VQC功能介绍(电力系统自动电压、无功控制系统)
AVQC电压无功自动调节系统技术说明
AVQC电压无功自动调节系统技术说明1. 意义电压的稳定对于保证国民经济的生产，延长生产设备的使用寿命有着重要的意义，而减少无功在线路上的流动，降低网损经济供电又是每一供电部门的目标，因此变电站随着负荷的波动对其电压与无功调节需求往往很频繁，如果由人进行调节干预，则一方面增加值班员的负担，另一方面靠人去判断操作很难做到调节的合理性。
随着变电站的综合自动化能力的提高，系统的采样精度与信号响应速度均有很大的改善，各种方式接入的信号范围较以往系统有很大的扩展，因此在现有的当地监控系统中，用软件模块的控制来实现电压与无功的自动调节理论上所需的条件已具备。
2. 适用范围本系统主要应用于电力系统各种电压等级的变电站，尤其能适应复杂接线的变电站，最大可同时监管多个各种不同电压等级的变电站，每个变电站最大可控制多台主变、多个电容器、多个电抗器。
作为一个功能模块可与各种当地监控系统或集控中心系统、小型调度系统集成。
PGC-EX2000 后台监控系统的VQC模块作为系统的一个功能组件存在。
3. 调节原理对于变电站来讲，为了使电压与无功达到所需的值，通常采用改变主变分接头档位和投切电容器或电抗器来改变系统的电压和无功。
分接头的变化不仅对电压有影响，而且对无功也有一定的影响，同样电容器或电抗器的投切对无功影响的同时也对电压起着一定的影响。
3.1一般调节分节头调节与电容器、电抗器投切对电压、无功的影响在很多地方供电系统中，不是考虑无功而是考虑功率因数作为调节依据。
实际上，可以根据当时的有功功率换算出无功的控制范围，在处理上目标是一致的，只不过无功的上下限范围是始终是动态变化的范围在实际应用中，主变分节头调节主要用于电压的调节，调节方式分以下几种：1．只调电压2．只调无功3．电压优先(当电压与无功不能同时满足要求时，优先保证电压正常)4．无功优先(当电压与无功不能同时满足要求时，优先保证无功正常)5．智能(当电压与无功不能同时满足要求时，保持现状) 对于只调电压和只调无功的系统，调节方式较为简单。
浅谈变电站电压无功控制(VQC)原理和实现方式
浅谈变电站电压无功控制（VQC）原理和实现方式【摘要】阐述了变电站电压无功控制的原理、策略、存在问题和实现方式；详细分析了“九区图法”的工作原理；提出了VQC装置定值整定原则和运行方式的设定。
【关键词】变电站；控制原理；九区图；定值整定；运行方式引言作为电力系统的运行单位，要保证两个目标：1、保证供电质量；2、降低系统损耗。
为了实现上述目标，引入了电压无功控制理论，并应用在电力生产实践当中。
1、电压无功控制（VQC）的原理和策略1.1 电网中电压无功控制的两种方式1.1.1通过调度中心集中控制：这种方式是根据全网的状态进行优化，进行优化计算进而得出最优解。
这种方式可以得出全网的电压无功的最优解，并且可以进行安全性分析。
较常用的算法有线性规划、遗传算法、人工神经网络等。
1.1.2通过就地调压无功补偿分散控制：这种方式基本以变电站为单位，进行本地控制。
1.2 VQC装置原理简介1.2.1电力系统模型分析在图中有一个发电机，一段线路，一台有载调压的变压器，一个等效的负荷。
将系统等效成一个电压源串接一个等效的LXT和理想变压器上，带一个等效阻抗为R+jX的负荷。
首先：研究无功对系统的影响A.电压的影响：由于无法确定R的负荷模型，假定R随电压变化⊿R对电压的影响为相对小量。
当L与C恰好完全补偿时，对阻抗的虚部为无穷大。
这时阻抗大小为R。
投电容器并不是可以无条件地升高电压。
由于电压U是X的连续函数，在功率因数上升的过程中，假定系统的等效电抗LXT和R不变，如Q未倒送，电压单调升高。
B.对发电机的影响：发电机如运行在吸收无功的情况下，励磁电流将减小，使发电机的功角曲线下移，降低系统的稳定，并易引起谐振过电压。
尤其对于就地优化的方式，由于无法获得系统的无功情况，如出现同时倒送无功的变电站，且倒送总和超过系统无功负荷总额，将使发电机运行在吸收无功的方式下。
对系统稳定不利。
因此，对于考虑用电容器作为调压的手段：遵循以下原则：不向系统倒送无功。
浅谈变电站电压无功控制（VQC）原理和实现方式
