AVC系統(tǒng)在電網(wǎng)EMS中的應(yīng)用

　摘 要:隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展,電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大,面向整個(gè)電網(wǎng)的無(wú)功電壓控制矛盾日益突出。自動(dòng)電壓控制(AVC)技術(shù)架構(gòu)在EMS系統(tǒng)之上,以電壓安全和優(yōu)質(zhì)為約束,以系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo),連續(xù)閉環(huán)的進(jìn)行電壓的實(shí)時(shí)控制,有效解決了電網(wǎng)面臨的電壓控制問(wèn)題。
　　關(guān)鍵詞:自動(dòng)電壓控制(AVC) EMS系統(tǒng) 閉環(huán) 電壓的實(shí)時(shí)控制
　　 G644.4 C 1671-8437(2023)02-0169-01
　　
　　1引言
　　隨著電力工業(yè)的發(fā)展,大容量電廠和電力用戶(hù)的大電力系統(tǒng)的出現(xiàn),電壓?jiǎn)栴}已經(jīng)不只是一個(gè)供電質(zhì)量的問(wèn)題,而且是關(guān)系到大系統(tǒng)安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要問(wèn)題[1]。如何對(duì)電壓進(jìn)行優(yōu)化控制,提高電壓質(zhì)量、降低系統(tǒng)網(wǎng)損成為供電企業(yè)調(diào)度運(yùn)行人員日益重視的問(wèn)題。近年來(lái)自動(dòng)電壓控制(AVC)技術(shù)的研究得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,成熟的AVC技術(shù)也逐步運(yùn)用在各大電網(wǎng)的運(yùn)行中。電網(wǎng)AVC系統(tǒng)的投運(yùn)解決了電網(wǎng)運(yùn)行中面臨的無(wú)功電壓?jiǎn)栴},滿(mǎn)足了電能質(zhì)量、電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的高要求,提高了電網(wǎng)的.安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行水平。
　　2AVC系統(tǒng)簡(jiǎn)介
　　基于最優(yōu)潮流(OPF)的實(shí)時(shí)自動(dòng)電壓控制(AVC)集安全性和經(jīng)濟(jì)性于一體,可實(shí)現(xiàn)安全約束下的經(jīng)濟(jì)性的閉環(huán)控制,被公認(rèn)為是電力系統(tǒng)調(diào)度控制發(fā)展的最高階段[2]。AVC系統(tǒng)在現(xiàn)有的EMS系統(tǒng)SCADA/PAS基礎(chǔ)上,利用EMS高級(jí)應(yīng)用軟件(PAS)現(xiàn)有的電網(wǎng)模型以及SCADA系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),在滿(mǎn)足協(xié)調(diào)變量目標(biāo)值前提下,以全網(wǎng)網(wǎng)損最小為目標(biāo),綜合考慮母線的電壓合格率、無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)限制、保護(hù)動(dòng)作情況等約束條件,通過(guò)分析計(jì)算,實(shí)時(shí)給出全網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化控制方案,并通過(guò)SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備的閉環(huán)控制。
　　AVC服務(wù)器作為EMS系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn),與SCADA/AGC/PAS/DTS應(yīng)用的實(shí)時(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)交互和網(wǎng)絡(luò)通信采用平臺(tái)提供機(jī)制。AVC系統(tǒng)進(jìn)程采用類(lèi)似AGC的網(wǎng)絡(luò)化配置,主備服務(wù)器雙機(jī)熱備用,即主機(jī)進(jìn)程故障時(shí),備機(jī)進(jìn)程能自動(dòng)啟動(dòng),保證AVC系統(tǒng)不間斷運(yùn)行,且主備切換時(shí)間短,保證不丟失任何控制數(shù)據(jù)。EMS系統(tǒng)中其余節(jié)點(diǎn)應(yīng)可瀏覽AVC畫(huà)面、數(shù)據(jù),用作觀摩和演示。
　　AVC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能包括省地AVC協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)濾波、自動(dòng)分區(qū)、決策選擇、控制執(zhí)行、安全監(jiān)視、規(guī)則庫(kù)、信息分析查詢(xún)等功能。
　　2.1 AVC系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行控制策略計(jì)算,能 實(shí)現(xiàn)控制策略的開(kāi)環(huán)、半開(kāi)環(huán)、閉環(huán)控制,根據(jù)策略進(jìn)行實(shí)際的設(shè)備操作,控制模式之間的協(xié)調(diào)優(yōu)先保證電壓和功率因數(shù)約束,系統(tǒng)網(wǎng)損則次之。通過(guò)模式優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)周期考慮控制動(dòng)作次序問(wèn)題,避免控制過(guò)調(diào)或振蕩。
　　2.2 AVC系統(tǒng)接讀取SCADA所有量測(cè),根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式變化進(jìn)行自動(dòng)分區(qū),采取周期運(yùn)行方式,引入狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)遙信粗檢測(cè)對(duì)量測(cè)質(zhì)量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,全網(wǎng)完整模型實(shí)時(shí)拓?fù)湫ｒ?yàn)避免分區(qū)錯(cuò)誤,確�？刂茢�(shù)據(jù)源安全性,使控制區(qū)域與電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行方式自動(dòng)保持一致。
　　2.3 地調(diào)AVC系統(tǒng)能與省調(diào)AVC實(shí)施有效互聯(lián),執(zhí)行省調(diào)AVC下達(dá)的無(wú)功調(diào)節(jié)策略及相關(guān)指令,完成本地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)無(wú)功優(yōu)化,包括電容器/電抗器控制策略。省地AVC系統(tǒng)交換信息包括各變電站主變功率因數(shù)、電壓目標(biāo)值,無(wú)功備用可增可減無(wú)功值等。
　　2.4 控制策略計(jì)算時(shí)考慮的無(wú)功電源和調(diào)壓設(shè)備包括:發(fā)電機(jī)、電容/電抗器組、靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)、有載調(diào)壓變壓器(OLTC)等。
　　2.5 可按照電網(wǎng)電壓要求進(jìn)行母線、電容器等時(shí)段限值劃分,設(shè)置閉鎖條件實(shí)現(xiàn)AVC控制功能的安全性。
　　3AVC系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　3.1 AVC系統(tǒng)采用一體化的設(shè)計(jì)理念。系統(tǒng)基于調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái),直接讀取PAS網(wǎng)絡(luò)建模、從SCADA獲取實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行在線分析和計(jì)算,對(duì)電網(wǎng)內(nèi)各變電站的有載調(diào)壓裝置和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視、統(tǒng)一管理和在線控制,實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化控制閉環(huán)運(yùn)行。