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变电所无功电压装置的应用探讨(3) |
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| 变电所无功电压装置的应用探讨(3) |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 20:20:51  |
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1．2电容器布局的影响
变电所电容器容量的配置，是根据变电所主变容量百分比来设计的，在变电所投运初期其实际的负荷更低，这样就造成了电容器容量过大而无法投运。或者电容器投入则造成变电所无功过补，退出电容器造成变电所无功欠补这样投切两难的局面。
个别变电所在设计时考虑到节约投资，将2组电容器分别通过不同刀闸共用一台断路器开关，因此这2组刀闸的状态将直接影响电容器投切时产生的ΔU和ΔQ，而在VQC程序中ΔU和ΔQ是人为固定设置的，因此当这类电容器刀闸运行方式改变时，需要派检修人员到现场更改VQC整定值。
1．3一、二次等设备可靠性不高
由于一次设备的可靠性不高而造成VQC的无谓闭锁是目前影响VQC正常运行的最大因素。电容器和主变分接头是变电所内动作最频繁的设备，每年可达数千次，这些设备和操作机构发生故障的机会自然也较多。如主变分接头位置的辅助接点不到位或切换时间较长、电容器遥控不成功等均会造成VQC对相应设备的闭锁。
两段母线的压变变比误差较大。当母线并列运行时，部分变电所两台压变的最大二次电压差值有2 V。
目前，所有的VQC软件均运行在变电所当地工控机的Windows NT／98环境下。Windows操作系统的稳定性、抗防病毒能力和工控机的自恢复能力同样将是VQC所面临的重要课题之一。
1．4变电所电压的调节、考核的口子不统一
目前对变电所电压的调节主要由当地VQC系统完成，且装置型VQC单独进行电压模拟量的采集，而远方对变电所电压的监视是利用调度SCADA系统，最终的电压合格率的统计则又是由变电所安装的电压监测仪完成。这三者之间的采样精度的不同（0．2级或0．5级）、采样相别的不同（Uab或Uca）以及对测量精度管理不严均会影响电压的实际质量。而通过缩小VQC的电压合格整定范围（如10．2～10．5 kV）则往往会造成主变分接头或电容器的频繁动作。
1．5考核目标与实际电压无功控制的差异
目前电力系统对电压和无功的考核主要有变电所的A类电压合格率和地区关口总加的功率因数。而现在的VQC只能针对一个变电所完成电压与无功的优化。因此为了满足考核指标，通过定值设定（主要是将低谷时段的无功定值设置为较大数值），将低谷时段时电容器无条件切除；或者将一个或更多变电所VQC整定为只进行主变分接头调节，而将电容器的投切仍然由调度员遥控控制。无论哪种情况，都是为了确保地区关口总功率因数的合格，而变电所VQC实际失去原有的控制作用。
2存在的问题及相应的措施
（1）现场VQC提供的运行信息不够具体，导致监控中心对站内VQC的运行情况的监视不够透明，对VQC的可遥控量不够。例如常规变电所中的电容器母线刀闸状态信息是不采集的，这样VQC就无法判断电容器是否处于检修状态。每次电容器检修前，均需要将所对应的VQC退出运行，造成主变分接头和电容器都无法自动调节。建议在监控中心增加每台主变和每组电容器的闭锁压板并可遥控。
（2）现场VQC的运行情况和统计报表不够完善，事后追查及运行分析比较困难，建议统一当地VQC的运行记录和报表格式。
（3）工控机有时会死机。出现这种现象时由于没有任何信息上送，使监控人员不能及时发现，导致较长时间的电压越限，所以应开发基于Windows98或Windows NT的看门狗，使工控机死机时能自启动。
（4）有时负荷变化剧烈，造成了VQC动作次数过多而闭锁。这样，只能以牺牲电压合格率为代价，来保证VQC装置的正常运行。
（5）有的变电所主变有载调压档位遥信是靠继电器切换来获取的，在切换瞬间存在遥信档位信息丢失的问题。从而造成了VQC的误判断，引起有载调压拒动闭锁。而新上主变的档位信息往往是以BCD码方式接入的，较好地满足了VQC的要求。