浅谈变电站电压无功控制（VQC）原理和实现方式发布时间：2022-12-05T07:57:54.810Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：邢忠鹏[导读] 变电站电压无功控制技术属于一种较为现代化的电压控制技术之一，在合理节省电力资源的过程中，通过调节相关电容器，能够进一步优化电压实际运行流程，避免电压出现波动问题，可以在很大程度上逐步改善变电站的电压输送质量以及供电质量，进一步提升变电站的实际工作效率。
国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司内蒙古呼伦贝尔 021000摘要：在变电站合理应用电压无功控制技术的过程中，首先需要相关技术操作人员合理研究电压无功控制技术的实际应用原理以及主要应用方式，针对于相关技术的实际应用准则以及应用要求进行合理研究与探讨之后，将多样化的变电站电压无功控制技术引入其中，随后充分融合相关自动控制技术以及半自动化控制技术、电压无功控制技术以及相关自动化控制技术，要求工作人员在变电站内部安装相应控制设备，充分发挥现代化控制技术的实际作用，逐步凸显电压无功控制技术的实际应用价值及主要意义。
关键词：变电站；电压无功控制；原理；应用方法引言变电站电压无功控制技术属于一种较为现代化的电压控制技术之一，在合理节省电力资源的过程中，通过调节相关电容器，能够进一步优化电压实际运行流程，避免电压出现波动问题，可以在很大程度上逐步改善变电站的电压输送质量以及供电质量，进一步提升变电站的实际工作效率。
因此，笔者将在文章以下内容中，结合变电站电压无功控制技术实际应用原理，进一步分析相关技术的主要应用方法以及具体应用流程。
一、变电站电压无功控制原理与应用原则在变电站内部调节电压以及无功的具体手段主要是通过调节器以及电容器组，优化电压输送过程。
由于相关工作人员需要应用变电站电压无功控制技术，也需要应用与之相关的各类配套控制设备，在此过程中，则需要工作人员快速调整电压大小，实现变电站内部功率与电压的平衡。
VQC讲义
一． V QC 的原理： 1调节原理：VQC 的目的就是为了自动控制变电站的电压和无功满足要求。
控制方法通常采用改变主变分接头档位和投切电容器组来改变系统的电压和无功。
分接头调节和电容器投切对电压和无功的影响大至如下图所示：因此根据电压和无功的越限情况，将有载调压的控制策略划分为九个域，在九个域内又细分为八个小区。
在不同区域内采取相应的控制策略。
具体的区域划分及调节方法如下：UQ投入电容器退出电容器UQ 上调分接头下调分接头111 10 23 30 31 4551 50 6771 7089Q+ (COS-) Q- (COS+) U+U-ΔQqΔQuΔQqΔQuΔUq ΔUuΔUqΔUuΔUu为分接头调一档所引起的电压变化最大值。
ΔUq为电容器投切一个所引起的电压变化最大值。
ΔQu为分接头调一档所引起的无功变化最大值（或功率因数变化最大值）。
ΔQq为电容器投切一个所引起的无功变化最大值（或功率因数变化最大值）。
调节方式分为：0：只调电压；1：只调无功；2：电压优先；3：无功优先；4：电压和无功同等。
（1）1区时：0．分接头下降，无下降时切电容。
10区时：0．分接头下降，无下降时切电容。
11区时：0．切电容，无切时分接头下降。
（2）2区时：0．分接头下降，无下降时切电容。
（3）3区时：0．投入电容器。
30区时：0．具有可投电容器时，下降分接头，1．不具有可投电容器时，不动作，31区时：0．投电容器，无投时不调。
（4）4区时：0．投电容，无投时上升分接头。
（5）5区时：0．上升分接头，无升时投电容。
50区时：0．分接头上升。
无升时投电容。
51区时：0．投入电容器，无投时升分接头。
（6）6区时：0．升分接头，无升时投电容器。
（7）7区时：0．切电容器，无切时不调。
70区时：0．具有可切电容器时，分接头上升，1．不具有可切电容器时，不动作71区时：0．切电容器，无切时不调。
（8）8区时：0．切电容器，无切时下降分接头。
VQC简介
VQC－II型电压无功综合控制装置一、概述VQC－II型电压无功综合控制装置是对有载调压变压器分接头切换和并联电容器投切进行综合优化自动控制的通用设备。
