潘梅（國網(wǎng)四川省電力公司攀枝花供電公司，四川 攀枝花617000）

調(diào)度支持系統(tǒng)AVC功能應(yīng)用及常見問題處理

潘梅（國網(wǎng)四川省電力公司攀枝花供電公司，四川 攀枝花617000）

隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)的規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行已經(jīng)成為了當(dāng)前形勢下電力生產(chǎn)研究的重大課題。在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，一定要不斷地采用新的技術(shù)來提高電能的質(zhì)量、不斷地降低網(wǎng)絡(luò)元件中的電能損耗現(xiàn)場，從而能夠獲得滿足安全條件的最大的經(jīng)濟(jì)型以及最好的電能質(zhì)量。自動(dòng)電壓控制（AVC）指的是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和可調(diào)控設(shè)備，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況在線閉環(huán)控制無功和電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無功合理分布。在眾多技術(shù)手段中，電網(wǎng)的自動(dòng)電壓控制以及無功優(yōu)化（簡稱AVC）就是一種非常有效的能夠提高電能質(zhì)量同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)元件電量損耗，檢測電網(wǎng)安全運(yùn)行水平的有效手段。

AVC系統(tǒng)；控制功能；策略

1 引言

1.1 調(diào)度支持系統(tǒng)AVC技術(shù)

地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)是變電站主站自動(dòng)化的高級應(yīng)用軟件技術(shù)繼續(xù)延伸發(fā)展不斷靠攏閉環(huán)控制方向。地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心系統(tǒng)SCADA及其他一些功能先進(jìn)的高級應(yīng)用軟件（例如可以進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)）已經(jīng)達(dá)到實(shí)用化水平。全國大部分地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)化硬件水平已經(jīng)有了明顯的提高，例如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集以及閉環(huán)控制等功能基本都可以滿足了。將變電站主站的中心控制系統(tǒng)SCADA與電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，能夠在控制中心采取一系列的實(shí)時(shí)信息，包括開關(guān)刀閘位置、母線電壓、線路潮流、以及發(fā)電機(jī)出力等，同時(shí)可以在控制中心進(jìn)行遠(yuǎn)程操控來完成一系列的操作，例如變壓器分接頭升降、發(fā)電機(jī)無功出力調(diào)整以及電容電抗器投切。在變電站調(diào)度支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體系上，主站平臺(tái)系統(tǒng)支持AVC應(yīng)用子系統(tǒng)在某些功能方面進(jìn)行擴(kuò)展，能夠?yàn)殡妷簾o功控制功能提供統(tǒng)一的支撐軟件。AVC應(yīng)用系統(tǒng)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，是地區(qū)電網(wǎng)無功調(diào)度發(fā)展到最高階段的典型標(biāo)志，該應(yīng)用系統(tǒng)可以為地區(qū)電網(wǎng)無功電壓更加安全更加經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行提供重要的技術(shù)支撐。

1.2 系統(tǒng)實(shí)施開展流程

1.2.1 開環(huán)運(yùn)行方式自動(dòng)化主要工作如下

（1）AVC模塊程序安裝；

（2）AVC運(yùn)行參數(shù)設(shè)置，包括參與控制廠站和設(shè)備狀態(tài)核查、電壓、功率因數(shù)限值等各種運(yùn)行參數(shù)；

（3）AVC控制狀態(tài)圖維護(hù)；

（4）AVC保護(hù)信號關(guān)聯(lián)；

（5）AVC遙控關(guān)系維護(hù)；

（6）AVC省地交互信息維護(hù)；

（7）開環(huán)策略測試和驗(yàn)證。

1.2.2 半閉環(huán)運(yùn)行方式主要工作如下

此次優(yōu)化后主要針對半閉環(huán)運(yùn)行方式對控制算法及潮流優(yōu)化算法的策略控制結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。測試片區(qū)涵蓋廠站如下：220kV青龍山站、110kV紅格站、110kV梁坪站、110kV順和站、220kV桐子林站。