（6）一次设备缺陷造成VQC闭锁，影响VQC的运行控制质量，如10 kV开关，CT8型操作机构配真空断路器存在缺陷，在遥控或VQC分合电容器时，经常会烧遥控继电器或合闸脱扣线圈。
（7）变电所VQC运行状况，在调度端不够直观。目前调度端对变电所VQC的监视，是依靠遥信信息上获取的，如果在主站端也能显示各变电所VQC的九域或十七域运行图，将极大方便调度员的监屏工作。
（8）VQC定值单的确定，目前尚未有严谨、系统的程序规范。一个变电所VQC往往要经过数次定值修改，才能达到比较理想的运行效果。另外VQC的调试工作量极大，对于新上变电所有二天的工作量，而对于已投运的老变电所，要做齐每一个项目几乎是不可能的。因此与设备参数有关的整定值可以事先准备好，在程序中写入，而与运行情况有关的整定值可以在现场或运行过程中调整，整定单的内容也可以简化，这样可以大大减少工作量。
综上所述，绝大部分厂家由于VQC本身存在缺陷造成设备无法投运的情况相对较少，但由于不能适应外围设备、管理体制等因素造成VQC运行不是很理想的状况确定存在，需要不断适应和改进。3改进方案
后台VQC虽然具有功能完善、安装简便、程序运行可靠的优点，但与装置型VQC比较而言，对变电所一、二次设备的可靠性有更高的要求。只有提高一、二次设备的可靠性，才能充分发挥VQC的特长，从而达到理想的运行效果。
目前，我局各变电所都已开通光纤（环网）通信，如果能利用其通道，用WEB浏览方式，在主站端建立VQC专用维护工作站，就可以在主站上对各变电所的VQC运行状况进行监视，跟踪变电所的电容器投切和主变调节，基本判别动作原因，远方修改定值。随着季节性变化，负荷变化较大，可以通过服务器在后台统计、分析，将对VQC的运行和管理工作带来极大的方便。因此通过主站的总体控制分析与子站的分散控制相结合，才是今后无功－电压控制的发展方向。
目前VQC设备的运行，给电网运行的质量和调度管理带来极大的改善，但同时对VQC设备本身运行和管理带来了压力。在现场运行的VQC设备的可靠性和各类参数的整定，以及系统变化后的运行跟踪分析，均是比较繁重复杂的工作，在这种情况下，我局考虑了以下几种情况：
（1）主站综合VQC调控方式（主站—现场设备）
（2）局部电网VQC闭环调控系统（主站—数字口—VQC—现场设备）。
（3）网络集成调控系统（主站—10／100 M网—综自／网络RTU（含VQC）—现场设备）。
对于第一种情况，考虑到数据库修改时的系统安全性，通道传输的质量，遥测误差和遥信误发，厂家软件修改后的工程化问题等原因，并不是理想的选择。
第二种情况比较实用可行，今后考虑与调度自动化接口，开发与不同类型VQC装置接口，与软件型VQC型接口，可以成为一套比较完善的系统。
对于第三种情况，即采用网络方式，访问与调用站端的VQC功能模块，并作为调度自动化系统的专用子模块来实现，方法虽然较好，但总体投资太大，性价比不合理，且电力应用网络技术及标准不成熟，目前不易实现。
目前我局对VQC闭环调控系统进行了尝试，通过主站的综合控制和子站的协调配合共同对无功电压进行控制，运行情况良好。
4结语
（1）变电所VQC功能使得原由调度员遥控操作的工作基本由计算机代替，提高了劳动生产率。据统计，电压无功调节的工作量由原来的100％降低到5％。
（2）对于新建变电所采用综合自动化VQC软件；老变电所改建，基本采用硬件VQC装置或RTU兼工控机的方式。应考虑与外围设备性能的配合，改善参数设备的功能，加强管理，以更好地应用VQC装置。
（3）由于电压－无功控制一般采用两种策略：衡电压和无功的，而功率因数主要以地区为考核单位来衡量无功标准的。
（4）今后我局将就SCADA主站上装设无功电压软件来综合控制进行试点。在主站上跟踪变电所的电容器投切和主变调节，通过服务器在后台统计、分析，基本能判别动作原因，可以远方修改定值。
（5）考虑到今后电网VQC系统的集成需求，变电所VQC在结构上要有所预留，要考虑上行和下行的信号量、控制量，如果发生阻塞如何处理；在管理体制方面要清晰运行管理和检修管理的职责和规范。
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