AVC系统电压无功控制策略
AVC系统电压无功控制策略
AVC系统电压无功控制策略AVC（Automatic Voltage Control）系统是电力系统中用来实现电压无功控制的重要设备。
它主要通过调整发电机励磁和无功补偿装置的装置来维持电力系统中的电压稳定性。
在电网负载变化、短路事故和其他突发事件时，AVC系统能够迅速调整电力系统的电压，维持系统的稳定运行。
1.发电机励磁控制：AVC系统能够通过调整发电机励磁电压的大小和相位来控制发电机的无功功率输出。
当电力系统电压过低时，AVC系统通过提高发电机励磁电压来提高无功功率输出，从而提高电压水平。
当电力系统电压过高时，AVC系统通过降低发电机励磁电压来降低无功功率输出，从而降低电压水平。
2.无功补偿控制：AVC系统能够通过控制无功补偿装置（如电容器和电抗器）的投入和退出来调整电力系统的无功功率。
当电力系统电压过低时，AVC系统可以投入无功补偿装置来提供额外的无功功率，从而提高电压水平。
当电力系统电压过高时，AVC系统可以退出无功补偿装置来减少无功功率，从而降低电压水平。
3.调压器控制：在电力系统中，调压器用于控制变压器的输出电压。
AVC系统可以监测电网电压的变化，并及时调整变压器的调压器设置来调整输出电压。
通过调整调压器设置，AVC系统可以在电网电压波动时有效地维持变压器的输出电压稳定。
4.监测和保护功能：AVC系统还具有对电力系统电压的监测和保护功能。
它可以实时监测电网电压的变化，并根据设定的保护参数来判断是否存在电压过高或过低的情况。
当电压过高或过低时，AVC系统会通过相应的控制策略来调整电网电压，以保护电力系统的安全运行。
1.基于遗传算法的优化控制：这种控制策略通过遗传算法来求解电力系统无功控制的最优解。
遗传算法根据系统的控制目标和约束条件，通过模拟生物进化过程来最优解。
这种控制策略可以在复杂的电力系统中获得较好的控制效果。
2.基于模糊逻辑的控制：这种控制策略通过建立模糊逻辑控制模型来实现电力系统的电压无功控制。
AVC系统在电力系统电压无功控制中的应用
A VC系统在电力系统电压无功控制中的应用摘要在电力系统调度中，提高电力调度工作的安全性和经济性成为目前电力部门工作的重要课题。
本文通过对电力系统中已经引入的自动电压控制（A VC）系统进行分析，介绍了其特点和存在的若干个问题，并将A VC系统与电压无功控制装置（VQC）进行比较，为调度工作者提供参考。
关键词电力系统；无功电压；A VC系统；特点电力是生产部门和人们生活的关键部分，电力部门应对电网管理和运行人员做出严格要求，同时也要增强人们的法制意识，做好电网的无功补偿与电压调整，使我国的经济效益和社会效益得到快速发展，向用户提供优质的电能。
电力系统中的各类设备和线路在实际运行过程中，都会吸收大量的无功功率，这样势必会导致电力系统的功率因数下降，从而引起线路内的电压增加和能耗。
加剧企业的经济效益也会随之受到一定的影响，一旦事态发展严重，还会造成设备损坏等严重后果。
为此，加强对电网无功补偿装置的建设和管理，不仅能够有效提高电压质量。
电力系统运行管理中，其基本目标就是优质、安全和经济地向电力用户供应电能。
电压是衡量电能质量的一项重要指标，电压过低、过高都不仅会影响到电气设备的寿命和效率，而且还会危及电力系统的稳定及安全运营。
无功功率平衡是保证电压稳定的重要手段，国内电网无功功率控制所采用的方式主要有变电站软件VQC无功电压控制装置SVQC等，随着无人值守变电站的建设和数字化变电站技术的发展，无功电压调节在电网正常运行中越来越显得重要，而A VC 对降低网损，提高电压质量和统筹系统资源配置等有着重要的作用。
目前已经有很多国家（如法国、意大利、西班牙等欧洲国家）根据其实际情况，采用不同的方式实现其功能。
我国部分地区也在大力的尝试A VC系统，采用经济压差来实现全局的无功优化，以每条线路电压降落纵分量为目标来达到最优的状态。
