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关于主站VQC的一些探讨 |
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| 关于主站VQC的一些探讨 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 8:58:09  |
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摘要：本文介绍了在应用主站VQC前的无功电压自动调节的情况，同时分析了主站VQC的特点，然后对在应用过程中的一些特点做了仔细的介绍，充分体现了主站VQC在实施后在运行维护上和在保证系统安全优质运行上的双重优越性。
关键词 主站VQC 探索
1．变电站无功电压调节现状
电力系统运行的要求：安全、可靠、经济和优质。随着自动化水平的提高，人们更加认识到经济和优质的重要性，对提高电压的质量，降低设备的损耗越来越关注，在这种情况下，电压无功控制问题就提出来了。本局变电站的无功电压自动控制工作从1999年开始开展，采取的模式是厂站VQC的方式，到目前为止，全区大部分的变电站（大约70％）的无功电压都由VQC装置自动调节。其他的不能参与VQC的变电站有的由于是常规RTU的老站，设备硬件条件所限而无法实现VQC功能，有的虽然是综合自动化站，但由于是早期投产的而未考虑到无功电压自动控制的要求，且现在也难以增设这一功能，所以这部分厂站是要靠监控人员手动来调节的，相对于VQC厂站来说，这些厂站一到深夜因为监控人员休息后不再进行调节，电压的合格率自然就差一些。厂站VQC经过我们几年的发展和使用，也有了很大的提高，但或多或少会有缺陷产生，一旦发生问题，就需要检修人员赶到现场处理解决。从03年到04年这两年的缺陷分析中发现VQC的缺陷占总缺陷比例的24%，这不但对检修人员来说需要很大的工作投入，而且也使我们开始感觉到是否应该寻求更好的模式，要不但能减少监控人员的工作量，而且也能减少检修人员的工作量，而更重要的是，要运行稳定，同时将无功电压的控制做到最优，这一些要求，使得我们想到了主站VQC，也即是在调度端实现无功电压的自动控制功能。
2．主站VQC的特点及其优越性
主站VQC必须是基于SCADA系统的，我们采用的是东方电子的DF8002调度自动化系统，所以VQC功能也是在此基础上实现的。同时，主站VQC的应用也要有一定的条件，不但需要SCADA系统采集处理的大量信息，也需要PAS软件中的灵敏度分析计算等结果数据，而且，用于控制无功电压的手段也是通过SCADA系统的遥控功能来实现的。与厂站VQC相比，主站VQC有其不可比拟的特点及优越性。
A.厂站VQC装置只用到本站的信息，反应速度快，可靠，实现简单，但只能本站优化，而作为主站VQC，应用无功灵敏度计算，反应速度虽比厂站VQC要慢，但可靠，而且可实现区域功能，即在一定的区域内在多个厂站之间综合考虑，如考虑到高电压等级的变电站中无功的调节对低电压等级的影响等，这样能够减少设备的动作次数，从而延长设备的使用年限，同时选择最佳的调节方式可以降低网损。
B.程序运行在主站端，可以控制多个分站，而分站只需要基本的遥测遥信信息，同时主站具备遥控功能就可实现，这样我局现有的因为设备限制而无法实现厂站VQC功能的变电站也可以参与无功电压的自动调节了。所以，我局所有的无人值班变电站均可实现无功电压的自动控制；
C.投资省，只需要一次投资，即用于实现区域无功控制的服务器和工作站，以后就算厂站增加再多，也不需要增加其他特殊的设备；
D.调节方式多样，支持主站、区域（集控站）和厂站电压无功调节，区域引入灵敏度来指导调节设备，全局引入无功优化来调节设备，可以根据实际情况对全局、区域和厂站寻优；
E.调节模式灵活，有开环、闭环和仅仅监视不调节；开环需要人工确认，闭环自动调节，监视不调节与闭环一样，出策略但不下达实际操作命令；在调试和试运行阶段可根据自己的实际情况方便的选择调节模式；
F.减少监控工作量。对监控人员来说，仅需关注VQC软件的运行情况和电压无功是否正常，不再需要进行大量的遥控操作了，原来由于无法24小时上班而对电压合格率的影响也几乎不存在了；
G.维护方便。原来厂站VQC种类较多，对于检修人员来说，硬件和软件的维护量都比较大，现在由于厂站中不再使用VQC装置，设备简单，程序同一，不再需要在各个厂站之间赶来赶去了，VQC的缺陷处理集中在主站端也可提高处理的速度和可靠性。
3．我局主站VQC组成及特色
我局的主站VQC包括两台服务器，以双机互备的方式运行，同时在监控中心放置一个工作站，设为操作中心，主程序运行在服务器上，维护工作在服务器上做，而VQC的策略就由监控中心的工作站来出。同样的程序和功能对于不同的用户也会因不同的要求而产生不同的问题，在解决问题的过程中也带有了各自鲜明的特色；我局是属于县调一级的系统，所以在VQC的应用上有一些自己的特点。
