周 行

（國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司，浙江 寧波315012）

0 引言

無功電壓控制發(fā)展始于20世紀(jì)60年代全網(wǎng)最優(yōu)潮流離線仿真計(jì)算［1］。法國在20世紀(jì)90年代實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)三級(jí)電壓控制，基于三級(jí)控制思想，在廠站通過自動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)一級(jí)控制，在全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化控制。在我國省一級(jí)電網(wǎng)中基本是按照這種方式實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)分級(jí)分區(qū)電壓無功控制［2］。寧波電網(wǎng)屬于分區(qū)電壓無功控制，2010年以后寧波電網(wǎng)區(qū)域無功電壓控制（AVC）系統(tǒng)便投入了正式的閉環(huán)運(yùn)行。雖然閉環(huán)運(yùn)行有著諸多優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在著不少問題，隨著對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行要求的不斷提高，完善AVC系統(tǒng)迫在眉睫。

1 運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1 對(duì)區(qū)域無功電壓控制系統(tǒng)要求高

寧波電網(wǎng)2010年調(diào)控一體化的實(shí)現(xiàn)，使得調(diào)度與運(yùn)行監(jiān)控2個(gè)專業(yè)更好地融合在一起，能夠有效地對(duì)整個(gè)寧波電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)控，全局性更廣，及時(shí)性更強(qiáng)。這就要求區(qū)域無功電壓控制系統(tǒng)的控制策略能夠準(zhǔn)確及時(shí)滿足整個(gè)寧波電網(wǎng)的運(yùn)行要求。

1.2 區(qū)域無功電壓控制系統(tǒng)可用性和準(zhǔn)確性存在問題

由于AVC系統(tǒng)中的遙測、遙信等數(shù)據(jù)來源于SCADA系統(tǒng)，因此，SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對(duì)于AVC系統(tǒng)的計(jì)算、策略、控制都有著非常重要的影響。在實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)AVC無法對(duì)某個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制，經(jīng)核查發(fā)現(xiàn)是該設(shè)備SCADA遙測量出現(xiàn)錯(cuò)誤所導(dǎo)致。如某電容器開關(guān)處于熱備用狀態(tài)，實(shí)際電流值為0，但其遙測電流數(shù)據(jù)卻仍然顯示為152A，這時(shí)，AVC系統(tǒng)會(huì)判斷這個(gè)電容器存在故障，并把它排除在控制范圍之外。由此可見，該系統(tǒng)的可用性與可靠性還存在一定的問題。

1.3 系統(tǒng)維護(hù)方法和展示方式存在不足

AVC系統(tǒng)的維護(hù)對(duì)于維護(hù)人員來說是一件非常耗時(shí)耗力的工作。例如：一個(gè)新變電站要納入AVC閉環(huán)運(yùn)行，必須進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)錄入、AVC建模、圖形制作、閉環(huán)調(diào)試等工作，以驗(yàn)證AVC系統(tǒng)對(duì)其控制的正確性，這需要耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力。為此，我們還對(duì)幾個(gè)變電站相應(yīng)的調(diào)試時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如表1所示（統(tǒng)計(jì)時(shí)間：2013年7月13日）。

另外，展示界面不夠人性化和友好。如調(diào)控人員需要通過觀察“調(diào)壓命令表”對(duì)未能及時(shí)通過AVC進(jìn)行控制的設(shè)備進(jìn)行人工干預(yù)，但“調(diào)壓命令表”中的調(diào)壓命令太多，很多只是涉及開環(huán)運(yùn)行的變電站（此類信息給調(diào)控人員以提示），且刷新極快，調(diào)控人員無法及時(shí)捕捉到信息。為此，我們還對(duì)某些天“調(diào)壓命令表”中出現(xiàn)的命令條數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。一天的命令條數(shù)基本都是上萬。

表1 變電站AVC調(diào)試時(shí)間 單位：min

2 完善無功電壓控制系統(tǒng)的措施

2.1 查找SCADA系統(tǒng)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并及時(shí)處理

經(jīng)過多方的學(xué)習(xí)參考，我們主要總結(jié)了3個(gè)方案。方案1：由維護(hù)人員逐一對(duì)每個(gè)變電站內(nèi)的遙信、遙測等數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)和處理。方案2：在AVC系統(tǒng)過濾SCADA數(shù)據(jù)過程中將其過濾的數(shù)據(jù)通過列表形式給出，維護(hù)人員根據(jù)告警進(jìn)行相應(yīng)處理。方案3：另設(shè)計(jì)程序，單獨(dú)對(duì)SCADA系統(tǒng)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別，再由維護(hù)人員進(jìn)行處理。對(duì)于方案1：逐個(gè)廠站進(jìn)行排查可以發(fā)現(xiàn)所有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，但員工工作量大，若出現(xiàn)新的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。對(duì)于方案2：能夠及時(shí)準(zhǔn)確了解SCADA錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，相對(duì)于方案1可以減少不少人力，系統(tǒng)安全性上也不存在隱患。對(duì)于方案3：能夠及時(shí)準(zhǔn)確了解SCADA錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，但需另外設(shè)計(jì)程序，設(shè)計(jì)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且需要進(jìn)行驗(yàn)證，不能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)施，并且軟件對(duì)于系統(tǒng)的安全性有待考證。為了盡量減少人力、物力開支并兼顧系統(tǒng)的安全運(yùn)行，綜合以上分析，方案2最佳。