在电力系统中电压和无功功率有着密切的关系，但是它们综合的整合比较复杂。
实现电压无功能控制的目标首先是保持无功平衡和电网的稳定；其次，是保持供电电压在一定的规定范围内正常供给；还有一个功能是使得在电压符合要求的基础上降低电能的损耗。
电压无功自动控制(AVC)系统在智能电网中的应用
． 量 ７０亿 ｋ ； ０ ｗｈ④提 高用 户的用 电的效率、 可靠性 ； ⑤提高供 电设 备利用 ３１ 宏 观 电 压 水 平 控 制 电网的 电压水平取决于 直接接 入电网的全部， 起码是大多数变压器 率 １～ ５ ⑥ 实现绿色电网， 少工业粉尘及二氧化硫 、 Ｏ １％： 年减 二氧化氮 、 二氧
２１ 实时拓扑分 区 ．
的使用变 比。对 已经正常运行的电网来说． 基本上不存在什么 问题 。 国 我 电网由于无 功补偿布局不 科学 ， 无功 长距 离、 大功率 从高压 电网 向低压 电网输送 ， 从发 电厂向需求侧 输送， 因而从 高压 电网到低压 电网。从发电 厂到需求侧 ， 变压器 的标准变 比呈减 小趋势。随着 电网无功优化调控过 程的展开， 变压器 的标准变 比的差别会 趋于减小。 电网无功优化过程 中 的调控 过程 主要无功就地平衡 的控制 。
对 于遥测 数据 ， 利用冗余的数据作为补充 。例如变压器高压侧遥 测 数据， 可以采 用低 压侧和中压侧 的遥测数据作为补充 。当高压侧遥测 数 据没有或被过滤 为无效时 ，则将低压侧 和 中压侧遥 测数据之 和进行 过 滤。如过滤为有 效数据 ， 则近似 作为高压侧数据进行计算 。对 于遥信 数 据， 利用遥测 数据校验其真实 性。对于长期不 变化 的数据 ， 行可靠 辨 进 识， 闭锁相 关的受控 设备并报警 。
力与 自愈 功 能 。
圈４
这样 能保证 在一段时间 内同一 设备只发一个控制 指令，因此 ＡＶ Ｃ 系统与 Ｓ ＡＤ Ｃ Ａ系统无 内部耦合性， 不影响 Ｓ ＡＤ Ｃ Ａ系统 的内部物理结构 和逻辑流程。
（） ４ 必须及时更新管理理念和 方法 。本质安全是最大的安全效益， 是 防范事故最坚强 的屏 障。风 险管理是统筹安全管理 的有效手段 ， 是提高 员工素质能力 、 全面把握安全局面、 改进安全风险控 制的管理平 台。 事物 都是在不断变化和更新 的， 险管理也要适应安全生产发展 和安全管理 风 工作 需要， 主动接 受安全生产 的新 理念、 新技术 、 新方法 ， 时更新 管理 及 理念和方法 。
AVC控制策略(IES600系统)
A VC系统控制策略1系统介绍地区电网无功/电压优化控制系统主要功能有电压校正控制、功率因数校正控制、网损优化控制。
根据用户考核和管理的规定可设定上述三个主要功能的优先级。
其中电压上下限和功率因数上下限可分时段设置或以计划曲线的方式给出，系统自动的根据负荷水平实现电网的逆调压运行。
对控制设备的选择主要根据电压、功率因数、网损的灵敏度分析和设备控制费用综合评估计算得到的综合指标进行选择，实现优化控制，同时最大限度的减少设备的操作次数，提高设备的使用寿命，降低事故率，保证电网运行的安全。
1.1 系统的主要特点：（1）根据PAS拓扑模型自动生成监控点；（2）采用潮流计算的灵敏度分析方法；（3）引入设备的控制费用，建立了设备控制费用综合评估模型；（4）控制方案全部由系统自动生成；（5）多个设备协调控制，如多个110KV或35KV的变电站的电源来自于同一个220KV 的变电站，可通过计算自动实现上下级厂站的协调调压。
1.2 系统主要功能：(1) 程序采用主、辅双模块互为热备运行模式，提高系统运行的可靠性。