A．根据区域VQC的特点，我们将所属50个厂站（包括4个220kV变电站和46个110kV及以下的无人值班变电站），根据供电情况分成五个区域，在同一区域内的变电站属于同一电源点，调节无功电压时彼此有影响，设置区域功能更有利于无功电压的最优控制。
B．我局所辖的供电区内有4个220kV变电站，由于220kV变电站不允许进行遥控操作，且主变有载调压的权利也不属于我局，我们只能采取仅仅监视不调节的模式，但考虑到区域性，如果不包括220kV站的话，区域VQC就是一句空话，所以我们在上级领导支持下准备将220kV变电站的主变有载调压和电容器纳入我们的VQC调节范围，以能真正实现区域功能。
C．在原来的厂站VQC运行阶段，为了整定的简单，我们基本上定了一个简单的规则，就是低谷时段就将电容器切除，高峰时段就将电容器投入，然后电压由调节主变有载控制器实现，这样整定单上低谷时段就定了很大的无功下限以保证电容器的切除。在我们主站VQC调试阶段，我们发现，这种方式其实并不能保证功率因数的合格率，甚至可以说在低谷时段这个合格率是比较低的，我们仔细的了解了上级对我们的考核要求，发现电压合格率的要求是最高的，再就是110kV以上主变要求不能向系统倒送无功，同时兼顾系统功率因数的合格。从这些要求中我们再根据我们程序的特点，定了以下的模式：220kV站用功率因数的限值来作为调节依据，这首先符合功率因数的考核特点（只考核系统的功率因数，220kV站作为关口对系统功率因数有较大的影响），同时由于220kV站的负荷基数大，而且负荷变化范围也比较大，不可能限定一个无功的数值来作为依据，根据有无功的动态变化来判断更显得合理；110kV及以下变电站用无功限值作为调节依据，这是因为110kV站的负荷变化不大，容易设定一个固定的无功值来最为依据，如果用功率因数作为调节依据的话，因为我们对各个分站的功率因数没有要求，所以这样可能增加不必要的调节次数，影响设备的安全稳定运行。
D．在决定了调节依据后，我们还需要设置调节的限值：功率因数限制比较简单，因为系统对我们有要求，直接根据此要求设置即可；无功原来的限值中低谷时段很大，明显是不符合要求的，那如何定一个更好的限值呢，监控人员根据其长期运行的经验提供了宝贵的参考意见，同时我们在实际运行一段时间后，基本确定了一个限值，即根据本台主变所联系的电容器的QD来设置的一个无功限值，低谷时段为上限1.5QD,下限为0.2QD，高峰时段为上限0.65QD，下限－0.5QD，这个限值我们发现基本上能使得电压和功率因数满足要求，同时兼顾到了调节次数的限制，处于一个比较平衡的位置。
E．主站VQC中引入了PAS中灵敏度分析的计算结果，使得每次调节前都可根据不同的调节方式来预计结果，到底该不该调，在几种调节方式同时满足要求的情况下到底采取那种能实现最小网损；但我们考虑到VQC程序也不能太依赖于PAS，如果PAS当机了，VQC也要能独立运行，为此，我们设定了几个人工数值，即△Uq，△Uu，△Qu，△Qq；在PAS停止的情况下也可保证VQC的正常运行，这几个数值也是需要长期运行经验的积累所得，如单位无功对电压的影响，我们设定为△Uq＝0.0625kV，调节一档对电压的影响△Uu＝0.14kV，调节一档对无功的影响跟主变的容量有关，投入电容器对无功的影响一般就跟电容器的容量有关，比较简单。
F．其他的各种闭锁量如遥信闭锁中的保护动作闭锁、主变异常运行信号动作闭锁属永久闭锁需手动解锁；遥测闭锁中的主变电流达到一定数值后的闭锁和电压数值异常的闭锁属于临时闭锁，在此数据恢复正常后闭锁即自动解锁；还有诸如调节次数等设置基本沿袭了原来厂站VQC的运行方式，没有太大的改动。
4．结束语
主站VQC自投入运行以来，工作稳定，系统可运行率达99.9%以上，大大降低了监控人员和检修人员的工作量，受到了运行人员的欢迎，同时该系统还可以显著提高电压合格率、力率合格率，降低网损，提高电网运行的经济效益和电压质量，使得我局在新技术的应用上又步上一个新的台阶。
参考文献：
1．刘仲尧 姚玉斌 于尔铿等 《基于专家系统的电压无功优化控制》
2．郭庆来，吴越，张伯明，等（Guo Qinglai, Wu yue,Zhang boming,et al）.地区电网无功优化实时控制系统的研究与开发（Research and Development of Real-time Control System for Reactive Power Optimization）.电力系统自动化（Automation of Electric Power System）,2002,26(13):66～69
（浙江萧山供电局调度所 华赟）
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