（1）測試第一階段9月22日、23日，選擇優(yōu)化算法模式，并抽取4d控制算法樣本進(jìn)行比較（見表1）。

表1中可以看出，控制算法和潮流優(yōu)化算法10kV電壓合格率都為100%，而采用潮流優(yōu)化算法后，AVC對電容器及主變動(dòng)作次數(shù)較控制算法明顯增多，而為了保障電壓合格，人工在策略之外的干預(yù)次數(shù)也明顯增多。因?yàn)榭刂扑惴ú徽{(diào)節(jié)廠站高壓側(cè)電壓，而優(yōu)化算法通過調(diào)節(jié)220kV青龍山站的分接頭檔位滿足關(guān)口無功合格后，導(dǎo)致片區(qū)的110kV電壓偏高，增加的動(dòng)作次數(shù)主要是調(diào)節(jié)110kV的高壓側(cè)電壓。

（2）測試第二階段9月26日、27、28日，選擇優(yōu)化算法+控制算法模式。此模式下，當(dāng)前AVC默認(rèn)使用潮流優(yōu)化的算法。當(dāng)狀態(tài)估計(jì)合格率小于AVC設(shè)定閥值、潮流計(jì)算不收斂，解耦法到達(dá)迭代極限或因子分解法失敗或潮流計(jì)算結(jié)果差時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換至控制算法。

表1 優(yōu)化算法模式樣本比較分析

表2 優(yōu)化算法結(jié)合控制算法模式下樣本分析

此階段測試中，測試區(qū)域10kV電壓合格率仍為100%。9月27日，因部署的半閉環(huán)測試彈窗進(jìn)程故障，AVC測試未正常工作。而從9月26、28日與9月22、23日比較來看，采用優(yōu)化算法+控制算法模式之后，AVC設(shè)備動(dòng)作的總次數(shù)及人工干預(yù)控制次數(shù)稍有減少。9月26、28日各發(fā)生10次、6次算法切換，且均為潮流計(jì)算結(jié)果差，以此推斷當(dāng)潮流計(jì)算結(jié)果差的時(shí)候切換至控制算法，或可減少設(shè)備動(dòng)作次數(shù)，提高調(diào)壓效率。但由于樣本較少且半閉環(huán)測試時(shí)間較短，加上設(shè)備閉鎖信息未及時(shí)解鎖等因素，對測試結(jié)果的準(zhǔn)確性干擾較大。

1.2.3 閉環(huán)運(yùn)行方式

在半閉環(huán)測試完成后，將此區(qū)域投入AVC自動(dòng)閉環(huán)控制運(yùn)行。優(yōu)化算法策略尋找最優(yōu)的最多兩組設(shè)備動(dòng)作集來校正越限點(diǎn)，當(dāng)片區(qū)內(nèi)多個(gè)電壓越上限時(shí)，通過切除一組電容同時(shí)將多條110kV母線電壓調(diào)整至合格范圍，并減少另一條母線的越限情況。該策略是相比于控制算法的優(yōu)點(diǎn)之一。

1.3 AVC系統(tǒng)控制流程

根據(jù)以上的分析，AVC系統(tǒng)的具體控制流程可用圖1表示。

圖1 AVC系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)流程圖

2 AVC系統(tǒng)運(yùn)行中的常見問題及措施分析

2.1 平臺(tái)服務(wù)的巡視、故障診斷以及基本處理

如果再終端輸入showservice grep AVC命令回車，可以看到平臺(tái)的運(yùn)行情況如表3所示。

表3 巡視操作

其中所屬態(tài)指的是應(yīng)用的所屬態(tài)，PAS_AVC一定要有處于實(shí)時(shí)態(tài)的應(yīng)用，例如使用紅色表示必須存在的狀態(tài)，否則表示異常狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候就需要啟動(dòng)AVC系統(tǒng)服務(wù)器平臺(tái)。應(yīng)用名為系統(tǒng)應(yīng)用的名稱，AVC的應(yīng)用名稱為PAS_AVC，如果所列的應(yīng)用出現(xiàn)不存在的情況，則應(yīng)該視為狀態(tài)異常，此時(shí)需要啟動(dòng)AVC系統(tǒng)服務(wù)器平臺(tái)。優(yōu)先級是指在PAS_AVC應(yīng)用之下，必須會(huì)有一個(gè)為主機(jī)狀態(tài)，如果紅色表示主機(jī)，則藍(lán)色表示備機(jī)（如果存在），這種情況下說明AVC是雙機(jī)互備。如果PAS_AVC應(yīng)用為推出，則應(yīng)該視為異常情況，此時(shí)需要啟動(dòng)AVC服務(wù)器平臺(tái)。節(jié)點(diǎn)名指的是所屬應(yīng)用的機(jī)器名稱的刷新時(shí)間：為服務(wù)平臺(tái)提供OPEN3000所有機(jī)器時(shí)間相同步的刷新進(jìn)程，與實(shí)際情況應(yīng)該基本相一致，否則應(yīng)該視為異常情況。刷新狀態(tài)指的是只有為刷新時(shí)才是正常的，否則應(yīng)視為異常情況，需要啟動(dòng)AVC服務(wù)器平臺(tái)。

