馬鶴年

(國網(wǎng)上海市電力公司檢修公司，上海 200122)

220 kV變電站AVC自動(dòng)無功補(bǔ)償系統(tǒng)的改造

馬鶴年

(國網(wǎng)上海市電力公司檢修公司，上海 200122)

重點(diǎn)闡述了AVC實(shí)施改造的原理、過程及模擬運(yùn)行的效果，介紹了某電力公司在220 kV變電站原有微機(jī)“五防”系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對(duì)無功設(shè)備進(jìn)行硬件改造和軟件升級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)主站(市調(diào))AVC自動(dòng)無功補(bǔ)償系統(tǒng)的自動(dòng)投退功能的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，有效提升了電網(wǎng)運(yùn)行能力和自動(dòng)化水平。

自動(dòng)電壓控制；自動(dòng)無功補(bǔ)償；“五防”系統(tǒng)；遙控閉鎖裝置

0 引言

某電力公司裝設(shè)有獨(dú)立微機(jī)“五防”系統(tǒng)的變電站共107座，其中79座裝設(shè)有遙控閉鎖裝置。在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，遙控閉鎖繼電器處于閉鎖狀態(tài)，通過與自動(dòng)化總控單元的通信規(guī)約，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作過程中的軟件閉鎖功能。為適應(yīng)智能電網(wǎng)快速發(fā)展的新形勢(shì)，深化推進(jìn)國家電網(wǎng)公司發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，按照“變革組織架構(gòu)、創(chuàng)新管理方式、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程”的總體要求，上海電網(wǎng)將變電站AVC(自動(dòng)電壓控制)功能建設(shè)當(dāng)成一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略任務(wù)。

要實(shí)施AVC無功自動(dòng)補(bǔ)償，需要對(duì)變電站的電容器/電抗器回路進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)遙控，在防誤閉鎖系統(tǒng)中增加AVC系統(tǒng)的投退功能。在AVC功能投入后，相關(guān)電容器/電抗器部分的軟、硬件閉鎖全部自動(dòng)解除，允許遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。在閉鎖解除后，防誤閉鎖系統(tǒng)會(huì)禁止模擬和操作與AVC系統(tǒng)有關(guān)的回路設(shè)備及關(guān)聯(lián)設(shè)備，從而保證設(shè)備操作權(quán)的唯一性和安全性。新的AVC控制策略經(jīng)運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收，對(duì)站內(nèi)原有“五防”功能和閉鎖邏輯不產(chǎn)生任何影響。

1 AVC方案實(shí)現(xiàn)過程

受控站每個(gè)電容器/電抗器回路各配置1個(gè)AVC功能投退開關(guān)，安裝于模擬屏或微機(jī)“五防”主機(jī)界面上，由現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員通過受控站或遠(yuǎn)程中心站的微機(jī)“五防”閉鎖系統(tǒng)控制投退。

(1) 模擬屏按鈕操作。分別按下1-N號(hào)電容器/電抗器AVC投入按鈕，漢顯板顯示“1-N號(hào)電容器/電抗器AVC投運(yùn)”，然后將AVC的ID鑰匙插入鎖孔，即完成投入。AVC退出與之操作相同。

(2) 微機(jī)“五防”主機(jī)按鈕操作。在界面上分別對(duì)1-N號(hào)電容器/電抗器AVC投入按鈕點(diǎn)擊右鍵，在彈出的菜單中選擇“AVC投運(yùn)”。AVC退出與之操作相同，選擇“AVC退出”菜單即完成。

(3) AVC流程框結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

2 AVC拓?fù)湓?/h2>

在模擬屏上1-N號(hào)電容器/電抗器AVC投入按鈕。通過“五防”主板與閉鎖控制器主機(jī)通信(遙控閉鎖主從規(guī)約)，由主機(jī)發(fā)送給AVC閉鎖控制器命令，同時(shí)也發(fā)送給中心站“五防”服務(wù)器，再由服務(wù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫同步到中心站“五防”主機(jī)和市調(diào)的“五防”工作站。

AVC控制器首先通過RS485串口通信(遙控閉鎖編碼規(guī)約)對(duì)1-N號(hào)電容器/電抗器閉鎖繼電器進(jìn)行合/分解鎖，其次通過編碼地址通信對(duì)1-N號(hào)電容器/電抗器信號(hào)繼電器實(shí)施動(dòng)作告警(當(dāng)AVC投入時(shí)，點(diǎn)亮繼電器指示燈；當(dāng)AVC退出時(shí)，熄滅繼電器指示燈)，發(fā)送給自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，完成向當(dāng)?shù)睾笈_(tái)、中心站監(jiān)控、市調(diào)D5000監(jiān)控系統(tǒng)傳輸1-N號(hào)電容器/電抗器“五防”AVC投入/退出信號(hào)。同時(shí)“五防”主板通過CDT規(guī)約向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送1-N號(hào)電容器解鎖報(bào)文。當(dāng)遙控閉鎖屏或35 kV開關(guān)柜上的1-N號(hào)電容器/電抗器閉鎖繼電器解鎖時(shí)，合/分燈常亮；監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)1-N號(hào)電容器/電抗器AVC投入信號(hào)動(dòng)作（紅燈為投入，綠燈為退出）時(shí)，本站無功設(shè)備開關(guān)的遙控權(quán)轉(zhuǎn)移給AVC主站系統(tǒng)（市調(diào)調(diào)控處）。AVC拓?fù)湓砣鐖D2所示。

