湯立華，郭 勇

（國(guó)網(wǎng)江西德安縣供電公司，江西 德安 330400）

35 kV變電站母線電壓質(zhì)量管理存在的問題及措施研究

湯立華，郭 勇

（國(guó)網(wǎng)江西德安縣供電公司，江西 德安 330400）

近年來(lái)隨著用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)電力運(yùn)行部門進(jìn)行電壓管理，提出了更高的要求。針對(duì)當(dāng)前此種狀況，為進(jìn)一步提高35 kV變電站的母線電壓合格率水平，文章重點(diǎn)論述在提高35 kV變電站母線電壓合格率方面所做的相關(guān)舉措，提出如何通過依托AVC自動(dòng)控制系統(tǒng)，有效提高35 kV變電站母線電壓質(zhì)量的綜合管理方法。

AVC；母線電壓合格率；AVC策略

電力系統(tǒng)中系統(tǒng)35 kV變電站處于電網(wǎng)的最末端，主變?nèi)萘啃?，?fù)荷變化大，調(diào)壓設(shè)備、調(diào)容設(shè)備有限，隨著負(fù)荷和運(yùn)行方式變化對(duì)應(yīng)的電壓就會(huì)變化，不可避免地出現(xiàn)電壓偏移。通過長(zhǎng)期的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)35 kV終端變電站，系統(tǒng)無(wú)功分布、電網(wǎng)潮流變化對(duì)變電站母線電壓將產(chǎn)生直接的影響。以下針對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行分析，提出解決措施。

1 35 kV變電站母線電壓管理上存在的問題分析

1.1 傳統(tǒng)人工監(jiān)盤電壓管理方式存在的問題

（1）在人工監(jiān)盤時(shí)期，調(diào)度員發(fā)現(xiàn)電壓異常的主要來(lái)源主要依靠系統(tǒng)設(shè)置好的上下限報(bào)警信息，當(dāng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)電壓有時(shí)會(huì)在報(bào)警點(diǎn)左右微弱波動(dòng)，且又可以不立即采取對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)措施，導(dǎo)致系統(tǒng)反復(fù)報(bào)警，對(duì)調(diào)度員值班產(chǎn)生很大的干擾。

（2）人工電壓無(wú)功監(jiān)盤中，需要對(duì)各個(gè)變電站的三相電壓、無(wú)功數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行點(diǎn)擊查看，畫面輪流切換，且每次查看電壓情況均需要所有變電站畫面切換一遍，大大增加調(diào)度員的巡視工作量。

（3）在傳統(tǒng)的人工監(jiān)盤方式下，因值班員責(zé)任心原因，特別是在夜間值班時(shí)監(jiān)盤效率下降，往往出現(xiàn)人工反應(yīng)滯后，甚至發(fā)生越限后未及時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致電壓質(zhì)量下降。

1.2 AVC自動(dòng)化無(wú)功電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用管理上存在的問題

（1）對(duì)于早期的硬布線式AVC系統(tǒng)，由于變電站無(wú)人值守，存在對(duì)變電站的AVC裝置維護(hù)不佳，AVC系統(tǒng)故障率高的問題，導(dǎo)致變電站的AVC裝置發(fā)生故障后往往不易發(fā)現(xiàn)，電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)失敗對(duì)電壓指標(biāo)產(chǎn)生影響，一旦未及時(shí)轉(zhuǎn)移至人工調(diào)節(jié)，往往造成電壓越線后未能及時(shí)調(diào)節(jié)。

（2）對(duì)于分級(jí)式AVC系統(tǒng)，雖然無(wú)需考慮裝置問題，但在其運(yùn)行過程中也發(fā)現(xiàn)因一兩次設(shè)備穩(wěn)定性、通信通道誤碼率、開關(guān)或保護(hù)動(dòng)作信號(hào)異常及AVC自身故障等各種原因，均會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生控制失敗或者自行保護(hù)閉鎖。

