浅析无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用

袁成志

【摘 要】电力系统发展中需要加强对自动化系统的应用，目前电力输送中需要加强对技术的应用，促进电力资源的有效利用。电力输送中难免 会遇到电力资源的浪费问题，所以电力公司也需要采取技术降低电力资源的浪费。无功电压自动控制技术是一种将电力资源转化的技术，能够提升电力资源的利用率，还能促进电子资源输送的有效率的提升，这对电力公司的发展具有重要的意义。本文就是对无功电压自动控制技术在 电力系统的应用的分析。

【关键词】无功电压；自动控制技术；电力调度

在正常的电力系统中，将线路产生的电压、变压器造成的电压等均降为无功电压，能够使无功电压与线路电流成正比，极大地改善和提高了线路中的电压质量。因此无功电压在电力调度中是必要条件，而将无功电压自动控制技术应用到目前的电力调度自动化系统中，会对电力调度起到了重要的帮助，不仅能够实现电压质量的提高、降低电网中电能损耗、提高电网稳定性，还能够减少电力调度人员的工作任务，简单方便地实现电力自动化调度。

1、无功电压自动控制技术原理

从电力供应需求来看，由于工业生产的精密自动控制程度越来越高，对电力电压质量也提出了更高要求。传统调压调节方式无法满足实际生产需求，无功自动控制技术应运而生。以微处理器为核心的VQC装置通过对软件功能模块进行组合设计，可以实现对变电站变压器及相关设备运行状态的自动调控，包括并联电容器选择投切等，进而对电源侧的无功功率和负荷侧的母线电压进行调节，确保无功功率在允许范围内变化。最开始使用的VQC装置是根据“九区图”原理进行设计的，如图1所示。

其中，“1区”投入电容器，分接头向上调节，“2区”投入电容器，投入完不动，“3区”分接头向下调节，到最低档后切除电容器。“4区”分接头向下调节，到最低档后切除电容器，“5区”切除电容器，分接头向下调节，“6区”切除电容器，完成后不动。“7区”分接头向上调节，到最高档后投入电容器，“8区”分接头向上调节，到最高档后投入电容器，“9区”正常范围，不动作。

但该方式属于静态调节，预测性不足，可能导致电容器投入后出现电压越限情况，或出现电容器反复投切问题。为解决这一问题，对“九区图”进行了拓展，具体是对“2区”和“6区”进行细分，分别分为a和b两部分，分别采用不同的动作策略，实现动态调节。目前使用的VQC装置一般均采用拓展后的“九区图”调节策略。

2、无功电压自动控制技术实现

2.1自动调控的实现

以无功电压自动控制技术为基础的电力调度自动化系统，需借助以下方式实现自动调控：（1）修改系统的内部程序，将远程控制模块，应用到系统当中。确保电力调度人员，能够实现对系统功能的远程控制。（2）可将监控系统，应用到电力调度自动化系统当中，及时发现异常。（3）可将自动装置，应用到系统当中。在确保监控设备与系统配套的情况下，增强系统性能，减少干扰。

2.2无功调节的实现

电力调度自动化系统的无功调节实现流程如下：（1）启动系统，初始化，使其接收无功指令。（2）如指令错误则需重复接收；如接收正确则需立即采集电网运行的实时数据以及信号。（3）对采集的数据进行分析与处理，判断数据是否处于调节死区。（4）判断数据是否存在安全性问题，如不存在，则需判断系统是否存在干扰。（5）在系统无干扰的情况下，输出调节信号既可实现无功调节。

2.3无功运行的实现

为确保系统能够实现无功运行，对无功调控装置进行优化配置是关键。无功机组本身无功变化较为缓慢，如采用手动调节的方式对其无功参数进行调节，较容易导致进相运行问题发生。如调度中心的母线电压处于220kV以上，则可考虑将无功电压调控装置，安装在电力调度自动化系统当中。以提高母线的合格率，提高电网运行的稳定性。

3、无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用

3.1无功电压自动控制技术在变电站自动化方面的应用

在国内，变电站的数量相当之多，大多有两种不同的管理模式： 一是由部分人负责管理； 二是无人管理。伴随电力系统的创新，无人管理也将成为变电站的主流趋向。无人管理模式下，变电站中并不会分配专业的值班人员。相反，电力调度中心可以利用自动化系统来对其进行监测，履行值班人员的职责。将无功电压自动控制技术引入到变电站自动化领域，可以减少员工的各种失误，保证变电站电力总体的运送效率。例如： 某区域的变电站中，有人将无功电压自动控制技术引入至自动化系统内，从业人员借助监测系统便可以对电力设施进行远程、集中管理，防止人力工作带来的各种失误。无功电压自动控制技术没有出现前，很多区域日均的用电人员调动不少于30次。使用无功电压自动控制技术后，相较于同期降低了很多。

3.2无功电压自动控制技术在電力输送方面的应用

电网在正常的运转活动中，调度自动化系统可能没有办法挖掘线路或是电力设施出现的异常电，损耗了较多的电能。将无功电压自动控制技术引入至自动化系统中，在电力输送上可以检测线路或是电力设施出现的异常电，精准定位，为工作人员提供可靠的修改建议，或是将异常电压调整为无功电压。某电网自从投入无功电压自动控制技术后，110kV 以上的电压合格率均为 100%。而 35kV 千伏电压，其合格率相较于同期也上涨了 1 个百分点，电能损耗率明显下降，有不错的改善。

3.3无功电压自动控制技术在电力能源方面的管理

电力调度自动化系统有着能源管理系统，主要是对电网系统的监控与控制，包括了电力系统的安全状态评估和分析、电力系统调度员模拟培训、数据采集与监控、自动发电控制等。无功电压自动控制技术应用在能源管理系统中，能够全面地发现电力能源系统中存在的漏洞与问题，让电力调度自动化系统处在正常运转状态，同时无功电压自动控制技术在还能够对电力生产环节进行评估，改进电力生产方法，增加电能产生的效率。自无功电压自动控制技术使用以来，张家界地区电力系统设施的管理、运营等方面有了极大的改善，电力设施使用寿命延长1/5，节约了大量的电力资源。

4、结语

电力调度自动化系统是电力公司管理核心，对电网电力调度的改 善是电力公司的重要的工作。无功电压自动化技术具有很多的优点， 在电力系统中应用能够保证电压的稳定，而且还能促进电网的有效的运转。无功电压自动控制技术发挥作用的核心就是后台软件、自动控

制网和自动控制装置。无功电压自动控制技术可以运用在变电站自动

化、电力配送和电力能源控制方面，这对电力调度工作的进行具有很

大的作用。

【参考文献】

[1]李娜. 电压无功控制系统（AVC）在电力系统中的应用分析[D]. 华北电力大学， 2015.

[2]冯伯庚. 电力系统电压/无功自动控制技术的应用及发展方向[J]. 广东科技， 2008（4）：121-122.