無功電壓優(yōu)化自動(dòng)控制

1、科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVQC（無功電壓優(yōu)化自動(dòng)控制）使用培訓(xùn)l 在調(diào)度工作中，調(diào)度員有大量時(shí)間是用于監(jiān)視母線的電壓，并進(jìn)行電壓的調(diào)整。如能進(jìn)行電壓的自動(dòng)調(diào)整，調(diào)度員能夠把更多的精力放到電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行上。l 無人值守變電站越來越多，自動(dòng)控制更加有效、可靠；l 電壓調(diào)整的基本方案是變壓器分接頭的調(diào)整，并聯(lián)補(bǔ)償電容器的投切，這些都可遙控實(shí)現(xiàn)；科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVC系統(tǒng)簡(jiǎn)介l本系統(tǒng)通過監(jiān)控關(guān)口的功率因數(shù)和變電站母線電壓，在保證功率因數(shù)和母線電壓合格的條件下進(jìn)行無功電壓優(yōu)化計(jì)算，通過改變電網(wǎng)中可控?zé)o功電源的出力，無功補(bǔ)償設(shè)備的投切，變壓器分接頭的調(diào)整來協(xié)調(diào)上級(jí)調(diào)度完成

2、電壓無功的分層分區(qū)控制，在滿足安全運(yùn)行條件的前提下，提高電壓質(zhì)量，降低網(wǎng)損，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性?？萍紴楸究萍紴楸?質(zhì)量至上質(zhì)量至上l 1.1.根據(jù)根據(jù)PASPAS拓?fù)淠Ｐ妥詣?dòng)生成監(jiān)控點(diǎn)。拓?fù)淠Ｐ妥詣?dòng)生成監(jiān)控點(diǎn)。l 2.2.由于由于110KV110KV網(wǎng)絡(luò)一般不合環(huán)運(yùn)行，拓?fù)浞治龊竽茏詣?dòng)網(wǎng)絡(luò)一般不合環(huán)運(yùn)行，拓?fù)浞治龊竽茏詣?dòng)實(shí)現(xiàn)分區(qū)域調(diào)壓。實(shí)現(xiàn)分區(qū)域調(diào)壓。l 3.3.采用潮流計(jì)算的靈敏度分析方法。采用潮流計(jì)算的靈敏度分析方法。l 4.4.首次引入設(shè)備的控制費(fèi)用，建立了設(shè)備控制費(fèi)用綜首次引入設(shè)備的控制費(fèi)用，建立了設(shè)備控制費(fèi)用綜合評(píng)估模型。合評(píng)估模型。l 5.5.控制方案全部由程序自動(dòng)生成，有效的解

3、決了三圈控制方案全部由程序自動(dòng)生成，有效的解決了三圈變壓器的控制問題。變壓器的控制問題。l 6.6.按照負(fù)荷曲線實(shí)現(xiàn)預(yù)控制和逆調(diào)壓。按照負(fù)荷曲線實(shí)現(xiàn)預(yù)控制和逆調(diào)壓。l 7.7.多個(gè)設(shè)備協(xié)調(diào)控制，如多個(gè)多個(gè)設(shè)備協(xié)調(diào)控制，如多個(gè)110KV110KV或或35KV35KV的變電站的的變電站的電源來自于同一個(gè)電源來自于同一個(gè)220KV220KV的變電站，可通過計(jì)算自動(dòng)實(shí)的變電站，可通過計(jì)算自動(dòng)實(shí)現(xiàn)上下級(jí)廠站的協(xié)調(diào)調(diào)壓?，F(xiàn)上下級(jí)廠站的協(xié)調(diào)調(diào)壓。 AVC系統(tǒng)特點(diǎn)科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVC系統(tǒng)控制功能 本AVC系統(tǒng)的控制模式：基于調(diào)度中心自動(dòng)化系統(tǒng)遙控、遙調(diào)的集中式控制。優(yōu)點(diǎn)：投資少、見效快、工

4、作量小，可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，功能改進(jìn)方便易于升級(jí)。缺點(diǎn)：對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的“四遙”要求高。 本系統(tǒng)具有兩種控制模式：優(yōu)化控制和分區(qū)控制。在優(yōu)化控制模式下的主要功能有電壓校正控制、功率因數(shù)校正控制、網(wǎng)損優(yōu)化控制。根據(jù)本地區(qū)考核和管理的規(guī)定可設(shè)定上述三個(gè)主要功能的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)電網(wǎng)部分遙信、遙測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題使優(yōu)化計(jì)算不能完成時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換運(yùn)行方式為基于規(guī)則的分區(qū)控制。在分區(qū)控制模式下可根據(jù)自定義的控制規(guī)則實(shí)現(xiàn)對(duì)廠站功率因數(shù)以及電壓的控制。 科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)原理及算法：系統(tǒng)原理及算法： 地區(qū)電網(wǎng)地區(qū)電網(wǎng)PASPAS系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)用化驗(yàn)收后已基本能系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)用化驗(yàn)收后已基

