王　亮

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司鄂爾多斯電業(yè)局，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯　017000）

?

調(diào)控一體化模式下AVC系統(tǒng)在農(nóng)灌負(fù)荷電壓質(zhì)量監(jiān)視中的應(yīng)用

王亮

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司鄂爾多斯電業(yè)局，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯017000）

本文主要介紹電網(wǎng)調(diào)控一體化下自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)在農(nóng)灌負(fù)荷電壓質(zhì)量監(jiān)視中的應(yīng)用情況。通過對(duì)AVC系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)配置和調(diào)壓策略實(shí)施，在農(nóng)灌負(fù)荷集中地的110kV變電站的10kV母線端進(jìn)行電壓監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了無功優(yōu)化、減低網(wǎng)損，保證了母線電壓合格，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)；運(yùn)行參數(shù)；調(diào)壓策略；電壓合格率

電壓合格率作為衡量電壓質(zhì)量及電網(wǎng)運(yùn)行水平的重要指標(biāo)，直接影響用戶的用電效率及生產(chǎn)效益。無論電壓是過高還是過低都不利于電機(jī)的運(yùn)作，會(huì)增加電能耗損，提高用電成本。農(nóng)灌負(fù)荷作為迎峰度夏期間的重要負(fù)荷，受季節(jié)、天氣變化影響非常大。鄂爾多斯電網(wǎng)邁入調(diào)控一體化管理模式后，在迎峰度夏期間，保證農(nóng)灌負(fù)荷的電壓質(zhì)量監(jiān)視合格是亟待解決的重要電網(wǎng)管理問題。本文通過利用AVC系統(tǒng)對(duì)農(nóng)灌負(fù)荷集中地變電站10kV母線電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)視調(diào)整，通過合理匹配參數(shù)設(shè)置等方法，取得了良好的電壓質(zhì)量控制效果，有力的保障了電網(wǎng)迎峰度夏農(nóng)灌負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，以及用戶用電質(zhì)量的可靠安全。

1　現(xiàn)狀調(diào)查

鄂爾多斯電網(wǎng)中的110kV白泥井變電站和城拐變電站所帶負(fù)荷基本為當(dāng)?shù)匦姓^(qū)域的農(nóng)灌負(fù)荷，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活具有重要意義。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受季節(jié)、天氣變化影響非常大，因此所在地的兩個(gè)變電站10kV母線電壓合格率嚴(yán)重偏低。我們統(tǒng)計(jì)了2013 年 4月至 9月的電壓合格率完成情況，結(jié)果顯示10kV母線電壓合格率明顯偏低，如表1所示。因此，為了將農(nóng)灌負(fù)荷集中地的110kV白泥井變電站、城拐變電站 10kV母線電壓質(zhì)量的電壓合格率監(jiān)視控制在合格范圍內(nèi)，我們對(duì) 10kV母線電壓合格率明顯偏低的原因進(jìn)行了進(jìn)一步的分析探討。

表1　2013年4—9月10kV母線電壓合格率/%

2　原因分析

表1的電壓合格率統(tǒng)計(jì)顯示，反映出了白泥井變、城拐變 10kV母線電壓合格率的情況，其中白泥井變的10kV母線電壓合格率平均為92.4%，而城拐變的10kV母線電壓合格率平均僅為85.6%。而我局的電網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)要求“A類電壓合格率≥95%”。所以，為了進(jìn)一步準(zhǔn)確分析造成這兩個(gè)變電站10kV母線電壓合格率不合格的原因，我們對(duì)2013年農(nóng)灌負(fù)荷期間影響 110kV白泥井變、城拐變10kV母線電壓合格率的問題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并做了排列圖比較，見表2。通過分析探討，發(fā)現(xiàn)影響白泥井變、城拐變 10kV母線電壓合格率偏低的主要因素就是主變調(diào)檔不及時(shí)和電容器投切不當(dāng)。

