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【摘 要】南宁地调无功电压综合控制系统(以下简称为AVC系统)已通过验收,根据本人参与调试的体会,本文将介绍AVC系统组成,控制路径,系统框架,控制策略,并对系统建设的重要性简要说明,对实际存在问题进行探讨,为今后能更好提高AVC系统应用水平。
【关键词】无功电压控制;控制策略;重要性;安全稳定;存在问题
引言
南宁地调圆满完成AVC系统所有110千伏及以上无人值守变电站的点对点无功策略功能测试,实现44座110千伏及以上无人值守变电站全部纳入AVC系统闭环控制。这项举措对南宁电网电压质量的提高起到了重要的作用。在此,讨论南宁地调对AVC系统的应用。
一.AVC系统框架
我局的AVC系统框架包括:两台SCADA前置机,两台SCADA工作站,两台AVC服务器,一台AVC维护工作站,两台AVC监控工作站。
二.控制策略---九区域图
按照九区域图,AVC系统应当实现的基本控制策略如下:
1. 低压侧母线电压越上限、无功正常时:下调主变分接头。
2.母线电压越上限、无功越上限时:先下调主变分接头再投电容器组。
3.母线电压在下限临界、无功越上限时:投电容器组。
4.母线电压在上限临界、无功越上限时:如还有电容器未投,则先下调主变分接头再投电容器组。
5.母线电压越下限、无功越上限时:先投电容器组,如电压仍低于下限则上调主变分接头。
6.母线电压越下限、无功正常时:上调主变分接头。
7.母线电压越下限、无功越下限时:先上调主变分接头再切电容器组。
8.母线电压合格、无功越下限时:切电容器组。
9.母线电压在下限临界、无功越下限时:如有电容器未切,则先上调主变分接头再切电容。
10.母线电压越上限、无功越下限时:先切电容器组,如电压仍高于上限则先下调主变分接头。
三.智能化的控制策略
以下列举了五条控制策略,这些控制策略已记录进规则库,便于AVC系统进行无功分层分区控制,从而更好的提高电压合格率及降低网损。
1. 在投切电容器组时,综合考虑了母线电压情况、无功负荷情况和当前的功率因数,只有当无功负荷达到一定量(目前设定为电容器组容量的58%,经验值可调整)才会启动电容器投切的判断程序,然后再考虑当电容器投切操作后功率因数的变化情况,如果功率因数确实有提高(大于事先设定的功率因数限值),才会生成投切命令。
2. 如果中调没有发送调节目标值,对220kV变采用特殊处理,如果发生无功倒送即马上切除电容器组;只有当无功缺额大于电容器组容量时才会投入一组电容器,以防止发生无功倒送的情况。
3. 如果中调下发调控目标值,则首先按照该目标值进行计算,如果能够实现该目标则下发相应的控制指令,否则返回无法实现调控指令的信息。
4. 对电压越限的判断原则:根据时段、额定电压和预先设定的电压上、下限标准进行判断。
5. 对无功越限的判断:
(1) 吸收无功的情况(理论上需要投入电容器)
首先判断功率因数是否符合标准,利用变压器高压侧的有功、无功遥测值计算当前的功率因数,然后根据时段和预先设定的功率因数上、下限,判断当前功率因数是否达标。
如果功率因数达标,则进一步判断无功和电容器容量的关系。
在高峰时段,如果吸收的无功量大于电容器容量100%,并且投入电容后,功率因数有提高(大于未投入之前的功率因数)则视为无功越上限,应该投电容,否则为无功正常。
在其他时段,如果投入电容器后不发生无功反送现象,而且功率因数有提高,则视为无功越上限,应该投电容,否则为无功正常。如果找不到能够满足上述判断条件,则设为无功正常。
(2) 反送无功的情况(理论上需要切除电容器)
首先判断功率因数是否符合标准,利用变压器高压侧的有功、无功遥测值计算当前的功率因数,然后根据时段和预先设定的功率因数上、下限,判断当前功率因数是否达标。
如果达标,则进一步判断无功和电容器容量的关系。
