电网AVC系统应用分析

赵地

摘要：电压是考核电网供电质量的主要指标之一，直接决定着电网的运行安全，本文对某地区的电网AVC系统控制模式进行论述，并对实际应用情况展开分析。

关键词：电网系统;自动电压控制;无功控制;控制方式

AVC是自动电压控制的英文缩写，由于电网中的电压、无功呈现出非线性特点，控制起来难度比较大。随着电子技术和通信技术的不断发展，电网自动化程度的提高，使得电网可以采取AVC系统进行控制，采取集中的方式来对电网的无功电压进地监控和分析，优化配置好处于分散状态的电网无功设备。很多地区都应用了AVC系统，电网的自动化管理水平得到了提升，电网的损耗也明显减少，有效的保证了电网电压质量。

1电网AVC系统控制模式分析

某地区电网AVC系统采取软分区的三级自动电压控制和无功优化方式，系统的框架图如图1所示。

1.1三级电压控制

三级电压控制，也就对该地区电网进行无功优化分析计算，从而得到经过优化后的电网潮流值，为该地区的电网无功优化目标提供依据。确定好的控制目标传送给二级电压控制系统当中。与此同时，根据目前电网的运行模式，让二级电压控制系统根据给出的控制目标，再次经过科学的计算来确定变电站的控制策略。

1.2二级电压控制

该级电压控制是针对每个分区采取的自动电压控制方式，确定的控制目标应该在保证电压数值和无功满足上级的考核要求的同时，还应该对三级电压控制无功电压优化进行跟踪监测，从而确定好电网整体的优化目标，保证优化的目标可以实现。在电网AVC控制系统结构图中可以看出，二级电压控制单元当中，只把地调和市调控制体现出来，把该区域的电网调控中心AVC系统作为主要的控制对象，市调AVC系统依据三级电压控制确定出该地区电压的优化控制目标。与此同时，对该地区的地调AVC系统进行分析，依据目前电网的运行模式可以达到向上输送的无功调节能力，采用功率因数的方式发出对该地区的地调关口调节需求。

1.3一级电压控制

该地区没有超过35kV的发电厂，所以此控制单元只体现出变电站控制。当前，该城市的35kV，110 kV变电站都采取无人值守的工作方式，采用调度控制中心来进行远程的监测和集中控制。所以，该地区电网的AVC系统可以实现所有电站的闭环控制，把AVC控制系统通过运算方式确定出的控制策略传送给变电站中的无功装置，从而实现远程遥控。AVC控制系统的主站和EMS通信系统把前置的数据信息实现对监测控制系统的数据互换，同时根据变电站的运行模式，经过运算方式制定出的远程控制程序，通过变电站监测系统传送到电容器开关装置、变压器分接触头，从而实现对电容器装置的投入和切断，并对分接头进行调整。值班工作人员可以利用调控中心的监测控制系统对AVC系统运行信息进行实时监测，查看AVC系统运行是否正常。

2 AVC系统在某地区电网实际应用情况分析

2.1 AVC系统运行状态分析

由于该地区的变电站都采用闭环控制方式接入到AVC控制系统当中，一座35kV变电站采用无载调压的方式，和电容器装置进行配合实现无功的优化。对原有的AVC系统进行改进升级之后，有效的解决了异常死机的情况，值班工作人员的工作强度有所减轻。该地区的主电网电压合格率高于平均水平，无功分布更加科学合理，AVC控制系统运行比较稳定。2018年5-10月，该地区10kV母线电压合格情况统计如表1所示，AVC控制策略的完成情况如表2所示。

失败的原因主要是在电网非正常情况下或者无功设备工作条件下产生的，AVC控制系统经过多次的试调无法成功产生闭锁也是失败的原因之一，不会对系统的正常使用造成影响。对于该现象，值班工作人员在进行操作之前，应该把无功设备在AVC闭环控制系统中切除，防止一些非关键控制信号传递上来。在具体的应用过程中，还应该保证AVC控制系统可以和厂站通信端口之间可以顺利进行通讯，保证站内无功装置处于正常运行状态。

2.2该地区AVC控制系统效果验证

选择2018年最大负荷时期段的运行情况来对AVC控制系统效果进行检测，对无功优化以及消除电压越限进行分析。

在无功优化效果方面，以某110kV变电站进行分析。在8月20日晚10点，该变电站3号变压器功率因数值为1.003，已经超过了上限值，AVC控制系统进行优化计算需要减少了无功数值，在进行分析判断之后，切断电容器装置输出端的三侧电压，都没产生超过上限值的情况，把该电容器装置切除之后，对电网输入无功显著降低，功率因数减少到0.924.

而对于电压越限控制效果方面，同样把该电站作为分析实例。在8月20日早8点，该变电站的5号10kV母线电压值达到10.06kV，已经接近下限值10.05kV，应该进行升压操作，由于电容器装置处于运行条件下，无功也已经达到倒送临界点，应该对3号变压器的分接头进行调节来对越限情况进行控制，从检测和校验的情况可以发现，控制策略执行之后不会产生其它的超限问题。

3结束语

综上所述，该地区电网采用AVC控制系统之后，采用三级自动电压控制方式，可以很好的保证该地区电压质量，无功平衡得到了很好的控制，减弱工作人员的工作强度，电网的自动化水平得到了显著的提高，电网的损耗明显下降，软分区的控制方式可以保证该地区电网满足经济发展的需要。

参考文献

[1]唐永红，张蓓，路轶，兰强，孙晓艳，刘俊勇，沈晓东，许立雄，郭焱林.基于双闭环控制策略的AVC控制效果互动评估開发与应用[J].电力电容器与无功补偿，2017，38（04）：152-157.

[2]秦绍俊. 自动电压无功控制系统（AVC）在聊城发电厂的应用研究[D].华北电力大学，2013.

（作者单位：郑州大学）