2.2 縮短變電站AVC調(diào)試時(shí)間

由于AVC調(diào)試時(shí)間過長，給系統(tǒng)安全運(yùn)行埋下了隱患，那么如何縮短時(shí)間，我們初步給出了3個(gè)方案。方案1：加快參數(shù)錄入、圖形制作等工作速率，盡量縮短時(shí)間。方案2：在保證正確性的基礎(chǔ)上簡化AVC閉環(huán)調(diào)試步驟，跳過AVC動(dòng)作所需條件，直接進(jìn)行閉環(huán)調(diào)試。方案3：跳過AVC閉環(huán)調(diào)試環(huán)節(jié)，人工確認(rèn)數(shù)據(jù)庫中信息的正確性。從可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、安全性3個(gè)方面對(duì)以上方案進(jìn)行比較：方案1雖然能縮短時(shí)間，但縮短的時(shí)間不能達(dá)到要求，需要維護(hù)人員進(jìn)一步提高工作效率，不經(jīng)濟(jì)且效果不明顯，同時(shí)維護(hù)人員工作時(shí)間縮短存在安全隱患。方案2能夠大大縮短AVC閉環(huán)調(diào)試時(shí)間，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性與安全性。方案3能夠直接省去AVC閉環(huán)調(diào)試環(huán)節(jié)，節(jié)省更多時(shí)間，但存在安全隱患。

我們可以從表1中看出，每個(gè)變電站的AVC閉環(huán)測試時(shí)間均占總用時(shí)的將近一半，如果能大大縮短這段時(shí)間，達(dá)到目標(biāo)的可能性就很大。從經(jīng)濟(jì)性考慮，應(yīng)盡量使維護(hù)人員保持正常的工作節(jié)奏；從安全性考慮，AVC系統(tǒng)必須安全可靠，不允許存在安全隱患。所以方案2成為首選。

2.3 減少“調(diào)壓命令表”界面累計(jì)的記錄數(shù)

“調(diào)壓命令表”累計(jì)條數(shù)過多，給工作人員帶來了巨大的工作量，降低了員工的工作效率，因此減少累計(jì)調(diào)壓命令記錄數(shù)可以大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。我們給出了3個(gè)實(shí)現(xiàn)方案。方案1：修改程序，降低AVC系統(tǒng)計(jì)算速率，減少調(diào)壓命令。方案2：在列表?xiàng)l件中加入判據(jù)“變電站是否閉環(huán)”，列出閉環(huán)變電站的調(diào)壓命令。方案3：重新進(jìn)行AVC建模，只包含已投入閉環(huán)運(yùn)行的變電站。方案1需要修改程序，雖然能達(dá)到目標(biāo)，但犧牲了AVC的及時(shí)性，同時(shí)存在安全隱患。方案2能滿足要求并兼顧經(jīng)濟(jì)與安全性。方案3需要重新建模，雖然能滿足要求，但犧牲了AVC的全局性和完整性，同時(shí)重建工作量巨大而且缺乏安全可靠性。

要將累計(jì)調(diào)壓命令記錄數(shù)從原來的近萬條減少至近千條，可從3個(gè)方面考慮。可實(shí)施性：三者都能滿足要求；經(jīng)濟(jì)性：方案1和方案3都需要對(duì)程序和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行更改，不經(jīng)濟(jì)；安全性：方案1需要修改程序，會(huì)給AVC運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn)，方案3需要重新建立數(shù)學(xué)模型，更改整個(gè)AVC的架構(gòu)，是不可行的。綜上所述，我們選擇了方案2。

3 方案實(shí)施

在確定好方案后，我們分別從3方面進(jìn)行了實(shí)踐操作：（1）使AVC系統(tǒng)在過濾數(shù)據(jù)過程中的告警信息可見，并在圖形列表中列出來，在選擇列表過程中，將“廠站ID號(hào)”、“告警設(shè)備ID號(hào)”、“告警名稱”、“閉鎖狀態(tài)”、“閉鎖類型”、“動(dòng)作時(shí)間”等作為所關(guān)聯(lián)的域名列出。（2）通過內(nèi)部設(shè)置，使得AVC閉環(huán)調(diào)試時(shí)不需要滿足所有判據(jù)，直接彈出調(diào)試窗口進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)修改右鍵菜單功能，使其具備調(diào)用閉環(huán)測試工具的功能。（3）在內(nèi)部設(shè)置中加入判據(jù)“變電站是否閉環(huán)”作為列表?xiàng)l件，并在圖形列表中列出，所列出的記錄都是在加入“變電站是否閉環(huán)”的判據(jù)后AVC系統(tǒng)所發(fā)出的調(diào)壓命令。

4 結(jié)語

實(shí)施以上3個(gè)方案可以準(zhǔn)確地在SCADA系統(tǒng)中找到相應(yīng)缺陷，并及時(shí)處理，變電站AVC調(diào)試時(shí)間縮短為近60min，“調(diào)壓命令表”界面中一天累計(jì)的記錄數(shù)縮短至近2 000條，大大提高了整個(gè)寧波電網(wǎng)的運(yùn)行水平，降低了員工的工作強(qiáng)度，具有很好的間接經(jīng)濟(jì)效益。

［1］張勇軍，任震.無功電壓動(dòng)態(tài)控制的分布式協(xié)同優(yōu)化［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004（4）

［2］郭慶來，孫宏斌，張伯明，等.協(xié)調(diào)二級(jí)電壓控制的研究［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005（3）