制AVC系统异常处理能力，保证系统的稳定、安全、可靠运行。例如，智能电网无功电压自动控制AVC系统在实践运行过程，当对用以设备进行二至三次遥控操作后，设备仍无法正常运行，则向工作人员发送“遥控制失败”信号，用时起动系统闭锁功能，进行设备有效控制；当AVC系统运行过程中，变电站母线电压超出了上下限且智能电网无功电压自动控制AVC系统并未作出相应调整时，相关工作人员应向上级进行调度汇报，在接收到调度工作许可时，采用行之有效的方法对智能电网无功电压自动控制AVC系统进行检测，针对检测结果进行系统处理；当系统主变分接开关出现滑档问题时，应根据相关规定进行故障应急处理，如关闭总电源、起动系统紧急停止装置等。

3.2 AVC系统优化管理对策

智能电网无功电压自动控制AVC系统运行管理工作质量的高低直接影响智能电网无功电压自动控制AVC系统运行的稳定与安全。对此，要想保证智能电网无功电压自动控制AVC系统正常运行，实现系统应用价值与功能的充分发挥。应做好系统管理工作，提升系统运行管理质量与水平。

首先，做好智能电网无功电压自动控制AVC系统的日常运行管理工作。在此过程中电力企业应成立专业化AVC系统运行管理小组，由监控中心值班人员、电网调度人员、维修养护班组共同组成完善的日常运行管理架构。并在此基础上明确工作人员管理职责与权力。

其次，做好智能電网无功电压自动控制AVC系统运行报表报送工作。相关企业在进行AVC系统运行管理时，应以电子表报或纸质表报的形式定期将系统运行情况报送给变电管理部门，一方面保证日常管理工作的有效落实，强化系统管理质量与水平，另一方面深入对系统运行现状的了解，使变电管理人员根据报表分析，做出相应规划。

此外，加强系统状态管理，实现系统参数科学调整。在此过程中，应保证各项工作的严谨性，避免因工作疏忽加大系统故障影响力。例如，当设备处于检修状态时，应通过手动操作起动闭锁功能，并在系统图中标注相关标识。

4 结语

总而言之，智能电网无功电压自动控制AVC系统在安全性、稳定性、经济性上具有较强的优势。因此，在智能电网建设规模日渐增多，电网自动化管理需求与要求不断提升的背景下，电力企业以及相关工作人员应明确认知智能电网无功电压自动控制AVC系统工作原理与应用意义，掌握系统应用问题，并从系统设计与实践、系统日常管理与维护等层面出发进行改进与完善，从而提升智能电网运行的高效、高质、安全、可靠、经济的一体化发展。

参考文献

[1]谭泓.浅谈智能电网无功电压自动控制AVC系统[J].中国战略新兴产业，2018，（16）：71.

[2]覃翠娥.无功电压自动控制（AVC）系统的运行管理与异常处置[J].通讯世界，2017，（21）：305.

[3]孙亮，牛秋野，张青，等.基于智能AVC系统的全网无功电压协调控制研究[J].电力电容器与无功补偿，2017，38（03）：147-150+156.