侯智劍

摘 ?要：本文簡要介紹了武功高電壓自動控制系統(tǒng)的概況，并簡單分析了對無功電壓自動控制系統(tǒng)進(jìn)行評估的必要性，最后簡單介紹了兩種目前較為流行的無功電壓自動控制系統(tǒng)的評估方法，對這兩種評價方法的運作思路和具體流程進(jìn)行了簡單的介紹，旨在于為電力工作者提供思路，提高無功電壓自動控制系統(tǒng)工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：自動電壓控制系統(tǒng);動態(tài)數(shù)字仿真系統(tǒng);模糊綜合評價

引言：

隨中社會快速發(fā)展，無功電壓自動控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，在實際運用中，該系統(tǒng)的實際表現(xiàn)往往沒有達(dá)到控制預(yù)期，對于無功電壓自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化勢在必行，但目前并沒有統(tǒng)一的評價方法。只有對無功電壓自動控制系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集計算并進(jìn)行優(yōu)化才能更好支持電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)。

1.無功電壓自動控制系統(tǒng)簡介

無功電壓自動控制系統(tǒng)又稱AVC系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的實時數(shù)據(jù)，進(jìn)行全方位的分析，從而得出最優(yōu)的電壓控制方案，可以有效保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行[1]。在運行過程中，AVC系統(tǒng)基于EMS系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)模型獲取與數(shù)據(jù)遙控，最終保障電能質(zhì)量，實現(xiàn)整個電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定與經(jīng)濟運行。

在具體實施過程中，由于無功電壓自動控制系統(tǒng)采用的是實時分析實時控制的控制方法，每次調(diào)控都以上一次調(diào)控結(jié)果為基礎(chǔ)，調(diào)控環(huán)境處于動態(tài)變化的條件下，因此獲得的調(diào)控結(jié)果是一段時間累積的結(jié)果，對于控制過程中的動態(tài)分析難以準(zhǔn)確覺察，更難進(jìn)行準(zhǔn)確的計算[2]。除此之外，在無功電壓自動控制系統(tǒng)介入調(diào)控后，各級電廠工作人員的工作方式有了很大的改變，很難通過對無功電壓自動控制系統(tǒng)的進(jìn)入和退出進(jìn)行控制，進(jìn)而分析無功電壓自動控制系統(tǒng)的調(diào)控效果，即便勉力進(jìn)行實驗，由于無功電壓自動控制系統(tǒng)涉及的控制對象較多，控制內(nèi)容較為復(fù)雜，安全隱患較高，實驗調(diào)度人員工作壓力較大，實驗結(jié)果不一定準(zhǔn)確，且無法提供實時的實驗結(jié)果。因此，對無功電壓自動控制系統(tǒng)取得的實際控制效果很難有一個直觀的把握。另外，無功電壓自動控制系統(tǒng)在發(fā)出指令后，由下級的電力設(shè)備進(jìn)行實際的執(zhí)行，由于各種設(shè)備使用情況及老化程度各不相同，無功電壓自動控制系統(tǒng)發(fā)出的指令很難被完美實行，實際效果可能不如控制預(yù)期。因此對無功電壓自動控制系統(tǒng)調(diào)控效果進(jìn)行評價，并根據(jù)結(jié)果，對實際控制過程中的影響因素進(jìn)行分析與改進(jìn)就很有必要。目前來說，無功電壓自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，對于無功電壓自動控制系統(tǒng)運行結(jié)果進(jìn)行評價已經(jīng)越來越迫切，但目前國內(nèi)外尚且沒有統(tǒng)一的評估體系及計算方法。

2.無功電壓自動控制系統(tǒng)的評估方式

2.1利用動態(tài)數(shù)字仿真系統(tǒng)進(jìn)行評估

動態(tài)數(shù)字仿真系統(tǒng)即RTDS系統(tǒng)，由加拿大公司開發(fā)制造，利用多CPU并行處理技術(shù)與數(shù)字仿真技術(shù)進(jìn)行實時計算，可以有效應(yīng)用于電磁暫態(tài)現(xiàn)象中。由于其實時仿真以及數(shù)字仿真的特點，可以真實且快速地模擬各種環(huán)境，測試效果較為全面，報告結(jié)果也較為詳細(xì)，被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)評估方面。無功電壓自動控制系統(tǒng)由于其動態(tài)且閉環(huán)的管理特點，普通的方式很難進(jìn)行實時的監(jiān)控與評估，但動態(tài)數(shù)字仿真系統(tǒng)則不受其約束，可以很好地模擬無功電壓自動控制系統(tǒng)運行過程中的動態(tài)環(huán)境，對于評估也有良好的效果。

