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【摘要】AVC系统作为电网无功电优化的协调控制的新技术，是未来电网建设的新方向。本文首先分析县级AVC系统的技术特征，得出县级AVC系统的设计与实现不仅要考虑到地方特点，还要与上级AVC系统协调一致。
【关键词】电网；自动电压控制；无功；电压
1.引言
对县级供电企业的电网电压的控制往往都是采用划分时段来实现，或是通过企业的调度人员的经验来及时对电压越限进行调整。而实际上，要最大程度上减少电网亏损同时又保证电网电压质量，并能够在不以增加工作人员的工作强度的基础上实现在线实时控制，这就体现出了AVC（自动电压控制）系统的重要性，其开发、应用无疑为现代电网的建设提供了新的技术方向和控制手段。
2.县级AVC系统的应用
AVC系统作为一项控制电压、电网网损的新技术，且随着其不断开发研制与广泛应用，其重要程度日益凸显。
AVC系统的原理是以混杂控制思想为指导，确立在电力系统高电压水平下的无功分区分层优化的平衡原则，进而通过一定的协调手段，达到在线控制并实现目标。这一AVC系统的开发设计时，周全地考虑到各种安全措施，且具备自动控制的可靠性、安全性，同时使得SCADA功得到扩展。实际应用中，其可靠性、安全性等特点，不仅可以为供电企业创造良好的经济效益，而且还可以极大的缓解工作人员的压力。
AVC系统目前常用的模式主要有：
二级电压控制模式，其原理是周期性的计算出电网的最优潮流（OPF）以得出电压的最优控制策略，同时将所得到的策略直接发配给变电站子站和发电厂的控制设备来执行，其控制结构示意图如图1所示。
三级电压控制模式的主要思路是采取分级电压控制模式，这一模式广泛应用于西方发达国家，而在我国最早在江苏推行，其控制结构示意图如图2所示。
三级电压控制模式中的无功优化包含校正、优化这两种。其中优化控制模式是系统运行过程中，通过无功优化所得到的无功电压控制策略方案来对无功电压设备进行自动控制，以达到降低电网网损的目的。而如果要考核母线电压越限状况时，AVC系统将自动切换为校正模式，得到完整的控制策略以发配给子站和厂站端来解除这种状况。
3.AVC系统的结构及功能
3.1 县级AVC系统的基本原则
实际上，AVC系统的无功优化控制与整个电网系统密切联系，即涉及到调度信息管理系统和自动化系统。因此，县级AVC系统应当具备良好的简便操作性、模块化设计、全面性、可靠性及安全性等特点，同时要使得县级AVC系统能够实现AVC功能之外，还应要使得县级了站和子厂的AVC系统能够在进行一定的自动控制和计算。
3.2 AVC系统的结构
县级AVC系统结构设计应具备明显的逻辑层次，从上到下应当是业务处理层、决策管理层、设备执行层。各层次之间的逻辑功能不同，并且各自的技术细节也是各自独立的。结构的层次性特点，可以极大程度上简化系统，以提高AVC系统的重用性。
3.3 系统的功能
县级AVC系统结合调度自动化软件，在县级电网系统内实时收集数据并对数据进行计算，优化并使得网损最小，将整个电网系统各个节点的电压控制在规定范围内，以防止越限现象的产生，系统所产生的控制策略和优化方案结合负荷趋势预示结果来实现在线实时控制。这种工作模式不仅保证了电网系统各个节点的电压，且还能够实现对全网无功配置的优化控制，从而达到合理地控制电网的无功潮流流向，以减少电网系统内变电所变压器和电容器的分接挡位的次数。此外县级AVC系统与变电站的自动化系统结合走来，以实现调度“四遥”功能，其系统结构图如图3所示。
系统实现过程中，为了零配置查询用户客户端，尽可能的降低来自硬件方面的要求，实现县级AVC系统的分布式查询目标，因此，应当尽量采用Browser/Server、Client/Server或是两者的混合形式来作为系统的体系结构。这一系统主要包含AVC服务器软件、WEB数据服务器软件、WEB Browser(用户浏览器)、维护软件、监控软件、分析软件。
而考虑到现实情况，这一系统还应具备如下功能模块：
(1)优化调节全网电压功能
县级AVC系统应当具备优化调节全网电压功能模块，如当电网系统的某个变电站一旦出现10kV母线电压越限情形时，若是具有合理流向的无功功率，系统就应对同电压、同电源上级和同级变电站的电压的相关数据进行收集并予以计算，并通过计算结果来得出变压挡位的调节策略，充分避免过多的分接挡位，进而达到优化目的。
(2)全网无功优化补偿功能