5、本能夠保證潮流計(jì)算的精度，本系統(tǒng)利用潮流計(jì)算夠保證潮流計(jì)算的精度，本系統(tǒng)利用潮流計(jì)算的子網(wǎng)靈敏度分析功能，得到控制設(shè)備對(duì)各個(gè)的子網(wǎng)靈敏度分析功能，得到控制設(shè)備對(duì)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的母線電壓、系統(tǒng)關(guān)口的功率因數(shù)以及監(jiān)控點(diǎn)的母線電壓、系統(tǒng)關(guān)口的功率因數(shù)以及網(wǎng)損的影響，同時(shí)考慮設(shè)備的控制費(fèi)用，得到網(wǎng)損的影響，同時(shí)考慮設(shè)備的控制費(fèi)用，得到控制設(shè)備的綜合調(diào)整指標(biāo)。根據(jù)綜合調(diào)整指標(biāo)控制設(shè)備的綜合調(diào)整指標(biāo)。根據(jù)綜合調(diào)整指標(biāo)來選擇控制設(shè)備。通過對(duì)控制費(fèi)用和綜合指標(biāo)來選擇控制設(shè)備。通過對(duì)控制費(fèi)用和綜合指標(biāo)模型的修改來調(diào)整無功電壓控制設(shè)備的優(yōu)先級(jí)模型的修改來調(diào)整無功電壓控制設(shè)備的優(yōu)先級(jí)和頻度，盡量替代原來的復(fù)雜規(guī)則使系統(tǒng)

6、易于和頻度，盡量替代原來的復(fù)雜規(guī)則使系統(tǒng)易于維護(hù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無功電壓的優(yōu)化控制。維護(hù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無功電壓的優(yōu)化控制。科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVC采用技術(shù) 靈敏度分析靈敏度分析( (對(duì)電容器的靈敏度分析采用逐個(gè)的投對(duì)電容器的靈敏度分析采用逐個(gè)的投/ /切切潮流靈敏度掃描計(jì)算；對(duì)變壓器進(jìn)行分組只采用升或潮流靈敏度掃描計(jì)算；對(duì)變壓器進(jìn)行分組只采用升或降的分組掃描計(jì)算，同時(shí)考慮并列運(yùn)行變壓器的同步降的分組掃描計(jì)算，同時(shí)考慮并列運(yùn)行變壓器的同步調(diào)整調(diào)整) ) 設(shè)備操作成本分析設(shè)備操作成本分析( (設(shè)備操作的成本主要分設(shè)備損耗成設(shè)備操作的成本主要分設(shè)備損耗成本和操作風(fēng)險(xiǎn)成本。設(shè)備損耗成本主要考慮主

7、設(shè)備和本和操作風(fēng)險(xiǎn)成本。設(shè)備損耗成本主要考慮主設(shè)備和所有附屬設(shè)備的成本，設(shè)計(jì)使用次數(shù)。設(shè)備操作風(fēng)險(xiǎn)所有附屬設(shè)備的成本，設(shè)計(jì)使用次數(shù)。設(shè)備操作風(fēng)險(xiǎn)成本主要考慮設(shè)備操作事故概率和事故損失的統(tǒng)計(jì)指成本主要考慮設(shè)備操作事故概率和事故損失的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)標(biāo)) ) 設(shè)備操作縱合指標(biāo)分析設(shè)備操作縱合指標(biāo)分析( (本地區(qū)無功電壓控制必須滿足本地區(qū)無功電壓控制必須滿足的條件有：功率因數(shù)考核，母線電壓考核，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件有：功率因數(shù)考核，母線電壓考核，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（降低網(wǎng)損），控制安全（降低控制的頻度）。根據(jù)（降低網(wǎng)損），控制安全（降低控制的頻度）。根據(jù)不同的控制需求建立不同的控制指標(biāo)模型，形成最終不同的控制需求建立不同的

8、控制指標(biāo)模型，形成最終的綜合指標(biāo)模型的綜合指標(biāo)模型) )科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)控制流程系統(tǒng)控制流程( (一一) )： 系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)首先讀取拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)，啟動(dòng)三個(gè)獨(dú)立的線程：一個(gè)用于保護(hù)信號(hào)的監(jiān)視，當(dāng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)閉鎖對(duì)應(yīng)的設(shè)備；一個(gè)用于電壓、功率因數(shù)的監(jiān)視，產(chǎn)生優(yōu)化控制方案，當(dāng)越限時(shí)產(chǎn)生最優(yōu)校正控制方案；另一個(gè)用于執(zhí)行控制方案。 每一個(gè)獨(dú)立的監(jiān)控母線（母線的電壓受考核）為一個(gè)電壓監(jiān)控點(diǎn)，各個(gè)子關(guān)口的功率總加為功率因數(shù)監(jiān)控點(diǎn)?？刂品桨傅目尚行允峭ㄟ^計(jì)算分析嚴(yán)格驗(yàn)證的，保證控制后消除越限或有更好的運(yùn)行狀態(tài)?？尚蟹桨钢邪ū咀冸娬镜目刂品桨?，上級(jí)變電站的控制方案，同級(jí)變電站的