在利用RTDS系統(tǒng)進(jìn)行評價時，首先需要厘清當(dāng)前地區(qū)的無功電壓使用情況，并以此為依據(jù)建立相應(yīng)的模型，使其可以良好地模擬該地區(qū)從發(fā)電、輸電、變電到用電的整個過程。在建模過程中要充分考慮地區(qū)內(nèi)變電設(shè)備、中途電損及電氣設(shè)備的通斷裝置等[3]。在輸電線路的建設(shè)時，要注意依據(jù)線路的長度不同設(shè)計不同的模型。在整個建模系統(tǒng)中，要額外注意傳輸線路、電感器、變壓器等模型，方便全面模擬區(qū)域內(nèi)的電力設(shè)施，從而進(jìn)行該地區(qū)電力設(shè)施與輸變電線路的有效模擬。同時也要注意線路中開關(guān)的模擬以及電路中的檔位調(diào)節(jié)，方便對整個線路進(jìn)行全方位管控。更要注意電路參數(shù)的展示裝置，便于對模型有功功率無功功率、損耗、電路中開關(guān)與電壓等進(jìn)行可視化的展示，從而方便整個電網(wǎng)的監(jiān)測與管控。計算結(jié)果的有效輸出也是這種評估方法的重點，系統(tǒng)運行過程中，將數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取并計算，將其計算結(jié)果輸出，根據(jù)輸出數(shù)據(jù)，就可以知曉無功電壓自動控制系統(tǒng)的調(diào)控效果，進(jìn)而實現(xiàn)無功電壓自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化。在整個無功電壓自動控制系統(tǒng)評價及優(yōu)化過程中，動態(tài)數(shù)據(jù)的抓取與傳輸范圍包括線路電壓、電壓的分檔調(diào)節(jié)、電器開關(guān)等，對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化并依據(jù)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行下一環(huán)節(jié)評估，在整個動態(tài)的“評價-優(yōu)化-再評價”的進(jìn)程中使電網(wǎng)有明確的優(yōu)化方向。

這種評估方式優(yōu)點很明顯，可以做到電網(wǎng)全過程的動態(tài)仿真，運行時間長且運行過程穩(wěn)定，建模較為精確，也方便模擬運行過程中的各種故障，可以實現(xiàn)實時模擬實時輸出，可以滿足實際電力系統(tǒng)的需要，評價結(jié)果也較為準(zhǔn)確。同樣的缺點也很明顯，價格昂貴、建模復(fù)雜、運行維護(hù)成本高，并且其結(jié)果準(zhǔn)確性在很大程度上依賴建模和參數(shù)，需要專人進(jìn)行監(jiān)管與調(diào)整。

2.2利用模糊層次綜合評價法進(jìn)行評價

模糊層次綜合評價法英文簡寫做FAHP，它將模糊綜合評價法與成分分析相結(jié)合從而形成了一種更完善的評價方法。在評價過程中，先利用成分分析進(jìn)行定性分析，再用模糊評價法進(jìn)行定量評價，這兩種方法的相互補足，消除了這兩者的缺點的同時亦兼顧這兩者的優(yōu)點，可以對各種影響因素進(jìn)行全面的分析，結(jié)果較為準(zhǔn)確，得到了廣泛的應(yīng)用。

在對電網(wǎng)無功電壓自動控制系統(tǒng)進(jìn)行評價時，需要考慮的因素較多，不同因素在不同人眼中重要程度不同，主觀性較大，評判差異較為明顯。因此往往不同人有不同的評價結(jié)果。模糊層次綜合評價法可以有效解決這個問題，兼顧多人的經(jīng)驗與看法，使得評估結(jié)果更為客觀。在利用模糊層次評價法進(jìn)行評估時，首先需要確定一個明確的評價體系，然后確定體系內(nèi)部評判標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)評判標(biāo)準(zhǔn)，將評判指標(biāo)量化，再將不同因素的重要程度安排不同的權(quán)重，最后進(jìn)行評判結(jié)果的計算。

在進(jìn)行具體評價時，首先就要判定各種影響電網(wǎng)穩(wěn)定運行的因素，建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，并按照標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分為優(yōu)良中差四個等級，不同等級設(shè)立不同的分值。將各種影響因素以及分成的等級以表格的形式體現(xiàn)，邀請多位專家進(jìn)行調(diào)查評判，讓專家對影響因素的重要程度進(jìn)行客觀地評價，每位專家的經(jīng)驗及看法并不一定完全相同，因此有必要進(jìn)行綜合的匯總，并形成隸屬度函數(shù)與模糊評價矩陣，依據(jù)將該因素認(rèn)定為某等級的專家數(shù)量及全體專家數(shù)量利用統(tǒng)一的公式進(jìn)行計算，最終得到不同影響因素的等級。按照不同影響因素的重要程度并賦予相對應(yīng)的權(quán)重，再根據(jù)權(quán)重進(jìn)行總體計算就可以得出相對準(zhǔn)確的評價結(jié)果。在計算過程中，如果影響因素過多，也應(yīng)適度調(diào)整權(quán)重從而得到更準(zhǔn)確地評價結(jié)果。

這種評價方法較為系統(tǒng)，可以從多個角度較為全面地進(jìn)行評估，評估結(jié)果也較為準(zhǔn)確，成本較低，對于較為復(fù)雜的環(huán)境也能進(jìn)行較好的評價，但在進(jìn)行評估時，對于處于相同或類似環(huán)境下的無功電壓自動控制系統(tǒng)有較好的評價效果，但對于影響因素差異較大的需要進(jìn)行大量的前期計算，且效果一般。

結(jié)束語：

目前流行的兩種評估方式中，模糊層次綜合評價法對于同一地區(qū)的無功電壓自動控制系統(tǒng)評價較為經(jīng)濟，結(jié)果較為準(zhǔn)確;動態(tài)數(shù)字仿真系統(tǒng)更依賴于前期準(zhǔn)確的建模與參數(shù)設(shè)計，前期投入較大，但目前我國已經(jīng)逐步進(jìn)行RTDS系統(tǒng)鋪設(shè)，對未來無功電壓自動控制系統(tǒng)的評價與優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊亞洲.電網(wǎng)AVC系統(tǒng)應(yīng)用與問題對策分析[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（11）：122-123.

[2]史志強，漆偉，燕藝謀，史文婕，王佳樂.簡述無功電壓自動控制技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2020，27（09）：98+100.

[3]姚朝，智煜博，鄧成蘭.電網(wǎng)無功電壓自動控制系統(tǒng)運行評價方法研究[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟，2020（05）：25-26.