2 35 kV變電站母線電壓管理方式改進(jìn)措施研究

2.1 積極推進(jìn)分布式AVC系統(tǒng)應(yīng)用，優(yōu)化AVC策略

近年來(lái)隨著電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高，通道可靠性的增強(qiáng)，以及分站設(shè)備遙控遙調(diào)功能的不斷成熟完善，在主站端采用軟件對(duì)全網(wǎng)的電壓和無(wú)功進(jìn)行監(jiān)控已經(jīng)成為電力調(diào)度用戶的最佳選擇之一。啟用AVC系統(tǒng)之后，相關(guān)控制策略是決定調(diào)節(jié)效果好壞的關(guān)鍵。國(guó)網(wǎng)江西德安縣供電公司經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)際探索制定的AVC系統(tǒng)設(shè)置10 kV電壓動(dòng)作上限為10.6 kV，下限設(shè)置為10.1 kV。當(dāng)系統(tǒng)電壓超上限2分鐘發(fā)降檔指令，當(dāng)系統(tǒng)電壓超過下限時(shí)發(fā)出升檔命令。

2.2 針對(duì)人工監(jiān)盤與AVC存在的問題，研究?jī)烧呓Y(jié)合管理電壓的方式

無(wú)論是早期的變電站硬布線式AVC系統(tǒng)還是當(dāng)前基于軟分區(qū)的分級(jí)式AVC系統(tǒng)投入應(yīng)用后，由于自身運(yùn)行穩(wěn)定性原因?qū)е码妷菏ス芾恚虼瞬荒芡耆珤仐壢斯じ深A(yù)，如果兩者完全同步運(yùn)用則對(duì)自動(dòng)控制而言失去意義，因此針對(duì)這種情況，應(yīng)對(duì)策略為將兩者進(jìn)行優(yōu)化組合，充分發(fā)揮自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)功能，簡(jiǎn)化調(diào)度員巡查盤面的流程等方式將兩者進(jìn)行結(jié)合，提高電壓監(jiān)控穩(wěn)定性。主要做法如下：

（1）制作電壓無(wú)功運(yùn)行數(shù)據(jù)集中監(jiān)視畫面，簡(jiǎn)化人工監(jiān)盤流程。

當(dāng)AVC系統(tǒng)投運(yùn)后，為保持人工巡查的效果又不過于增加調(diào)度員巡查的工作強(qiáng)度，國(guó)網(wǎng)江西德安縣供電公司經(jīng)過反復(fù)設(shè)計(jì)制作出電壓無(wú)功數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控畫面。在集中監(jiān)視畫面中，為進(jìn)一步降低值班員勞動(dòng)強(qiáng)度提高巡視效率，針對(duì)性地將每個(gè)站的AB相電壓和主變檔位用特殊顏色標(biāo)注，采用此畫面后，調(diào)度員進(jìn)行一次巡查只需幾秒鐘便可將所有變電站的電壓和無(wú)功情況進(jìn)行掌握。大大提高了值班員的巡視效率減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）保留優(yōu)化完善自動(dòng)化平臺(tái)報(bào)警功能，彌補(bǔ)自動(dòng)控制缺陷。

在AVC系統(tǒng)投運(yùn)后，由于系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在某一值進(jìn)行動(dòng)作，因此重新設(shè)置報(bào)警值，采取的方法為將系統(tǒng)報(bào)警值設(shè)置低于AVC系統(tǒng)動(dòng)作值0.2～0.3 kV，則只有當(dāng)AVC系統(tǒng)失效或者其他系統(tǒng)異常降低才會(huì)發(fā)出報(bào)警，系統(tǒng)總體報(bào)警量大大降低。例如：在國(guó)網(wǎng)江西德安縣供電公司的35 kV豐林變電站10 kV母線電壓下限報(bào)警設(shè)置為10.07，即當(dāng)系統(tǒng)電壓低于10.07 kV系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，提示調(diào)度值班員立即采取措施，由于AVC系統(tǒng)在10.1 kV時(shí)便會(huì)啟動(dòng)動(dòng)作，一般系統(tǒng)電壓不會(huì)降至10.07，因此，系統(tǒng)總體報(bào)警量大大減少，但依舊保持了人工對(duì)電壓運(yùn)行狀況的監(jiān)視。發(fā)生異常時(shí)可立即進(jìn)行干預(yù)。

