雍少華

（中衛(wèi)市供電局 寧夏 中衛(wèi) 755000）

0 引言

但隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，無功電壓問題也日益凸現(xiàn)出來。第一，電壓質量方面。隨著電力供需矛盾的緩和、經濟的發(fā)展、人民生活水平的提高，用戶對電壓質量的要求越來越高，同時負荷峰谷差的不斷增大，也給無功電壓控制帶來了新的要求和困難。第二，電壓安全方面。國外幾次大的電壓崩潰事故使電壓穩(wěn)定性問題受到了廣泛的重視，隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，受端系統(tǒng)不斷擴大，負荷容量不斷集中，遠方電源供電比重逐步增大，出現(xiàn)電壓崩潰并發(fā)展為全網(wǎng)性事故的可能性也正日益加大。第三，隨著電力市場化運營的深入開展，各電力公司將更注重電力運營的經濟效益，而良好的無功電壓管理是降低網(wǎng)損、提高設備運行效率、減少設備運行和維護費用的重要手段。因此，無功電壓控制的研究是現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)劃和系統(tǒng)運行所面臨的重要課題，是電力系統(tǒng)運行亟待解決的一個問題。

1 變電站無功電壓控制（VQC）實現(xiàn)方式

1.1 后臺機軟件VQC

后臺軟件式VQC是通過變電站內的計算機網(wǎng)絡，對變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)所獲取的模擬量、開關量、閉鎖信號、保護信號，由電壓無功控制功能軟件進行分析和計算，最后再通過計算機網(wǎng)絡控制執(zhí)行命令。它是將VQC功能嵌入監(jiān)控軟件中，使VQC和監(jiān)控功能一體化。它的優(yōu)點是不必增加任何設備，只需一套與監(jiān)控裝置相配套的軟件就能實現(xiàn)VQC功能，利用監(jiān)控裝置顯示運行方式，自適應跟蹤調整，遠方調度RTU功能的投切和控制方式的選定十分方便。對已進行四遙改造的常規(guī)變電站，只需在就地增加一個調度端、一條通信線路、一臺工控機和后臺軟件就能實現(xiàn)VQC功能和就地監(jiān)控功能，實時監(jiān)控畫面可以作為模擬屏使用，不占用屏位。另外使用后臺軟件式VQC，版本升級比較容易，運行策略可以根據(jù)變電所實際情況隨意更改（包括修改閉鎖條件）。

1.2 網(wǎng)絡 VQC

網(wǎng)絡VQC采用單獨的CPU裝置，但其I/O設備仍由網(wǎng)絡借助于自動化系統(tǒng)實現(xiàn)，其本身不帶I/O系統(tǒng)。其主要優(yōu)點是毋需單獨敷設電纜，減少了工作量；并且動作不完全依賴于自動化系統(tǒng)的后臺機，能獨立采取模擬量進行判斷，所以動作速度相對于軟件實現(xiàn)方式要快一些。其缺點是整個VQC的可靠性還取決于網(wǎng)絡通信、I/O和VQC主機的運行狀況，其閉鎖量、動作出口還是受后臺機和通信網(wǎng)絡的限制。

1.3 自帶輸入/輸出（I/O）系統(tǒng) VQC

自帶輸入/輸出系統(tǒng)VQC不依賴于其它裝置，數(shù)據(jù)采集和控制輸出都是自身功能的一部份，集I/O系統(tǒng)和計算判斷于一身。它直接通過二次電纜獲取所需的模擬信號、開關狀態(tài)量，進行分析、計算及判斷，在電壓越出設置的預警區(qū)時，依據(jù)一定規(guī)則能快速對控制設備發(fā)出控制量。它的優(yōu)點是能根據(jù)變電站各種運行方式，自適應跟蹤調整，不需要借助于網(wǎng)絡或其它裝置工作，不受自動化系統(tǒng)運行穩(wěn)定限制；它的弊病在于需要增加復雜二次回路，特別是控制設備的閉鎖回路，有些保護、一次設備提供信號接點不多，往往需外擴信號接點，增加設備、降低可靠性。而且該設備閉鎖原因查找麻煩、不直觀，給日常運行維護帶來困難，從技術經濟角度來看，需增加一套設備、占用一個屏位，還得增加二次電纜。

隨著計算機、通信、電子技術的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化技術不斷完善和提高，變電站綜合自動化系統(tǒng)監(jiān)控部分的運行穩(wěn)定性和可靠性也逐步提高，信息上送和命令下達速度增快，采樣精度提高，這些都對后臺軟件式VQC的實時性、實用性和可靠性提供了保證；并且后臺軟件VQC經過近幾年的使用和摸索，運行軟件已經逐漸成熟。因此，后臺軟件VQC作為一種簡單、有效的電壓無功自動調節(jié)方式，應該成為今后變電站無功電壓控制實現(xiàn)方式的首選。