它适用于电力系统中各种类型、各种运行方式的变电站。
该装置由控制器。
打印机和自动控制屏组成，采用微机及数字信号处理技术。
具有智能化程度高，功能强，性能稳定，抗干扰性强，运行可靠、操作简便和维护方便等特点。
（－）该产品的特点该产品具有现场任意修改限值及失电后不丢失编程数据和限值数据等功能。
在主变压器和电容器故障继电保护动作时通过硬件电路进行闭锁，并解决了变压器有载调压开关经常发生连调的问题。
采用此装置的变电站电压合格率较手动方式提高10～20％，节能效果明显，技术经济效益显著，其技术在国内处于先进水平。
（二）产品的性能指标经能源部电力设备及仪表质量检验中心检验，试验结果达到研制技术条件及有关行业标准所规定的指标，产品合格。
（三）实际运行情况实际挂网运行五台，其中最长的已运行一年零5个月，性能稳定，工作可靠，动作正确，已投入批量生产。
二、主要动能1．同时对1－2台有载调压变压器分接头及2X（l～6）组并联电容器组投切进行自动控制。
2．电压限值方式可选为曲线方式或计算方式（根据实时负荷逆调压）。
3．电压、无功限值方式可选为：（1）电压限值条件①按给定电压曲线「U L=f（t）」。
②按给定有功负荷实时计算［U L=f（P）」（2）无功限值条件：①按给定无功曲线［Q L=f（t）］②按当地优化计算「－0． 65 Q C～＋0．65 Q C］Q C为每组电容器容量4．限值存储按每日48段由键盘以十进制写入内存。
5．对三卷变压器，具有中、低压母线电压、实行综合控制功能。
6．当电容器为两组及以上时，具有循环投切或按给定顺序投切功能。
7．打印功能：（1）开机复位和自恢复动作时间打印时间，主要芯片检查结果。
（2）请求打印带时段的Q F、U a、U L限值预整定表。
（3）有载调压开关和电容器组开关动作总次数。
VQC系列变电站电压无功综合控制装置
功是否合理，强行投入电容器以升高电压。当有载调压分接头调至最低档时，系 统电压仍高于电压上限值，强行切除电容器以降低系统电压。 工程应用 在变电站中得到广泛应用。
性能特点 z 装置能实时跟踪变电站运行情况的变化，自动识别多台主变及电容器的运行 方式，自动确定控制策略 z z z 采用模块化结构设计，既能独立使用，又能与变电站监控系统一起配合使用 可远方或就地控制装置处于监控状态或监测状态 装置的控制方式灵活，既能根据电压、无功功率进行调节控制，又能根据电 压、功率因素进行调节控制 z z 装置的安全约束可靠，多种保护措施确保被控设备安全 液晶显示，键盘操作，人机界面友好，便于使用
技术参数 z z z z z z z 电压、电流测量误差 有功、无功测量误差 功率因素测量误差 平均无故障时间 主变相邻两次升降时间 电容器相邻两次投切时间 闭锁功能 １） 有载调压器 主变滑挡（发急停信号，同时闭锁） <0.2％ <0.5% <0.01% >30000 小时 >300 秒 >120 秒
VQC 系列变电站电压无功综合控制装置
简介 VQC 系列微机电压无功综合控制装置适用于 35—500kV 变电站，可同时控 制 1—3 台有载调压变压器和 3×4 组并联电容器， 自动识别和适应主变运行方式 的变化，闭锁和保护功能完善，人机界面友好，记录功能强，可与各种监控系统 配套使用，装置稳定可靠。
２） z
主变拒动 主变并列时档位不一致 主变异常（包括压力异常，瓦斯动作等） 保护动作 中性点刀闸未接地 主变开关双位置错误 母联开关双位置错误 母线电压异常 电容器组 电容器非正常投切 电容器拒动 电容器开关异常 保护动作 控制回路断线 电容器开关双位置错误 母联开关双位置错误 母线电压异常
变电站无功电压控制(VQC)实现方式及应考虑的一些问题分析
变电站无功电压控制(VQC)实现方式及应考虑的一些问题分析【摘要】目前我国研制和开发了数台基于电站的就地控制装置，它们虽然在一定程度上做到了无功电压补偿，但装置的控制策略大都是以本站局部最优为控制目标的，没有考虑对其它站的影响，并且存在控制设备动作频繁，易受谐波干扰、引起无功倒送等问题。
因此，对就地控制进一步深入研究大有必要。