(2) 对SCADA采集的数据采取数字滤波，可滤掉电压、无功的扰动，避免或减少误动；(3) 挂在同一条母线上的不同电容器组不允许同时操作；(4) 当变压器保护动作时闭锁设备；(5) 当电容器、变压器动作次数大于日动作总次数时系统自动报警，并闭锁设备；(6) 根据实时数据判断变压器是否并列运行，并列运行变压器统一调节；(7) 同一变压器两次调节时间间隔不小于3分钟，同一电容器两次动作时间间隔不少于5分钟，且间隔时间可以根据需求自行设定；(8) 遥控成功但数据没有刷新，将此厂站工作方式改为开环；(9) 当没有调节手段时，系统进行报警；(10) 具有三种工作方式：按级别由低到高排列为“退出”、“开环”和“闭环”；(11) 可以设置方案的控制优先级；(12) 可根据检修、保护等信息决定设备是否可控。
(13) 提供各个设备对关口力率、网损的灵敏度查询。
阐述地区电网AVC控制策略
阐述地区电网AVC控制策略随着国民经济与电网建设的飞速发展，电力用户对电能质量的要求也越来越高，而电能质量中的一项重要指标就是电压质量，电压质量也是变化最大、可调节性最强的一项指标。
因此，实时进行电压调节不仅有助于提高电能质量，更对电网的经济运行有着重要意义。
目前，全国的电网企业均已实现了集中监控，调度自动化系统的上线运行，为自动电压控制（AVC）系统提供了必要的技术条件。
一、AVC系统概述1、AVC系统：AVC（Automatic Voltage Control），是自动电压控制的简称，是发电厂和变电站通过电压无功调整装置集中的自动调整无功功率和潮流分布，使注入电网的无功值为电网要求的优化值，从而使全网（含跨区电网联络线）的无功潮流和电压都达到最优运行条件，实现电网经济运行。
它是应用于智能电网调度自动化支持系统平台的一种应用软件。
2、AVC系统工作原理：电力系统中的所有变电站遥测数据，通过子站端的FEP（前置系统），实时上传至调度自动化支持系统中的SCADA（数据采集与监视控制）系统，SCADA系统将各变电站与电压相关的遥测数据传送至AVC软件应用模块，AVC模块通过计算，根据提前设置的动作策略，将设备动作指令传至SCADA系统，SCADA系统再将控制命令下发至各变电站，进行无功调节。
此过程循环进行，直至全网无功最优。
实现了全网协调、闭环管理。
3、AVC系统结构体系：AVC系统控制分为三级，自底向上，由变电站->地区电网->网省电网。
随着自动化通信技术发展，经历了一个单站、区域、全网的发展过程，也是一个简单到复杂的过程。
由于地区电网直接面向电力用户，因此，地区电网AVC系统的正确应用对电能质量起到至关重要的作用。
本文重点介绍地区电网AVC系统的控制策略。
二、地区电网AVC控制策略地区电网一般是以220kV变电站为枢纽，AVC从网络分析应用（PAS）获取控制模型，根据PAS系统拓扑结果，自动以220kV变电站为中心，根据实时开关刀闸位置确定所辖下级110kV站，完成自动分区。
探讨智能电网无功电压自动控制AVC系统
探讨智能电网无功电压自动控制A VC系统为电力用户供应优质、安全和经济的电能是电力系统运行管理的基本目标。
电压对电能质量有很重要的影响，电压过低或者过高都会对电气设备的使用寿命和工作效率产生影响，不仅如此，电压还会影响电力系统的稳定性和安全性，因此，减小电压的波动幅度，使电压维持在正常范围十分重要。
目前已经有法国、意大利、西班牙等欧洲国家，分析了各国的综合情况，根据各国的实际需要，采用不同的方式实现自动电压控制系统的功能。
在电力系统中电压和无功功率联系密切，但是，电压和无功功率的综合应用的整合情况很复杂。
标签：智能电网;无功控制系统;A VC1整体系统设计传统的无功电压问题日益突出，主要表现在电压合格率较低、电压监视点众多、日常调压任务繁重、无功电压关系复杂、人工调压难度系数大、无功功率不合理以及流动不利于电网的安全经济运行等。
因此，设计了基于A VC的电网变电自动控制系统。
其主要作用是提高电网的电压稳定性，确保电网安全;提升电压的合格率，保证优质的电力输送;降低系统的网损，提高电力企业的经济效益。
该系统主要有4个功能：建模与数据源、控制功能、人机界面、历史查询。
为了网络的安全防护和维护方便，使用SCADA/EMS进行网络建模与数据量测，通过实时拓扑分区、全网电压优化调节、全网无功优化控制、全网关口功率控制、全网自动协调控制等方法实现控制功能。