但是無功電壓控制實現(xiàn)方式的選擇應該針對于不同自動化水平的變電站，采取不同的方式。對于新建的變電站，由于目前采用綜合自動化系統(tǒng)，設備較先進、精干，在能保證反應速度、動作速度的前提下，選用后臺機軟件方式或由與網(wǎng)絡相連的專門方式比較合適；對于一些擴建的和無人值班改造的老變電站，采用帶輸入/輸出系統(tǒng)的綜合控制系統(tǒng)較合適，一是它可靠，二是老變電站也無后臺機等現(xiàn)代化的自動化設備和通信網(wǎng)絡，由老設備改造接入無功電壓控制設備容易。

2 變電站無功電壓控制應考慮的一些問題

2.1 變電站無功電壓控制策略問題

控制策略是VQC調節(jié)的基本準則。合理的控制策略應是VQC實際投運的基本要求之一。現(xiàn)有的控制策略主要存在以下幾個問題：一是忽略了電壓、無功和負荷變化間的關系以及負荷的影響，割裂了電壓調節(jié)與無功補償?shù)挠袡C聯(lián)系，在實際運行中導致一些不合理的動作方式，引起自動控制裝置的頻繁動作，降低了開關設備的使用壽命。二是目前調節(jié)裝置的控制策略大都是以本站局部最優(yōu)為控制目標的，沒有考慮對其它站的影響，也不可能從全局網(wǎng)損最小的角度出發(fā)進行控制。對其改進要求的重點在于減少變壓器有載調壓分接頭的調整次數(shù)，并與改善峰谷時段的功率因數(shù)有機的結合起來。此外，作為一種成熟產品，VQC應能滿足用戶的特殊要求，如無有載調壓變電站的單一電容器投切，無補償電容器組變電站的單一變壓器有載調壓等情況。

2.2 變電站無功電壓控制閉鎖問題

VQC的閉鎖是指VQC在變電站異?；蛳到y(tǒng)異常情況下，能及時停止自動調節(jié)。閉鎖問題是VQC能否投運的最大問題。如果VQC沒有完善的閉鎖系統(tǒng)或閉鎖速度達不到運行要求，就會對變電站的安全運行帶來嚴重威脅。這就要求VQC具有完善的閉鎖系統(tǒng)，一旦閉鎖條件產生，VQC應能立即響應。VQC在閉鎖方面存在的主要問題有：（1）閉鎖條件不夠全面；（2）閉鎖限值設置不合理；（3）閉鎖速度不夠。VQC應考慮的主要閉鎖要求有：主變保護動作、電容器保護動作、PT斷線、系統(tǒng)電壓異常、主變并列運行時的錯檔、裝置故障、電容器開關或主變分接開關日動作次數(shù)達到最大值、目標對象拒動、主變滑檔等。

2.3 變電站無功電壓控制人機界面問題

VQC的人機界面是顯示本站運行狀態(tài)和閉鎖情況的有效途徑，并能在線靈活的整定有關參數(shù)。人機界面的問題是VQC能否正常工作的關鍵。目前人機界面存在的主要問題有：（1）參數(shù)設置不夠方便，對用戶開放的參數(shù)不夠充分和全面；（2）部分閉鎖條件隱藏在程序里面，而沒有在人機界面中反映出來；（3）VQC動作記錄不夠全面等。

2.4 運行方式問題

變電站的運行方式不是固定不變的，會隨著負荷變化，設備運行狀態(tài)的改變而作相應的變化。尤其是現(xiàn)在城網(wǎng)變電站的主接線種類繁多，較以往的主接線有很大的變化。由于受裝置本身的資源限制，采樣不夠全面，導致現(xiàn)有VQC對新的變電站運行方式不能正確反映。為此，對不同變電站應采取相應的特殊處理。

3 結束語

對于聯(lián)系電網(wǎng)和用戶的變電站來說，保證變電站用戶端的電壓水平接近額定值，對提高全網(wǎng)電壓質量有著重要意義,因此變電站無功電壓控制成為保障電壓質量和無功平衡、提高電網(wǎng)可靠性和經濟性必不可少的措施。

［1］韓禎祥.電力系統(tǒng)自動控制[M].水利電力出版社，1995.

［2］馬維新.電力系統(tǒng)電壓[M].中國電力出版社，1998.