这一功能主要是指电网系统内各站的电压处于合格状态且本级电网无功功率的流向合理时，使得无功功率的分层能够就地达到一种平衡状态，以进一步提高受电功率因数。
(3)电压综合无功优化功能
这一功能主要是处于电压越限情形，若电网中某变电站的10kV母线电压越上限时，系统自动调节变压的分接头，若是此电压越下限，则系统能够收集相应的母线负荷和电压变化数据并进行相应的预算，及时地给出预防无功补偿设备的投切切振荡现象的方案。
(4)图形建模功能
这一功能主要是为了适应系统主接线的变化的要求而开发设计的。
(5)逆调压功能
逆调压功能指的是以当前负荷水平为基础，当电压处于合格状态时，系统对整个电网进行全面分析检查，并根据分析结果来自动实现低谷负荷时偏下限运行和高峰负荷时电压偏上限运行等多种功能。
(6)统计考核功能
这主要是开发出能够实时收集无功设备的运行状况的相差数据并以此为管理层提供决策考核依据的功能。
(7)语音提示功能
这指的是对县级电网未纳入AVC系统内的子站提供全面控制的语音提示功能。
(8)控制信息管理功能
这一功能是AVC系统能够对整个电网的功能因数、无功、有功、电压等相关数据进行自动存档，并且还具备生成报表的功能。
4.结论
由上分析所得，AVC系统是当前电网控制和无功优化方面的新技术，且其具备良好的推广特点。随着时间的推移和科技的发展，其必将替代掉当前电网控制中占主流地位的VQC装置。而从实践方面来看，AVC系统的应用已经取得良好的令人满意的效果。因此逐步的推行县级AVC系统，让各个县级或地区建设完善的AVC系统，不断提高电网电压合格率，尽可能的减少电网的无功传输，以最大限度的优化电网潮流分布和降低电网网损，是当前建设AVC系统的最终目标。
参考文献
[1]王萍.无功电压优化集中控制系统在青岛电网的应用[J].中国电力,2007(4):34-35.
[2]苏辛一,张雪敏,何光宇.互联电网自动电压控制系统协调变量设计[J].电力系统自动化,2009(4):56-57.
[3]袁丁,郭西进.电压无功优化控制系统在地区电网中的应用[J].电力需求侧管理,2007(7):23-25.
[4]吴银凤,肖源,邝先验.地区电网电压无功优化闭环控制系统设计[J].电气应用,2007(8):8-9.
作者简介：赖鹏（1983—），男，四川彭州人，大学本科，助理工程师，研究方向：调度自动化系统安全、调度技术支持系统发展。
【关键词】电网；自动电压控制；无功；电压
1.引言
对县级供电企业的电网电压的控制往往都是采用划分时段来实现，或是通过企业的调度人员的经验来及时对电压越限进行调整。而实际上，要最大程度上减少电网亏损同时又保证电网电压质量，并能够在不以增加工作人员的工作强度的基础上实现在线实时控制，这就体现出了AVC（自动电压控制）系统的重要性，其开发、应用无疑为现代电网的建设提供了新的技术方向和控制手段。
2.县级AVC系统的应用
AVC系统作为一项控制电压、电网网损的新技术，且随着其不断开发研制与广泛应用，其重要程度日益凸显。
AVC系统的原理是以混杂控制思想为指导，确立在电力系统高电压水平下的无功分区分层优化的平衡原则，进而通过一定的协调手段，达到在线控制并实现目标。这一AVC系统的开发设计时，周全地考虑到各种安全措施，且具备自动控制的可靠性、安全性，同时使得SCADA功得到扩展。实际应用中，其可靠性、安全性等特点，不仅可以为供电企业创造良好的经济效益，而且还可以极大的缓解工作人员的压力。
AVC系统目前常用的模式主要有：
二级电压控制模式，其原理是周期性的计算出电网的最优潮流（OPF）以得出电压的最优控制策略，同时将所得到的策略直接发配给变电站子站和发电厂的控制设备来执行，其控制结构示意图如图1所示。
三级电压控制模式的主要思路是采取分级电压控制模式，这一模式广泛应用于西方发达国家，而在我国最早在江苏推行，其控制结构示意图如图2所示。
三级电压控制模式中的无功优化包含校正、优化这两种。其中优化控制模式是系统运行过程中，通过无功优化所得到的无功电压控制策略方案来对无功电压设备进行自动控制，以达到降低电网网损的目的。而如果要考核母线电压越限状况时，AVC系统将自动切换为校正模式，得到完整的控制策略以发配给子站和厂站端来解除这种状况。
3.AVC系统的结构及功能
3.1 县级AVC系统的基本原则