并在人机交互界面完成电压控制与调节、相关数据和信息反馈以及历史数据记录查询等功能。
2 A VC系统的功能A VC系统的控制模式。
自动电压控制系统有两种模式。
A VC系统使用优化控制模式时，系统进行灵敏度的分析，获得控制设备对母线电压等产生的影响的实时数据和各种相关信息，同时综合考虑操作的费用，控制设备根据调整综合指标的排序来进行科学合理的最佳选择，保证系统的安全性和经济性。
母线电压的校正控制的作用是对电压进行实时监视，当出现电压超过限度的情况时，系统立即进行优化计算并产生结果，及时给出校正控制方案，并有效地执行，减小了电压大幅度变化的可能。
1000MW发电机组自动电压控制系统AVC的控制策略和风险防范
三、AVC装置的控制策略
华北电玩区域系统电压的全局控制分为三级电压控制，单元级，本 地级，全局级
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பைடு நூலகம்
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三、AVC装置的控制策略
北疆电厂AVC系统网络拓扑图
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四、AVC装置的闭锁条件
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五、AVC装置的运行维护要求
1、AVC系统调试要求，不得更改监控系统遥测遥 信数据的序号，不能随意更改设备遥控遥调号 ； 2、温度严格控制在20±5℃，湿度控制在45-75% ，安装场所清洁无振动； 3、做好定期巡检工作，检查软件、通道及机组数 据刷新情况，确保各数据运行正常；
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二、天津北疆电厂AVC情况介绍
1、2×1000MW机组以500kV电压等级接入华北电 网，励磁系统采用Unitrol@5000自并励方式； 2、AVC装置的工作原理：华北网调每隔15分钟对 网内的发电机组下发母线电压指令，AVC装置接 收指令后经计算，考虑闭锁条件后，向励磁系统发 出增磁或减磁的控制信号。通过增磁、减磁调节发 电机无功功率，使母线电压跟随下发的母线电压指 令变化，达到调节母线电压的目的。
1000MW发电机组自动电压控制系统 (AVC)的控制策略和风险防范
AVC装置是智能电网电压控制的重要手段 天津北疆电厂AVC情况介绍 AVC装置的控制策略 AVC装置的闭锁条件 AVC装置的运行维护要求 AVC装置的风险防范
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一、AVC装置是智能电网电压控制的重要功能 1、自动电压控制( Automatic Voltage Control ，简称 A V C)，它是现代电网控制的一 项重要功能。 2、在电力系统中无功功率是重要的参数，动 态合理地控制发电设备无功功率的输出能产生良 好的经济效益。 3、由于人工手动控制各电源点的无功，实现 就地平衡十分困难，通过实施自动电压控制(AVC) 系统，实现自动调节，保证电压和无功功率分布 满足系统要求。
浅析电压无功自动控制系统(AVC)实际应用及优化措施
浅析电压无功自动控制系统（AVC）实际应用及优化措施摘要：电能是一种特殊产品，它具有不可存储性、产供销同时性以及产品的社会公益性，因此，电能质量出现问题，将直接影响到人民群众的生产与正常生活。
而电压是衡量电能质量的一项重要指标，保证用户的端电压接近额定值是电力系统运行调整的基本任务之一。
关键词：电压无功控制系统；策略优化；D5000；问题导言：在变电站主要的调压手段是调节有载调压变压器分接头位置和控制无功补偿电容器。
以变电站为单位，通过调节有载调压变压器分接开关和投切并联电容器组，实现调节电压合格和无功平衡的目的。