表2　影響10kV母線電壓合格率的排列圖

3　解決措施

調(diào)控一體化實(shí)施后，AVC系統(tǒng)的應(yīng)用能及時(shí)反映各監(jiān)控廠站的電壓、功率因數(shù)變化情況，根據(jù)電壓、功率因數(shù)變化情況及時(shí)進(jìn)行投退電容器和調(diào)節(jié)分接頭的操作，同時(shí)能合理優(yōu)化操作方案，避免冗余的操作。針對(duì)農(nóng)灌負(fù)荷集中的110kV白泥井變、城拐變的 10kV母線電壓合格率偏低的主變調(diào)檔不及時(shí)、電容器投切不當(dāng)?shù)脑?，利用AVC系統(tǒng)制定了符合實(shí)際情況的運(yùn)行參數(shù)和調(diào)壓策略，使得隨負(fù)荷變化的電壓波動(dòng)可以及時(shí)有效的得到控制，保證電壓合格范圍內(nèi)。

3.1運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置

運(yùn)行參數(shù)設(shè)置如圖1所示。

圖1　運(yùn)行參數(shù)設(shè)置

自動(dòng)控制（是）—AVC系統(tǒng)是否閉環(huán)運(yùn)行，功能等同于主界面下方的“是否閉環(huán)”。

命令下發(fā)（是）—是否將調(diào)壓命令轉(zhuǎn)換為遙控指令并發(fā)到SCADA遙控端。

聯(lián)調(diào)模式（否）—是否與省調(diào)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，功能等同于主界面下方的“聯(lián)調(diào)模式”。

是否取SCADA數(shù)據(jù)（是）—AVC是否實(shí)時(shí)采集SCADA遙測遙信，必須選為“是”。

采樣次數(shù)，采樣周期（3次，10s）—AVC每隔10s對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的所有電壓進(jìn)行一次采集計(jì)算，并將電壓越限的母線記錄下來，如果經(jīng)過3次采集計(jì)算后，該越限依然存在，則生成調(diào)壓命令。這樣處理后，可以濾除瞬時(shí)的電壓波動(dòng)，防止造成設(shè)備頻繁操作。

母線調(diào)壓周期（300s）—母線兩次調(diào)壓之間最小間隔時(shí)間。

是否區(qū)域電壓控制（否）—是否啟動(dòng)AVC的區(qū)域電壓控制策略，通過調(diào)節(jié)樞紐站主變分頭來調(diào)節(jié)整個(gè)區(qū)域的母線電壓。

是否功率因數(shù)控制（否）—是否啟動(dòng)AVC功率因數(shù)調(diào)節(jié)。

是否區(qū)域無功投入/退出控制（否）—是否啟動(dòng)AVC功率因數(shù)調(diào)節(jié)。

110kV區(qū)域電壓高（低）比例系數(shù)（0.8）110kV區(qū)域電壓越上限（越下限）的比例超過80%時(shí)，觸發(fā)區(qū)域電壓策略，調(diào)節(jié)樞紐變電站。

10kV區(qū)域電壓高（低）比例系數(shù)（0.6）10kV區(qū)域電壓越上限（越下限）的比例超過60%時(shí)，觸發(fā)區(qū)域電壓策略，調(diào)節(jié)樞紐變電站。

電容器動(dòng)作間隔時(shí)間（300s）—同一臺(tái)電容器兩次動(dòng)作最小間隔時(shí)間［1］。

3.2調(diào)壓策略

電壓調(diào)整策略我們采用九區(qū)域圖的控制策略，具體調(diào)節(jié)策略如圖2所示。

圖2　電壓調(diào)整九區(qū)域圖

0區(qū)：不調(diào)節(jié)。

1區(qū)：投電容器，如可投電容器全部投入后電壓仍低于下限，主變分接頭升檔。

2區(qū)：主變分接頭升檔。

3區(qū)：先調(diào)節(jié)主變升檔，再退電容器。

4區(qū)：先做預(yù)判，投電容器不會(huì)引起電壓越上限，則投電容器，否則先調(diào)節(jié)主變降檔，再投電容器。

5區(qū)：先做預(yù)判，退電容器不會(huì)引起電壓越下限，則退電容器，否則先升檔再退電容器。

6區(qū)：主變分接頭降檔，進(jìn)入4區(qū)。

7區(qū)：主變分接頭降檔。

8區(qū)：退電容器，若退掉所有電容器電壓仍高于上限電壓，則主變分接頭降檔［2］。

根據(jù)九區(qū)域圖控制策略，對(duì)電壓范圍做如下設(shè)置：

10kV根據(jù)不同時(shí)段負(fù)荷的差異，每天分為3個(gè)時(shí)間段0∶00—6∶00、23∶00—24∶00兩個(gè)時(shí)間段定位低谷，電壓要求在10.00～10.40kV內(nèi)，每個(gè)時(shí)間段一臺(tái)主變?cè)试S調(diào)節(jié)2次、電容器投退5次。6∶00—23∶00定為高峰，電壓要求在 10.20～10.70kV內(nèi)，該時(shí)間段一臺(tái)主變?cè)试S調(diào)節(jié) 6次，電容器投退6次。