【关键词】无功电压控制；谐波干扰；电压质量；负荷容量；经济性；安全性；可靠性０引言但随着我国电力事业的发展，无功电压问题也日益凸现出来。
第一，电压质量方面。
随着电力供需矛盾的缓和、经济的发展、人民生活水平的提高，用户对电压质量的要求越来越高，同时负荷峰谷差的不断增大，也给无功电压控制带来了新的要求和困难。
第二，电压安全方面。
国外几次大的电压崩溃事故使电压稳定性问题受到了广泛的重视，随着我国电力系统的不断发展，受端系统不断扩大，负荷容量不断集中，远方电源供电比重逐步增大，出现电压崩溃并发展为全网性事故的可能性也正日益加大。
第三，随着电力市场化运营的深入开展，各电力公司将更注重电力运营的经济效益，而良好的无功电压管理是降低网损、提高设备运行效率、减少设备运行和维护费用的重要手段。
因此，无功电压控制的研究是现代电网规划和系统运行所面临的重要课题，是电力系统运行亟待解决的一个问题。
１变电站无功电压控制（VQC）实现方式１．１后台机软件VQC后台软件式VQC是通过变电站内的计算机网络，对变电站计算机监控系统所获取的模拟量、开关量、闭锁信号、保护信号，由电压无功控制功能软件进行分析和计算，最后再通过计算机网络控制执行命令。
它是将VQC功能嵌入监控软件中，使VQC和监控功能一体化。
它的优点是不必增加任何设备，只需一套与监控装置相配套的软件就能实现VQC功能，利用监控装置显示运行方式，自适应跟踪调整，远方调度RTU功能的投切和控制方式的选定十分方便。
对已进行四遥改造的常规变电站，只需在就地增加一个调度端、一条通信线路、一台工控机和后台软件就能实现VQC功能和就地监控功能，实时监控画面可以作为模拟屏使用，不占用屏位。
CSC2000_VQC系统介绍
VQC （电压无功综合调节主站）功能特点
7、可以选择时间分
段与负荷分段两种方 式。分段的数量和时 段、负荷段可任意设 定。使用时间分段方 式时，可以同时保存 多套定值，并允许设 置各套定值的有效日 期范围. 8、各台主变、各段母 线能够单独设置定值 ；
VQC系统介绍 VQC系统介绍
CSC2000.VQC系统 CSC2000.VQC系统
报告人：毕振军 报告人：
2006.02
VQC （电压无功综合调节主站）解决的问题
1.05Un Un 0.95Un
S=P+jQ S=P+jQ
问题1 问题1： 在电网的运行中我们所希望的是功率 因数越大越好，如能做到这一点则电网中 的视在功率将大部分用来供给有功功率， 以减少无功功率的消耗
外厂家保护
VQC系统介绍 VQC系统介绍
VQC （电压无功综合调节主站）功能特点
1、实时显示一次设备 结线图、控制对象所 处区域、控制对象参 数（P、Q、U、I、 COSΦ、动作次数等）、 控制对象的位置状态、 异常闭锁及其原因等。
wizcon监控VQC V2监控VQC
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Q
VQC系统介绍 VQC系统介绍
VQC （电压无功综合调节主站）系统结构
调度中心
VQC控制屏压板
卫星 SPDNet / 载波线路 / 微波线路
GPS接收装置 监控主站
分脉冲/ 秒脉冲/ IRIG-B
MMI_LON网卡
VQC主机
远动主站
串口
以太网 LON
监控网
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VQC软件功能介绍
1．概述
Sesa电压无功综合控制系统适用于电力系统中35kv～220kv变电站自动化系统，可根据电网要求对有载调压变压器分接头及并联电容器组进行最优控制，从而提高电压合格率降低线损，使电网在满足供电质量的条件下最经济地运行。
系统采用PC工控机/工控工作站作为硬件平台，PC工控机/工控工作站具有全封闭正压结构、防震、防尘、防电磁干扰等特点。
硬件按功能采用模块化设计，配置合理，因而具有很高的可靠性。
系统采用windows操作系统，SQL Server2000数据库作为软件平台。
向用户提供最优的人机界面。
通过键盘和鼠标操作，全中文显示，标准windows界面，用户能够方便地进行操作和参数整定，还可以通过液晶显示器实时显示变电站主接线图，便于用户掌握变电站运行情况，及时发现问题并加以处理，确保系统正常运行。