然而无功调节和有载调压并不是相互独立的问题，它们之间存在着关联性，只有将这两种调节手段结合起来进行综合性的调节才有可能达到良好的控制效果。
1.AVC系统概述电网电压无功自动控制（AVC）系统基于智能电网技术支持系统（D5000）调度自动化平台，其主要功能是在保证电网安全稳定运行前提下，保证电压和功率因数合格，并尽可能降低系统因不必要的无功潮流引起的有功损耗。
AVC与D5000平台一体化设计，从PAS网络建模获取控制模型、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算，对电网内各变电站的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理和在线控制，实现全网无功电压优化控制闭环运行。
2.AVC系统主要功能和构成2.1 AVC系统主要功能在网络模型的基础上，根据SCADA实时遥信信息，实时动态跟踪电网运行方式的变化，正确划分供电区域，实现动态分区调压；程序既可闭环运行，也可开环运行；提供方便的图形界面，对程序的控制参数进行修改；具有良好的数据库在线管理、维护和修改功能；调节手段已用完，而电压还处于不合格状态时，将给出无法满足要求的电压点的信息；发遥控命令后，报警提示信息；具有事件记录功能，可记录所有的系统事件，调节事件和异常报警事件；统计变压器的自动调节次数，电容器的自动调节次数及调节时刻。
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第四部分AVC电压控制
概述：
电压控制策略目的是即时调节区域电网中低压侧电压以及控制区域整体电压水平，使得电压稳定在一定的区间内。
针对AVC系统各个功能来说，电压控制是优先级最高，保证电压稳定在合格范围内也是AVC系统最重要的目标。
AVC 系统的电压控制分为两部分即区域电压控制和单个变电站的电压校正。
通过两部分调节即可以保证所有母线电压稳定在合格范围内，又有效的减少了设备控制震荡。
区域电压控制：
区域即电气分区，所谓区域控制就是整体调节每一个电气分区（以下称作区域）的电压水平，使之处在一个合理范围内。
首先以AVC建模结果为基础，分别扫描每个区域中压侧母线电压水平，通过取当前母线电压和设定的母线电压上下限作比较，分别统计每个区域中压侧母线的电压合格率(s%)。
然后用此合格率和设定的合格率限值(-d%)比较，如果s>=d,说明对应区域整体电压水平相对合理，不需要调整。
如果s<d,表明区域电压整体不合理，然后通过判断具体越限情况调节区域根节点（针对地调来说一般是对应的220Kv变电站）使得本区域整体电压水平趋于合理。
变电站电压校正：
单个变电站电压校正类似于VQC设备的控制原理。
通过调节主变分头和投切电容器来调节低压侧母线电压，使得母线电压稳定在合理范围之内。
在调节分头和投切电容器两种调节手段取舍上我们的做法是有限投入电容器来调节电压。
综上所述，两种电压控制手段不是孤立的，两者之间有先后轻重之分。
通常做法是载入电网模型之后，首先进入区域电压调整程序。
分别判断每个区域的整体电压水平，对需要调节的区域启动区域电压调整程序，只有当区域电压水平达到一个合理水平时，再依次对每个变电站进行电压校正，最后达到母线电压全部合格的目的。
两种手段结合可以避免单一的调节区域低压侧母线带来的弊端，例如220Kv 变电站110Kv侧电压越限导致下级110Kv变电站10Kv侧越限无调节手段。
另外在抑制设备控制震荡方面也有很好的效果，例如220Kv变电站和下级110Kv变电站同时越限同时调节，调节之后导致下级110Kv变电站低压侧母线相反方向越限再次调节。
四、就地电压控制
就地控制主要策略如下：
1、10kV电压低，且220kV电压偏高，则优先上调主变档位，然后投入电容器；
2、10kV电压低，且220kV电压正常，则优先投入电容器，然后上调主变档位；