实际上，AVC系统的无功优化控制与整个电网系统密切联系，即涉及到调度信息管理系统和自动化系统。因此，县级AVC系统应当具备良好的简便操作性、模块化设计、全面性、可靠性及安全性等特点，同时要使得县级AVC系统能够实现AVC功能之外，还应要使得县级了站和子厂的AVC系统能够在进行一定的自动控制和计算。
3.2 AVC系统的结构
县级AVC系统结构设计应具备明显的逻辑层次，从上到下应当是业务处理层、决策管理层、设备执行层。各层次之间的逻辑功能不同，并且各自的技术细节也是各自独立的。结构的层次性特点，可以极大程度上简化系统，以提高AVC系统的重用性。
3.3 系统的功能
县级AVC系统结合调度自动化软件，在县级电网系统内实时收集数据并对数据进行计算，优化并使得网损最小，将整个电网系统各个节点的电压控制在规定范围内，以防止越限现象的产生，系统所产生的控制策略和优化方案结合负荷趋势预示结果来实现在线实时控制。这种工作模式不仅保证了电网系统各个节点的电压，且还能够实现对全网无功配置的优化控制，从而达到合理地控制电网的无功潮流流向，以减少电网系统内变电所变压器和电容器的分接挡位的次数。此外县级AVC系统与变电站的自动化系统结合走来，以实现调度“四遥”功能，其系统结构图如图3所示。
系统实现过程中，为了零配置查询用户客户端，尽可能的降低来自硬件方面的要求，实现县级AVC系统的分布式查询目标，因此，应当尽量采用Browser/Server、Client/Server或是两者的混合形式来作为系统的体系结构。这一系统主要包含AVC服务器软件、WEB数据服务器软件、WEB Browser(用户浏览器)、维护软件、监控软件、分析软件。
而考虑到现实情况，这一系统还应具备如下功能模块：
(1)优化调节全网电压功能
县级AVC系统应当具备优化调节全网电压功能模块，如当电网系统的某个变电站一旦出现10kV母线电压越限情形时，若是具有合理流向的无功功率，系统就应对同电压、同电源上级和同级变电站的电压的相关数据进行收集并予以计算，并通过计算结果来得出变压挡位的调节策略，充分避免过多的分接挡位，进而达到优化目的。
(2)全网无功优化补偿功能
这一功能主要是指电网系统内各站的电压处于合格状态且本级电网无功功率的流向合理时，使得无功功率的分层能够就地达到一种平衡状态，以进一步提高受电功率因数。
(3)电压综合无功优化功能
这一功能主要是处于电压越限情形，若电网中某变电站的10kV母线电压越上限时，系统自动调节变压的分接头，若是此电压越下限，则系统能够收集相应的母线负荷和电压变化数据并进行相应的预算，及时地给出预防无功补偿设备的投切切振荡现象的方案。
(4)图形建模功能
这一功能主要是为了适应系统主接线的变化的要求而开发设计的。
(5)逆调压功能
逆调压功能指的是以当前负荷水平为基础，当电压处于合格状态时，系统对整个电网进行全面分析检查，并根据分析结果来自动实现低谷负荷时偏下限运行和高峰负荷时电压偏上限运行等多种功能。
(6)统计考核功能
这主要是开发出能够实时收集无功设备的运行状况的相差数据并以此为管理层提供决策考核依据的功能。
(7)语音提示功能
这指的是对县级电网未纳入AVC系统内的子站提供全面控制的语音提示功能。
(8)控制信息管理功能
这一功能是AVC系统能够对整个电网的功能因数、无功、有功、电压等相关数据进行自动存档，并且还具备生成报表的功能。
4.结论
由上分析所得，AVC系统是当前电网控制和无功优化方面的新技术，且其具备良好的推广特点。随着时间的推移和科技的发展，其必将替代掉当前电网控制中占主流地位的VQC装置。而从实践方面来看，AVC系统的应用已经取得良好的令人满意的效果。因此逐步的推行县级AVC系统，让各个县级或地区建设完善的AVC系统，不断提高电网电压合格率，尽可能的减少电网的无功传输，以最大限度的优化电网潮流分布和降低电网网损，是当前建设AVC系统的最终目标。
参考文献
[1]王萍.无功电压优化集中控制系统在青岛电网的应用[J].中国电力,2007(4):34-35.
[2]苏辛一,张雪敏,何光宇.互联电网自动电压控制系统协调变量设计[J].电力系统自动化,2009(4):56-57.
[3]袁丁,郭西进.电压无功优化控制系统在地区电网中的应用[J].电力需求侧管理,2007(7):23-25.
[4]吴银凤,肖源,邝先验.地区电网电压无功优化闭环控制系统设计[J].电气应用,2007(8):8-9.
作者简介：赖鹏（1983—），男，四川彭州人，大学本科，助理工程师，研究方向：调度自动化系统安全、调度技术支持系统发展。