35kV、110kV母線正常運(yùn)行方式時(shí)，電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的?3%～7%，所以35kV電壓控制在33.95～37.45kV內(nèi)，110kV電壓控制在107～117.7kV內(nèi)。運(yùn)行參數(shù)限值設(shè)置見表3。

通過以上 AVC系統(tǒng)參數(shù)的配置和調(diào)壓策略的實(shí)施如圖3、圖4所示，統(tǒng)計(jì)了2014年6月至10月城拐變、白泥井變 10kV母線電壓合格率完成情況，見表4。從表中可以看出城拐變10kV母線電壓合格率平均達(dá)到96.424%，白泥井變10kV母線電壓合格率平均達(dá)到了 98.004%。完成了我局電網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)要求的“A類電壓合格率≥95%”的目標(biāo)。

表3　運(yùn)行參數(shù)限值設(shè)置表

圖3　AVC變壓器調(diào)壓事件

圖4　電容器調(diào)壓事件

表4　2014年6—10月10kV母線電壓合格率/%

4　結(jié)論

雖然 AVC系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)控一體化中的應(yīng)用工作還不夠完善，有設(shè)備原因（變壓器有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)問題和電容器故障問題），有系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置及信號(hào)關(guān)聯(lián)閉鎖的原因等制約著 AVC系統(tǒng)正常組合調(diào)壓發(fā)揮優(yōu)勢功能。但是通過優(yōu)化參數(shù)設(shè)置，完善調(diào)壓策略，結(jié)合設(shè)備檢修，將AVC系統(tǒng)優(yōu)勢作用充分發(fā)揮出來。

通過利用 AVC系統(tǒng)對(duì)農(nóng)灌負(fù)荷集中地變電站10kV母線電壓合格率的各項(xiàng)控制措施分析和實(shí)際應(yīng)用，提出了相應(yīng)對(duì)策，解決了關(guān)鍵問題?？梢钥闯鯝VC系統(tǒng)調(diào)壓反應(yīng)更及時(shí)，在不同時(shí)間段內(nèi)可以將電壓按參數(shù)設(shè)計(jì)控制在合格范圍內(nèi)，極大地減輕了調(diào)控人員的工作量，有助于電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

［1］ 戴彥. 自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)控制策略的比較和研究［J］. 華東電力，2008，36（1）︰92-95.

［2］ 李豐偉，蔡振華. AVC在寧波電網(wǎng)的應(yīng)用研究［J］. 浙江電力，2008，27（6）︰27-29.

［3］ 熊念明，陳玉華，樓書氫. 吉安地調(diào) AVC系統(tǒng)的安全控制策略及其實(shí)現(xiàn)［J］. 江西電力，2009，33（4）︰29-31.

［4］ 王承民，徐冉，佘楚云，等. 變/配電無功集中優(yōu)化與電壓分布控制策略研究［J］. 水電能源科學(xué)，2009，37（3）︰183-186.

［5］ 黃晟. 蕪湖電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)的功能與應(yīng)用［J］. 安徽電力，2006，36（3）︰36-38.

Discussion on the Application of AVC System in the Monitoring of the Agricultural Irrigation Load Voltage Quality under Regulating the Integration Mode

Wang Liang
（Inner Mongolia Power （group） Co.，Ltd，Ordos Electric Power Bureau，Ordos，Inner Mongolia017000）

The application of automatic voltage control （AVC） system to monitoring of the load voltage quality of agricultural irrigation and load is introduced in this paper. Through configurating the AVC system operating parameter and adjusting the pressure strategy implementation，in agricultural irrigation concentrated load of 110kV substation of 10kV bus terminal voltage monitoring，the optimization of reactive power is realized，the network loss is reduced，the qualify of bus voltage and certain economic benefits and social benefits are achieved.

automatic voltage control （AVC） system； operating parameters； voltage adjustment strategy； voltage pass rate

王亮（1983-），男，內(nèi)蒙古鄂爾多斯市人，碩士，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理工作。