3、10kV电压高，且220kV电压高，则优先切除电容器，然后下调主变档位；
4、10kV电压高，且该时段处于负荷下坡段，则优先切除电容器，然后下调主变档位；
5、10kV电压高，且220kV电压正常、负荷处于平稳阶段，则优先下调主变档位，然后切除电容器；
6、投入电容器时进行预判，如果下列条件成立则不投入电容器，上述电容器优先投入动作被过滤；
⏹投入电容器时主变无功倒流；
⏹投入电容器时关口倒送；
⏹该时段电容器动作次数越限；
⏹该电容器已投入；
⏹该电容器被切除后时间小于5分钟（可设）；
⏹该电容器退出自动控制（在闭环模式下有效，开环模式下无效）
7、调整主变档位时也进行预判，如果下列条件成立则不进行档位调节，上述主变档位优先动作被过滤：
⏹主变并列运行档位相差大；
⏹主变档位动作次数越限；
⏹主变处于极限档位（最高档/最低档）；
⏹主变上次调整时间小于2分钟；
⏹该主变退出自动控制在闭环模式下有效，开环模式下无效）
8、并列电容器投切考虑如下策略：
⏹如果不允许并列投切，则该母线上当某电容器投入时，其余电容器自
动禁止再投入；
⏹动作次数少的电容器优先动作；
9、并列主变调节时考虑如下策略：
⏹根据拓扑判断是否并列运行；
⏹档位调整时交替调节，调整过程中减少档位不一致时间；
⏹对于7档、17档并列运行主变，人工设置并列运行档位，调节时自动
对齐使变比一致
控制结构：
第五部分AVC无功控制
一．概述
1.控制目标
地区电网AVC的无功控制以尽可能满足无功就地平衡，减少无功长距离输送，从而降低系统网损为目标。
2.控制对象
地区电网AVC的无功控制对象可以有：有载调压变压器分接头、容抗器、地方电厂发电机的可调无功出力以及其它柔性输电的无功调整装置等。
其中，有载调压主变和容抗器是最常用和最普遍的无功调节手段，前者用来改变无功分布，后者可补偿或吸收无功。
3.约束条件
地区电网AVC以保持电网安全稳定即保证电压水平合格为首要目标，因此无功控制始终以各等级母线电压为约束条件，无功调整时不得导致母线电压越限。
另外，无功控制时还要考虑设备动作次数和动作时间间隔等约束条件。
二．实现方案
地区电网中，无功负荷分布广泛且随着有功负荷的持续增减而连续变化，而作为无功来源的无功补偿装置则相对集中，且补偿容量具有一定的离散性，因此在实际工程中，难以做到真正的无功就地平衡和无功优化，可行且易于实现的是无功的次优化分布，即在尽可能小的范围内实现无功按分区平衡。
1.分区
在110kV及以下电压等级电网解环运行后，220kV等级以下配网呈树状分布（如图1所示）。
在这种情况下，可对地区电网以220kV母线为根结点进行区域划分，从而形成多个分别包含一个220kV变电站及其下属一个或几个110kV变电站的分区，各分区之间的联络点为位于分区关口的220kV母线，彼此耦合性大大降低，从而为无功分区平衡创造了便利条件。
图1. 典型地区电网接线图
2.无功控制
如图2所示，在分区形成后，可得到若干区域，每个区域包含一个220kV变电站及若干110kV变电站的大区域A及以单个110kV站为单位的B、C等区域。
对于A区域，其控制点为关口220KV母线,控制对象为其区域内的所有容抗器；对于B、C区域，其控制点为本站的110kV母线，控制对象为各自站内的容抗器。
图2 地区电网分区结构图
分区形成后，即可分别按区域进行无功控制。
但在实际电网中，由于负荷变化的连续性及波动性，将各区域关口母线的注入或流出无功值始终控制为零也是不现实的。
一种工程上成熟、可靠的方法是将该值尽量控制为一较小值，即将关口母线的功率因数控制在一较高水平上。
另外，由于各区域内无功储备容量存在差异，而且B、C等区域内容抗器需同时参与A区域与本区域的无功调节，实际中很难使A、B、C等区域同时达到无功分区就地平衡，区域B、C的控制目标与位于其上级的区域A关口存在一定的矛盾。
因此，A、B、C各区域存在控制顺序上的先后关系，A区域优先级高于B、C区域，B、C等区域地位等同。