电压无功控制系统(AVC)在电力系统中的应用分析

黄境 国网北京密云供电公司

随着科技的发展，无人值守变电站的建设数量逐渐增多，并且已经实现了数字化变电站的技术，在电网管理中无功电压调节变得越来越重要。AVC对于网损的减低起到重要的作用，并且能够提升电压的质量以及对系统资源进行统筹与配置，当前世界上的大部分国家都在大力展开AVC系统的使用，我国也不例外。当前我国的大部分地区都已经实现了AVC系统的覆盖，通过经济压差来达到对全局无功优化的实现，将每条线路的电压降落纵分量作为目标，并保证其达到最佳的状态。本文将对AVC系统中存在的一些问题进行讲解，并给出改善建议，希望能为我国电力部门的发展提供一些帮助。

1.AVC系统工作原理

在电网中，AVC系统是通过OPEN平台，与调度中心主站EMS平台实现一体化设计，可以通过PAS网络建模来取得控制模型，然后在SCADA中进行数据的采集与获取，最后再依据电网中的无功电压的实时状态实现在线的分析与计算，最终利用SCADA远程通道来实现遥控命令，达到对全网无功电压进行优化控制的闭环运行。在AVC系统中的分层依据的是电压的等级，分区依据的则是管理的区域，而根据电网中的结构进行分层分区也是能够通过的。在AVC系统中，数据库的模型主要对厂站、控制设备、电压临测点的层次记录进行定义，然后利用网络建模来实现各记录间的静态关联。AVC系统与EMS平台属于一体设计，对技术的更新采取的都是增量模型方式，都能够实现自动建立AVC临空点，并对设备模型进行控制，以及自动进行验证的功能。

2.AVC系统存在的一些问题

首先是对电压的不准确的预判，比较容易造成电压校正控制模式与AVC的无功优化控制模式产生冲突，这样就会使得主变分接头与电容器之间发生不必要的循环性动作，如果情况严重则会造成母线的电压过大，甚至是越线。

第二个问题是AVC系统对保护信号进行引入之后来达到对设备的可靠闭锁，主要针对的问题是主变分接头的滑档，以及电容器在进行连续投切时产生的不成功等。尽管增加该功能可以解决以上问题，但是在使用中也经常会使得一些正常的设备产生错误性的闭锁，进而对整个系统的平稳运行产生影响。

第三个问题是在对区域性电压采取控制模式的时候，对区域中其他10KV母线电压进行调节使用的是投切220KV变电站的电容器，这样做非常容易造成本站中10KV母线电压的巨大变化，严重时甚至会造成本站中电压预判的不准确，或者越限。

最后是逆调压原则问题，在电网中的AVC系统中，对于全局参数进行设置工作时，10KV电压的负荷高峰为10.2KV到10.6KV；低谷负荷为10.1KV到10.5KV。由此能够看出，在负荷的高峰与低谷的边界会存在过调的问题，话句话说在相同的一个时间之中需要发出大量的指令，而这些指令的下发执行要经过排队，该排队的时间如果太长就会使得遥控出现拒动。

3.AVC系统优化与改善的措施

首先需要对系统中的算法进行优化，比如使用非线性远对偶内点法，该算法能够实现一定的收敛性，对系统优化起到重要改善作用。其次是对于系统中出现的数据先实行容错处理，在EMS进行更新的情况时，对一些数据的采集会出现不是特别完整的问题，如果发生这样的情况，为了保证系统的有效运行就需要对这些数据进行默认数据处理。第三对系统进行优化之前，对于使用到的状态估计数据进行潮流计算，如果潮流计算依然是不收敛则可认定该结果是不可信结果，发生这种问题的时候就不需要继续实行优化计算了，此时二级电压的控制会根据原始的曲线来完成信息控制的工作。第四是实现规定时间的优化计算，比如每五分钟实现一次计算，每十五分钟进行一次优化措施的发送，这样就可以保证数据在发生异常的时候能够继续使用下次的数据。最后是对AVC系统的运行进行监控，系统在运行的过程中发生异常或者停机等问题时，可以执行系统中设置好的自动启动程序。

结语：在电力系统中，各种设备与线路在实际的工作中都会吸收大量的无功功率，时间一长必然会降低整个电力系统中功率因数，进而造成线路中电压与能耗的增长，长此以往，就会给企业的经济效益带来一定的影响，而如果事态发展的更加严重，设备的安全也不会得到保证。AVC系统存在自动调度的功能，可以很大程度的减少以往调度工作的劳动强度，并全方位的保证电压的质量，为电压的调度实现自动化管理，满足社会对于高质量电能的需求。