淺談電力係統中電壓無功控製技術及可靠性

    行業科技

    作者：喻曉倩

    【摘要】本文分析了近年來電壓無功自動控製技術的發展，重點介紹了變電站電壓無功控製裝置（VQC）、主站集中式自動電壓控製係統（AVC），闡述了變電站無功調節的基本原則和變電站的無功補償模式，介紹了變電站實施無功調節的各種方法以及各種控製方法的優缺點。並提出了適應當前電網管理發展模式的無功電壓控製的發展方向。同時也對電力係統可靠性管理做了一些闡述。

    【關鍵詞】電壓無功控製；變電站電壓無功控製和自動控製；電力係統可靠性管理

    一、引言

    電壓是衡量電能質量的一項重要指標，但是在電力係統的運行中，用電負荷和係統運行方式是經常變化的，由此引起電壓發生變化，導致電壓偏移。電力係統的運行電壓水平取決於無功功率的平衡，係統無功供給不足，會降低運行電壓水平和增加網損；若係統無功供給過剩，則會提高係統運行電壓，影響設備使用壽命和係統的安全穩定性，使係統輸送容量降低。係統中各種無功電源的無功功率輸出應能滿足係統負荷和網絡損耗在額定電壓下對無功功率的需求。

    二、變電站電壓無功控製

    隨著輸配電網結構的日趨複雜及對輸配電網供電質量和可靠性要求的不斷提高，變電站電壓無功控製已成為保證電壓質量、無功平衡，提高輸配電網經濟性和可靠性的不可缺少的途徑之一。變電站電壓無功控製的基本原則是：保證無功平衡，降低減少調節次數，提高電壓質量。變電站的無功補償分為分散（就地）控製和集中控製兩種模式。基於這些原則和規律，國內外提出了不少自動控製策略。歸納起來，有以下幾種方法：（1）按功率因數、電壓複合調節；（2）基於傳統的九區圖法；（3）基於人工智能的九區圖法；（4）人工智能調節方法。

    1.變電站電壓無功自動控製裝置（VQC）和主站集中式自動電壓控製係統（AVC）

    VQC電壓無功控製裝置是以九區域圖及其衍生圖進行單廠站的電壓無功自動控製。通過就地平衡、分散調整的方式，實現僅僅麵向單個變電站的運行控製。但是，VQC裝置不能實現全網的無功電壓最優控製。在二級有載調壓電網時會出現電壓頻繁調整，容易造成電壓調節不合理現象；而且由於變電所都必須安裝無功電壓控製裝置，投資大，設備維護量都很巨大。

    主站集中式自動電壓控製係統（AVC）是依據計算機技術和網絡技術，在電力係統調度自動化技術已經基本在地區級電網都做到了實用化的基礎上，通過調度自動化SCADA係統采集全網各節點遙測、遙信等實時數據進行在線分析和計算和自動執行，實現對電網內各變電所的有載調壓裝置和無功補償設備的集中監視、集中管理和集中控製，從而實現地區電網電壓無功優化運行閉環控製。

    2.電壓無功控製的發展趨勢