9、控制方案。科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)控制流程系統(tǒng)控制流程( (二二) )： 主要控制過程為循環(huán)監(jiān)控，包括以下主要步驟：1. 獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行濾波。當(dāng)有非電容器開關(guān)變位時(shí)重新進(jìn)行拓?fù)浞治錾杀O(jiān)控點(diǎn)，并進(jìn)行靈敏度掃描計(jì)算。2. 首次運(yùn)行時(shí)獲取狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行拓?fù)浞治霎a(chǎn)生監(jiān)控點(diǎn)，并進(jìn)行靈敏度掃描計(jì)算。3. 循環(huán)控制時(shí)如果靈敏度掃描周期到，獲取狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)損、功率因數(shù)、電壓的靈敏度掃描計(jì)算。4. 根據(jù)掃描結(jié)果進(jìn)行電壓、功率因數(shù)、網(wǎng)損的設(shè)備操作靈敏度分析。5. 根據(jù)靈敏度分析結(jié)果計(jì)算各個(gè)設(shè)備的綜合指標(biāo)，利用濾波后的實(shí)時(shí)量測(cè)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)有越限時(shí)進(jìn)行方案的綜合評(píng)估和排序，

10、產(chǎn)生最優(yōu)方案。在產(chǎn)生方案時(shí)考慮設(shè)備的各種制約因素及保護(hù)信號(hào)，如設(shè)備不可用則進(jìn)行閉鎖。 如果有最優(yōu)控制方案，執(zhí)行該方案，否則進(jìn)行報(bào)警?？萍紴楸究萍紴楸?質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)的控制方案（一）：系統(tǒng)的控制方案（一）： 變電站母線電壓的校正控制： 對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的電壓進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)出現(xiàn)電壓越限時(shí)，根據(jù)優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果產(chǎn)生校正控制方案，通過并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備的投切和變壓器分接頭的調(diào)整來保證監(jiān)控點(diǎn)的電壓在規(guī)定的運(yùn)行區(qū)間內(nèi)。 關(guān)口功率因數(shù)的校正控制： 對(duì)系統(tǒng)關(guān)口的功率因數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)超過給定的運(yùn)行范圍時(shí)，根據(jù)優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果選擇投切某個(gè)并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備來控制功率因數(shù)，保證電壓變化不大，網(wǎng)損增加最少或減少最多。 科技為

11、本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVCAVC系統(tǒng)的控制方案（二）：系統(tǒng)的控制方案（二）： 網(wǎng)損的優(yōu)化控制：在電壓和功率因數(shù)都合格的情況下，通過對(duì)設(shè)備的電壓、網(wǎng)損、關(guān)口功率因數(shù)的靈敏度分析和綜合調(diào)整指標(biāo)來選擇控制設(shè)備。當(dāng)網(wǎng)損減少小于控制死區(qū)值時(shí)不控制，根據(jù)典型日的負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)設(shè)備投入或切除后至下一次切除或投入的時(shí)間，根據(jù)此計(jì)算優(yōu)化電量，如果節(jié)約的費(fèi)用大于設(shè)備的控制費(fèi)和死區(qū)時(shí)才提出方案。對(duì)設(shè)備的控制保證電壓合格，同時(shí)不引起電壓的太大變化。 科技為本科技為本 質(zhì)量至上質(zhì)量至上AVC系統(tǒng)的安全控制：系統(tǒng)的安全控制： 為保證控制的安全，采取了以下措施：1.實(shí)時(shí)監(jiān)視變壓器、電容器等控制設(shè)備的主保護(hù)信號(hào)，一旦有保護(hù)動(dòng)作立即閉鎖該設(shè)備的控制，并進(jìn)行報(bào)警。2.對(duì)量測(cè)進(jìn)行數(shù)字濾波，監(jiān)視量測(cè)的質(zhì)量，當(dāng)主要監(jiān)視量測(cè)出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，即閉鎖相關(guān)設(shè)備的控制，并進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)狀態(tài)估計(jì)合格率低于設(shè)定的限值時(shí)切換到分區(qū)控制模式。3.對(duì)電壓采用實(shí)時(shí)測(cè)量加計(jì)算偏移量的方式進(jìn)行控制后的越限判斷，保證與考核電壓一