圖1 AVC拓?fù)湓?/p>

3 AVC功能分析

3.1 邏輯判斷功能

AVC無功補(bǔ)償啟動(dòng)按鈕邏輯關(guān)系與對(duì)應(yīng)間隔上下隔離刀閘相關(guān)聯(lián)，僅在上下隔離刀閘處于合閘狀態(tài)時(shí)允許投入(即熱備狀態(tài)或運(yùn)行態(tài)允許投退)，如有任何地線投入或者隔離刀閘分開的情況，均不能啟動(dòng)AVC功能。

當(dāng)需要AVC投運(yùn)時(shí)，按下模擬屏或微機(jī)“五防”電腦上的“×××AVC投運(yùn)”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行該電容器/電抗器的投運(yùn)邏輯判斷。若斷路器處于熱備用狀態(tài)，其對(duì)應(yīng)AVC遙控閉鎖繼電器接點(diǎn)吸合，解鎖命令下發(fā)至AVC硬接點(diǎn)繼電器，使繼電器導(dǎo)通，解鎖電容器/電抗器的監(jiān)控閉鎖點(diǎn)，控制權(quán)轉(zhuǎn)移至自動(dòng)化監(jiān)控后臺(tái)，若邏輯不正確(即系統(tǒng)認(rèn)為斷路器處于非熱備狀態(tài))，則報(bào)錯(cuò)：“檢查×××設(shè)備狀態(tài)”(該設(shè)備與AVC投運(yùn)條件狀態(tài)不符)，和“設(shè)備狀態(tài)不符，×××AVC不能投運(yùn)?！?/p>

3.2 AVC投運(yùn)并行多任務(wù)閉鎖功能

AVC投運(yùn)時(shí)，將投運(yùn)的電容器/電抗器間隔進(jìn)行多任務(wù)閉鎖，即本間隔不允許其他設(shè)備“五防”模擬操作，保證操作的安全性和唯一性。如若違反操作，進(jìn)行模擬預(yù)演，則系統(tǒng)提示“AVC設(shè)備已投運(yùn)，禁止操作！”。

3.3 設(shè)備唯一操作權(quán)功能

當(dāng)某間隔電容器/電抗器設(shè)備AVC無功補(bǔ)償功能啟動(dòng)時(shí)，受控站向中心站和市調(diào)調(diào)控處釋放該電容器間隔的控制權(quán)，在中心站、受控站和調(diào)控處的“五防”系統(tǒng)上都不能對(duì)該間隔的設(shè)備進(jìn)行模擬。當(dāng)某間隔電容器/電抗器退出AVC功能時(shí)，受控站收回中心站和市調(diào)調(diào)控的控制權(quán)，轉(zhuǎn)為“五防”閉鎖狀態(tài)，此時(shí)所有控制輸出均需經(jīng)過“五防”預(yù)演(AVC控制功能失效)。

3.4 中心站狀態(tài)同步功能

AVC無功補(bǔ)償功能的啟動(dòng)控制權(quán)，由受控站運(yùn)維人員通過就地或者中心站微機(jī)“五防”集中閉鎖系統(tǒng)控制，調(diào)控處微機(jī)“五防”延伸系統(tǒng)只有瀏覽功能，不允許操作該投退開關(guān)。

4 AVC正常投入模擬操作

選取1號(hào)電容器，AVC正常投入操作。設(shè)置1號(hào)電容器均為熱備用狀態(tài)或運(yùn)行狀態(tài)，依次按下1號(hào)電容器AVC投入開關(guān)，向AVC遙控閉鎖控制器發(fā)出控制信號(hào)，其對(duì)應(yīng)AVC遙控閉鎖繼電器接點(diǎn)吸合，AVC硬接點(diǎn)繼電器導(dǎo)通。同時(shí)“五防”主機(jī)向監(jiān)控后臺(tái)發(fā)送解鎖報(bào)文(CDT規(guī)約)，遙控閉鎖繼電器接點(diǎn)閉合(點(diǎn)亮繼電器指示燈)，解鎖1號(hào)電容器設(shè)備。此時(shí)，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)界面顯示1號(hào)電容器AVC投運(yùn)，調(diào)控處AVC主站系統(tǒng)依據(jù)整定參數(shù)和信號(hào)閉鎖條件，通過D5000監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)1號(hào)電容器開關(guān)控制合閘。

圖2 AVC拓?fù)湓?/p>

5 結(jié)束語

通過對(duì)受控站微機(jī)“五防”系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，上海市調(diào)控處AVC主站系統(tǒng)通過軟件優(yōu)化計(jì)算后，對(duì)各分區(qū)變電站內(nèi)電壓、無功設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)操作，最終實(shí)現(xiàn)電壓和無功的最優(yōu)控制，從而提升駕馭大電網(wǎng)運(yùn)行能力，提升大范圍資源優(yōu)化配置能力，提高無功控制的自動(dòng)化水平。

2016-06-18。

馬鶴年(1962-)，男，工程師，主要從事電力系統(tǒng)監(jiān)控自動(dòng)化等工作，email：13918658171@139.com。