2.2 主站端安全措施

主站端安全措施按交流大綱中所指應(yīng)是AVC主程序在控制策略計(jì)算中考慮的預(yù)防投切振蕩、提高控制策略精度的措施。在主站AVC軟件中對此考慮的措施至少包括以下幾個(gè)方面：

（1）預(yù)算10kV母線電壓，防止電容器投切振蕩。在投入電容器使用前需要估算電壓變化的靈敏度，防止因?yàn)樵谕度胫箅妷撼^閾值上限而隨即切除所帶來的電容器的投切震蕩情況；

（2）對無功負(fù)荷隨電壓的變化進(jìn)行估算，防止調(diào)節(jié)主變有載分接開關(guān)時(shí)發(fā)生振蕩；

（3）調(diào)節(jié)并聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)的雙主變

①交替調(diào)節(jié)并列變壓器防止環(huán)流情況發(fā)生，使并列變的壓器處于同樣的變比，根據(jù)變壓器容量以及具體的操作內(nèi)容來確定具體的操作先后順序。

②主變并列運(yùn)行時(shí)如果檔位的類型不一樣 （例如一臺(tái)主變的檔位為7檔，另一臺(tái)主變的檔位為17檔時(shí)并列運(yùn)行），具體的操作順序以及并列的檔位狀態(tài)都應(yīng)該進(jìn)行人工設(shè)定，不斷自動(dòng)調(diào)整最終使兩臺(tái)主變的并列檔位能夠達(dá)到一致。

③當(dāng)兩臺(tái)主變并列運(yùn)行時(shí)，如果一臺(tái)主變不是閉鎖或者有載調(diào)壓的狀態(tài)，為了保證并列檔位的一致性不能夠進(jìn)行調(diào)整。

（4）對動(dòng)作次數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)也要考慮負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性，在負(fù)荷下坡段、上坡段使用動(dòng)態(tài)控制的策略，使AVC系統(tǒng)控制能夠有一定的先見性，使得各種設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)盡可能少。

（5）對電壓不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，盡量避免兩級主變發(fā)生調(diào)節(jié)振蕩。具體是選擇區(qū)域調(diào)節(jié)還是就地調(diào)節(jié)需要參考電壓分布來進(jìn)行判斷，進(jìn)而自動(dòng)選擇控制調(diào)節(jié)模式，從而盡量避免兩級主變發(fā)生調(diào)節(jié)振蕩。

3 結(jié)論

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的完善構(gòu)建以及廣泛應(yīng)用于快速發(fā)展AVC的科學(xué)研究逐步深入。在工程實(shí)踐中，為了能夠有效的杜絕終端通信、粘連接點(diǎn)等不良安全的時(shí)間及誤動(dòng)作，應(yīng)該在確保電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，依據(jù)循序漸進(jìn)的實(shí)踐原則進(jìn)行各項(xiàng)操作，嚴(yán)格制定科學(xué)合理的調(diào)試預(yù)案機(jī)制，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。相關(guān)人員在日常工作中，應(yīng)該將自己的工作所得經(jīng)驗(yàn)以及好的做法積極的與大家分享交流，使得全體自動(dòng)化的維護(hù)人員綜合能力得到共同的提高，從而提高了團(tuán)隊(duì)的工作效率。

[1]張立賓.調(diào)度員AVC系統(tǒng)常見故障及處理[J].中國電子商務(wù)，2015（1）：145.

[2]杜 娟.AVC在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中的實(shí)用化分析[J].河北電力技術(shù)，2015，34（3）：17～20.

TM76

A

2095-2066（2016）22-0085-02

2016-7-4

潘 梅（1979-），女，助理工程師，本科，主要從事電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化等相關(guān)工作。