2．主要功能
2.1基本控制功能
a)本装置可控制1～3台有载调压变压器和3x 2组电容器。
b)控制方式可根据需要采用先进的十七区图控制策略或九区图控制策略，可单
独控制变压器分接头或电容器，也可以进行综合优化控制。
c)可根据变电站高低压侧断路器状态和母联开关位置自动识别运行方式。
d)据据所需的无功补偿量，选择适当的电容器组进行投切，对不能参加投切或
故障的电容器可以单独予以闭锁。
e)从检测到被控参数越限到发出控制命令有一定的延时，必须连续落在同一区
域才执行相应得策略，延时时间可整定。
f)变压器调档或电容器投切两次动作之间有一定的时间间隔，间隔时间可整
定。
2.2控制方式
a 电压无功综合控制，根据主变母线电压负荷以及无功功率的大小综合控制。
以电压优先为原则，执行相应的控制策略。
(方法一)
b电压自动调节，根据母线电压自动调节主变档位，使母线电压始终处于规定范围之内。
电压限值可灵活设定。
(方法二)
c 无功自动补偿，根据无功功率的大小自动控制并联电容器组的投切，使整个
电网的无功功率维持在期望的功率范围附近。
无功限值方式可可灵活设定。
(方法三)
d 电压自动调节，无功定时补偿，根据母线电压大小，自动调节主变档位。
设
定时限，定时投切并联电容器组。
(方法四)
e 无功定时补偿，根据无功功率的大小，设定时限，自动控制并联电容器组的
投切。
(方法五)
2.3闭锁和报警功能
Vqc功能闭锁条件：
(1)母线电压过压或低压时，闭锁相关变压器的控制指令，发报警信号。
电压恢
复正常时自动延时解除闭锁和报警。
(2)变压器高压侧过流时闭锁该变压器的调档命令，发报警信号。
电流恢复正常
时自动延时解除闭锁和报警。
(3)主变10kv断路器分位。
分接头闭锁条件：
(1)分接头日动作次数越限。
(2)分接头动作间隔延时未到。
(3)分接头拒动。
电容器组闭锁条件：
(1)电容器组总开关分位。
(2)电容器组日动作次数越限。
(3)电容器动作间隔延时未到。
Vqc功能运行时，闭锁分接头的遥调功能和电容器组的遥控功能。
2.4 显示、统计功能
(1)主接线图显示，包括变压器各侧开关状态，母线电压，变压器档位，变压
器电流、有功、无功、功率因数等。
(2)整定参数显示。
包括无功定值、电压定值、控制定值、时间定值等。
(3)动作信息显示。
包括动作时间、动作区域、动作对象、动作内容，历史动
作信息、闭锁信息、拒动信息。
(4)统计次数显示。
包括当日以及总的动作次数统计。
(5)九区图，十七区图与整定值显示。
3.功能使用说明
3.1 配置文件说明
VqcFlag，设定为1启用vqc功能，0不启用。
TconstNum，设定主变的数目。
NSFlag，9区17区控制方式.可设定9或17 。
3.2Vqc信息配置说明
信息量配置主要是完成Vqc控制功能所需的信息量表,主要包括主变目标侧3相相电压以及相角,一般是低压侧.主变目标侧无功功率大小,注意单位是Mvar.一般也是低压侧.另外还包括主变高压侧电流以及其他相关的量!需要注意的是如果是3台
主变,2号主变需要分别配置II1和II2段母线的相电压及相角。
如果没有分段，II2段母线的相电压及相角配直和一段相同。
此时的无功功率是两段母线无功功率和.配置实例如下图所示：
3.3Vqc面板功能介绍
1.定值配置
电压无功设定
对于17区图需要设定8个量,对于九区图电压需要设定上下限和辅助上下限,无功功率只需设定上下限.
分接头与电容器参数设定
主要是日动作最大次数设定,达到动作次数,将会闭锁分接头或者电容器!
动作间隔时间(m):本次动作与下次动作间的延时.主要起到保护设备的功能.
动作反校时间(s):动作后的反校时间,一般为30s,超过此时间没有收到正确的动作信息，则判定分接头或者电容器拒动，并闭锁分接头或者电容器！
3．闭锁功能设定
闭锁功能分位遥测与遥信两类闭锁，遥测闭锁主要是电压与电流闭锁，如图设定相应的越限定值。
遥测越限闭锁为自动恢复！
如果有闭锁信息，相应的标志将变红，点击闭锁信息将会显示详细的闭锁内容。
主变闭锁如图所示，拒动闭锁需要人工复归！
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。