电网自动电压控制v
南方电网自动电压控制(AVC)技术规范(试行)
自动电压控制（AVC）技术规范（试行）Technical specification for Automatic Voltage Control（AVC）目次前言 (I)1.适用范围 (1)2.规范性引用文件 (1)3.术语及定义 (1)4。
基本要求 (2)5.调度AVC主站 (2)5.1 建模维护 (2)5。
2 控制区域划分 (2)5.3 运行监视 (3)5。
4 电压计划曲线 (3)5。
5 无功电压控制 (4)6。
电厂AVC子站 (10)6。
1 控制模式 (10)6.2 控制方式 (10)6.3 电厂子站系统设计要求 (10)6。
4 电厂子站系统信息要求 (12)6.5 调度主站信息交互要求 (13)6。
6 运行逻辑 (14)6。
7 方式切换 (14)6。
8 异常响应 (15)6。
9 安全约束条件 (16)6。
10 调节性能要求 (16)6。
11 电厂子站系统接口规范 (17)6。
12 设备配置安装要求 (18)6。
13 设备运行条件 (18)6。
14 AVC子站系统性能指标 (19)7。
变电站AVC控制 (20)7.1 集中控制模式 (20)7.2 分散控制模式 (20)8.附录 (1)附录A （资料性附录) AVC闭锁总信号接入要求 (1)附录B （规范性附录）地区AVC无功备用统计方法 ....................... 错误!未定义书签。
附录C （规范性附录）中调AVC无功备用统计方法 (9)前言为贯彻落实公司体系化、规范化、指标化目标，完善调度自动化专业标准体系，规范和指导南方电网自动电压控制（A VC）现有功能的完善,制定本规范.本规范是在参照国家标准、行业标准及相关技术规范、规定，并考虑南方电网实际运行要求而提出。
本规范作为南方电网A VC系统的技术性指导文件，对软件的功能和性能均提出了具体的技术要求。
本规范的各章节是实质性内容，附录是资料性内容。
本规范由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。
自动电压控制系统(AVC)在湛江电网的应用
控制单个 厂站 ， 全 网的协 调性较差 。 对 而人 工控制只是注重母线 电压的控制 ， 存在无功窜动大 ， 电容 ３ Ａ Ｃ控制原理 Ｖ 器投切不能和 电网实际合理协调 ，且调整的劳动强度大 ３１ Ａ ． ＶＣ控 制模 式 的缺 点 。 Ａ Ｃ按 分层分区空间解耦来构建 三种 Ａ Ｃ控制模 Ｖ Ｖ 上述调节手段都 只是限于无功 和电压 的就地分散控 式 ， 即区域 电压控制 、 就地 电压控 制 、 区域无功控制三种 制， 不能满足保持系统足够的动态无功储备的要求 ， 无功 模式 ， 各控制模 式按 响应周期在时间上解耦。 各控制模式 电压的控制难以达到全 网优化的 目标 。困此湛江 电网从 的 策略 见 表 １ 。 ２０ ０９年开 始 应 用 Ａ Ｃ系 统 来 实现 地 区 电网 Ｖ 表 １各控制模式策略表
（ 广东 电网公司湛江供 电局 ， 广东 湛江 ５４ ０ ） ２０ ５
摘 要 ： 自动 电 压 控 制 系统 （ Ｖ 是 提 高 电 网电 压 质 量 ， 低 网损 ， 现 电 网运 行 在 线控 制 的 有 效 手段 ， Ａ Ｃ） 降 实
Ａ Ｃ 系统在 湛 江 电 网的 应 用 ， 高 了湛 江 电 网的 电压 无 功运 行 水 平 ， Ｖ 提 文章 对 其 应 用 进行 分析 。
关键词： 自动 电压 控 制 系统 ； 电网 ； 制 原 理 ； 控 工作 模 式 中图 分 类 号 ： Ｍ ６ Ｔ ７ 文献标识码： Ａ 文章 编 号 ：０ ６ ８３ （０ ２ ０ — ０６ ０ １０ — ９７ ２ １） ５ ０３ — ２
随着 高电压等级 、 大容量和跨 区电网的迅速发展 ， 为 保证 电网安全 、 优质和经济运行 ， 电压质量提出了更高 对 标准和更严格 的要求 。电网的电压质量是 电能质量的一 项重要指标 。 为进一步提高 电网主网的电压质量 ， 降低 主 网网损 ， 实现 电网运行在线控制的 目标 ， 轻值班人员人 减 工调整 电压 的劳动强度 ， 自动 电压控制 系统
火力发电中的自动电压控制AVC技术分析
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年9月下 137火力发电中的自动电压控制AVC技术分析王锦国能太仓发电有限公司 江苏 太仓 215433摘 要 伴随着经济的发展和电网的扩展，由于电压越限时间过长，以及无功补偿设备过多，区域电力负荷快速增加，这就导致了配电网所承载的传输电路极易发生故障，进而对用电用户的用电质量产生了影响。
在火力发电厂的运行过程中，厂用电是制约其技术发展与运行的重要因素，自动电压控制（AVC）系统的应用对火力发电厂厂用电有比较明显的影响，因此，文章就上述内容展开分析。