在高峰时段,如果反送的无功量大于电容器容量的58%,并且切除电容后功率因数有提高(大于未切除之前的功率因数)则视为无功越下限,应该切电容,否则为无功正常。
在其他时段,如果切除电容后功率因数有提高,则视为无功越下限,应该切电容,否则为无功正常。如果找不到能够满足上述判断条件,则设为无功正常。
四.系统建设的意义
保证电压合格率;降低网损 ;降低劳动强度;保证电网安全稳定运行。
五.AVC的功能存在问题
通过对AVC系统调试和投入闭环控制后,仍然发现系统存在诸多问题,以出现频率最多的两个问题,在此进行讨论。
1. 220kV站110kv出線电压偏高(低)
AVC系统投入闭环控制后,在低谷时段会把各站电容器大量退出,会导致全网电压都偏低,220KV变电站的变压器就上调分接头,以提高电压;但是在第2天进入高峰时段后,AVC系统不会出策略下调220KV变压器分接头。导致一些负荷相对较轻的110kv变电站的10kV出线会偏高,这样该站110kV变压器档位就会下调,这个时候该站10KV母线的电压如果还越限的话就没有办法控制了。这个问题已经通过调整运行导则来解决,目前采用专家规则库来限制。
2. 外部异常闭锁的操作规程问题
在之前的运行中,调度员在实际操作中遇到这样的情况,在运行中当发现某变电站变压器档位在1档,10KV电压越上限时,由于没有办法对档位进行操作,只能人工将10KV母线上的电容器退出,由于外部闭锁等两个计算周期(10分钟)才起作用,在下一个计算周期系统可能就会发令再次投电容器。实际运行中,遇到仅有2分钟间隔(人工退出到AVC下令重新投入),这样容易造成事故。定义的外部异常闭锁等待两个运行周期才生效。程序不能解决。这个情况只可能从调度员的操作规程上去考虑,要求先将人工调整的对象挂牌,在人工操作。
六.结束语
AVC系统是地区电网无功电压控制的核心,是实现无功分层分区平衡,提高供电电压质量,降低电网损耗的重要手段之一。为更全面实现AVC系统的控制作用,进行了检查及测试AVC系统控制策略,并按照控制策略制定了AVC系统的闭锁规则,成功实现全网无功电压的在线闭环控制。
【关键词】无功电压控制;控制策略;重要性;安全稳定;存在问题
引言
南宁地调圆满完成AVC系统所有110千伏及以上无人值守变电站的点对点无功策略功能测试,实现44座110千伏及以上无人值守变电站全部纳入AVC系统闭环控制。这项举措对南宁电网电压质量的提高起到了重要的作用。在此,讨论南宁地调对AVC系统的应用。
一.AVC系统框架
我局的AVC系统框架包括:两台SCADA前置机,两台SCADA工作站,两台AVC服务器,一台AVC维护工作站,两台AVC监控工作站。
二.控制策略---九区域图
按照九区域图,AVC系统应当实现的基本控制策略如下:
1. 低压侧母线电压越上限、无功正常时:下调主变分接头。
2.母线电压越上限、无功越上限时:先下调主变分接头再投电容器组。
3.母线电压在下限临界、无功越上限时:投电容器组。
4.母线电压在上限临界、无功越上限时:如还有电容器未投,则先下调主变分接头再投电容器组。
5.母线电压越下限、无功越上限时:先投电容器组,如电压仍低于下限则上调主变分接头。
6.母线电压越下限、无功正常时:上调主变分接头。
7.母线电压越下限、无功越下限时:先上调主变分接头再切电容器组。
8.母线电压合格、无功越下限时:切电容器组。
9.母线电压在下限临界、无功越下限时:如有电容器未切,则先上调主变分接头再切电容。
10.母线电压越上限、无功越下限时:先切电容器组,如电压仍高于上限则先下调主变分接头。
三.智能化的控制策略
以下列举了五条控制策略,这些控制策略已记录进规则库,便于AVC系统进行无功分层分区控制,从而更好的提高电压合格率及降低网损。