2.3 做好無(wú)功分布優(yōu)化

對(duì)于35 kV等級(jí)終端變電站，其35 kV母線側(cè)的電壓則無(wú)法通過直接調(diào)壓，只能依靠無(wú)功補(bǔ)償來(lái)間接進(jìn)行管理。所在公司在無(wú)功管理方面加強(qiáng)對(duì)變電站無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的管理。日常保障變電站無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備正?？赏叮霈F(xiàn)問題立即進(jìn)行修復(fù)，針對(duì)短時(shí)期制定無(wú)功設(shè)備管理報(bào)表，在月度電壓無(wú)功運(yùn)行情況報(bào)告中給予匯報(bào)。針對(duì)負(fù)荷季節(jié)性變化的特點(diǎn)，調(diào)度運(yùn)行人員事先做好有功功率和無(wú)功功率的分區(qū)平衡工作，在考慮無(wú)功功率平衡時(shí)，優(yōu)先考慮無(wú)功功率的電壓靜態(tài)特性的影響，并通過計(jì)算求出電壓可能的升高、降低水平，如果電壓可能超出允許范圍時(shí)，預(yù)先采取有效措施，保障無(wú)功平衡，提高電壓質(zhì)量。

3 35 kV變電站電壓綜合管理措施應(yīng)用實(shí)例

國(guó)網(wǎng)江西德安縣供電公司實(shí)施AVC系統(tǒng)對(duì)電壓管理方面的改進(jìn)措施應(yīng)用后，AVC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站母線電壓合無(wú)功的運(yùn)行工況自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)事先設(shè)置好的控制策略，完成主變檔位自動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)功補(bǔ)償裝置自動(dòng)投切。實(shí)際運(yùn)用中，只需事先做好相關(guān)AVC系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制策略，所有調(diào)節(jié)過程可以無(wú)需調(diào)控值班員參與，自動(dòng)控制系統(tǒng)電壓和無(wú)功損耗在最佳狀態(tài)。從該系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)，公司所屬35 kV變電站35 kV母線合格率和10 kV母線電壓在2016年中期均保持100%，電網(wǎng)的電壓質(zhì)量得到有效提升，35 kV線路功率因數(shù)保持0.95以上，無(wú)功損耗降至最低，進(jìn)一步提升了上級(jí)變電站供電設(shè)備的最大出力。公司對(duì)35 kV變電站母線電壓管理控制流程，如圖1所示。

圖1 35 kV變電站母線電壓綜合管理流程

4 結(jié)語(yǔ)

10 kV臺(tái)區(qū)配變一般均為無(wú)載調(diào)壓、變比相對(duì)固定，因此35 kV變電站母線電壓質(zhì)量直接關(guān)系到公變和用戶表計(jì)出口電壓質(zhì)量，提升35 kV變電站母線電壓質(zhì)量意義重大。本文通過對(duì)當(dāng)前35 kV變電站在母線電壓管理方面存在的各種問題進(jìn)行分析，針對(duì)性地提出對(duì)應(yīng)的措施，尤其是對(duì)近年來(lái)興起的AVC自動(dòng)化電壓控制系統(tǒng)應(yīng)用方面的控制策略、變電站無(wú)功配置、運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換對(duì)電壓的影響等都提出了相關(guān)的解決辦法，總結(jié)了在當(dāng)前AVC系統(tǒng)全面應(yīng)用模式下，如何充分利用自動(dòng)化系統(tǒng)功能提升變電站母線電壓質(zhì)量。所在公司通過實(shí)施35 kV變電站母線電壓綜合管理措施后，變電站母線電壓質(zhì)量穩(wěn)定可靠，在實(shí)際進(jìn)行了一些運(yùn)用取得了較好的效果，對(duì)今后如何提高變電站母線電壓質(zhì)量給出了一定的借鑒。

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[2]黃益莊.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù).[M]北京：中國(guó)電力出版社，2000．

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Research on problems and measures of busbar voltage quality management in 35 kV substation

Tang Lihua, Guo Yong
（State Grid Jiangxi De’an County power Supply Company, De’an 330400, China）

Ιn recent years, the demand for power quality of users is higher and higher, and higher requirements are put forward to the voltage management of power operation departments. Focusing on the current situation and in order to further improve the busbar voltage qualification rate in 35 kV substation, the paper mainly discusses the related measures in improving the busbar voltage qualification rate in 35 kV substation, and proposes how to effectively improve the comprehensive management method of the busbar voltage qualification rate in 35 kV substation w ith the help of AVC automatic control system.

AVC; voltage qualification rate of busbar; AVC strategy

湯立華（1986— ），男，江西九江，本科，工程師；電網(wǎng)自動(dòng)化。