1. 在投切电容器组时,综合考虑了母线电压情况、无功负荷情况和当前的功率因数,只有当无功负荷达到一定量(目前设定为电容器组容量的58%,经验值可调整)才会启动电容器投切的判断程序,然后再考虑当电容器投切操作后功率因数的变化情况,如果功率因数确实有提高(大于事先设定的功率因数限值),才会生成投切命令。
2. 如果中调没有发送调节目标值,对220kV变采用特殊处理,如果发生无功倒送即马上切除电容器组;只有当无功缺额大于电容器组容量时才会投入一组电容器,以防止发生无功倒送的情况。
3. 如果中调下发调控目标值,则首先按照该目标值进行计算,如果能够实现该目标则下发相应的控制指令,否则返回无法实现调控指令的信息。
4. 对电压越限的判断原则:根据时段、额定电压和预先设定的电压上、下限标准进行判断。
5. 对无功越限的判断:
(1) 吸收无功的情况(理论上需要投入电容器)
首先判断功率因数是否符合标准,利用变压器高压侧的有功、无功遥测值计算当前的功率因数,然后根据时段和预先设定的功率因数上、下限,判断当前功率因数是否达标。
如果功率因数达标,则进一步判断无功和电容器容量的关系。
在高峰时段,如果吸收的无功量大于电容器容量100%,并且投入电容后,功率因数有提高(大于未投入之前的功率因数)则视为无功越上限,应该投电容,否则为无功正常。
在其他时段,如果投入电容器后不发生无功反送现象,而且功率因数有提高,则视为无功越上限,应该投电容,否则为无功正常。如果找不到能够满足上述判断条件,则设为无功正常。
(2) 反送无功的情况(理论上需要切除电容器)
首先判断功率因数是否符合标准,利用变压器高压侧的有功、无功遥测值计算当前的功率因数,然后根据时段和预先设定的功率因数上、下限,判断当前功率因数是否达标。
如果达标,则进一步判断无功和电容器容量的关系。
在高峰时段,如果反送的无功量大于电容器容量的58%,并且切除电容后功率因数有提高(大于未切除之前的功率因数)则视为无功越下限,应该切电容,否则为无功正常。
在其他时段,如果切除电容后功率因数有提高,则视为无功越下限,应该切电容,否则为无功正常。如果找不到能够满足上述判断条件,则设为无功正常。
四.系统建设的意义
保证电压合格率;降低网损 ;降低劳动强度;保证电网安全稳定运行。
五.AVC的功能存在问题
通过对AVC系统调试和投入闭环控制后,仍然发现系统存在诸多问题,以出现频率最多的两个问题,在此进行讨论。
1. 220kV站110kv出線电压偏高(低)
AVC系统投入闭环控制后,在低谷时段会把各站电容器大量退出,会导致全网电压都偏低,220KV变电站的变压器就上调分接头,以提高电压;但是在第2天进入高峰时段后,AVC系统不会出策略下调220KV变压器分接头。导致一些负荷相对较轻的110kv变电站的10kV出线会偏高,这样该站110kV变压器档位就会下调,这个时候该站10KV母线的电压如果还越限的话就没有办法控制了。这个问题已经通过调整运行导则来解决,目前采用专家规则库来限制。
2. 外部异常闭锁的操作规程问题
在之前的运行中,调度员在实际操作中遇到这样的情况,在运行中当发现某变电站变压器档位在1档,10KV电压越上限时,由于没有办法对档位进行操作,只能人工将10KV母线上的电容器退出,由于外部闭锁等两个计算周期(10分钟)才起作用,在下一个计算周期系统可能就会发令再次投电容器。实际运行中,遇到仅有2分钟间隔(人工退出到AVC下令重新投入),这样容易造成事故。定义的外部异常闭锁等待两个运行周期才生效。程序不能解决。这个情况只可能从调度员的操作规程上去考虑,要求先将人工调整的对象挂牌,在人工操作。
六.结束语
AVC系统是地区电网无功电压控制的核心,是实现无功分层分区平衡,提高供电电压质量,降低电网损耗的重要手段之一。为更全面实现AVC系统的控制作用,进行了检查及测试AVC系统控制策略,并按照控制策略制定了AVC系统的闭锁规则,成功实现全网无功电压的在线闭环控制。