关键词 火力发电；自动电压控制；AVC技术Analysis of Automatic Voltage Control (A VC) Technology in Thermal Power Generation Wang JinCHN Energy Taicang Electric Power Co., Ltd., Taicang 215433, Jiangsu Province, ChinaAbstract With the development of economy and the expansion of power grid, due to the long-term voltage limit violation and the excessive number of reactive power compensation equipment, the regional power load increases rapidly, which leads to the failure of transmission circuit carried by the distribution network, and accordingly affects the power quality of electricity users. In the operation process of thermal power plants, plant electricity consumption is an important factor restricting its technological development and operation. The application of automatic voltage control (A VC) system has a more obvious impact on thermal power plant power consumption, therefore, this paper analyzes the above content.Key words thermal power generation; automatic voltage control; A VC technology引言随着电力需求的增长和电力系统规模的扩大，火力发电站的AVC 技术变得越来越重要。
海东电网无功电压自动控制系统(AVC初稿)运行管理规定..
下发）正确性，并将检查结果形成报表上报方式计划组负责人。 2.6 调控班负责 AVC系统日常巡视，发现异常立即采取措施消除对设 备的影响， 并按照流程及时汇报各级领导及相关单位， 以便及时安排 处理。对 AVC退出运行的变电站或 AVC系统闭锁期间， 手动远方进行 调整、控制，保证母线电压不超出规定范围。 2.7 调控班配合自动化班、运维站完成新（扩、改）建变电站主变分 接开关位置、无功补偿装置信息核对、 AVC系统开、闭环试验工作。 并将存在的问题上报方式计划组专责协调处理。 2.8 调控班每周二、周五 9：30 前，负责 AVC系统动作次数统计及报 表报送；每月初完成无功电压报表统计、分析、报送。
海东电网无功电压自动
控制系统 AVC 运行管理规定
1 总则
1.1 海东电网自动电压控制系统（以下简称 AVC）是电网安全稳定预 防性控制措施 , 是保证电网安全、经济、优质运行的重要技术手段。 为规范 AVC系统的运行管理， 充分发挥 AVC系统的电压调节作用， 提 高电网的运行水平和电压质量， 明确相关班组的工作职责， 特制定本 规定。 2 职责 2.1 分管领导负责协调无功电压自动控制系统（ AVC）系统运行管理 和培训的有关工作； 相关专业均应设立专责人， 负责无功电压自动控 制系统（ AVC）系统运行管理有关工作。 2.2 方式计划组负责电网运行中的无功平衡和电压质量分析，电网潮 流和负荷的变化（高峰和低谷）对电压的影响，及时优化和调整 AVC 控制策略，提高电网经济运行水平。 2.3 方式计划组负责协调 AVC系统建模所需电气参数资料，负责 AVC 系统日、周（月）动作、 AVC设备缺陷、运行效果的汇总统计、分析 评价等工作，并于每周（月）将 AVC运行分析简报、异常情况汇报上 级部门。 2.4 自动化班负责 AVC系统硬件的日常维护和软件的系统升级维护； 负责系统数据录入，负责新（扩、改）建变电站主变分接开关位置、 无功补偿装置信息传动、核对，开、闭环试验等工作，保证 AVC系统 正常运行。 2.5 自动化班每周二、 周五 9：30 前，负责检查 AVC系统指令（上传、
自动电压控制(AVC)技术在河源电网中的应用
摘
要： 基于传统无功 电压控制 的局限性 ， 介绍 了河源 电网 Ａ Ｃ的基本原理与控制策略及其建设过程 ， Ｖ 分析 了 Ａ Ｃ的应用成效 ， Ｖ 为河 源电
网Ａ ＶＣ的全 面推广 应用提供了科学依据 。 关键 词： 自动 电压控制 ： 基本原 理： 制策略 ； 控 闭环运行
０ 引 言
再 无 。 电抗 器投 退 或 变压 器 分接 头 调整 控 制命 令 ，并通 过 Ｓ Ａ Ｃ ＤＡ系 统 压 器分 接 头档位 ， 考虑 投 入 电容器 （ 功优 先考虑 ） （） ８ 区域 ８ ： 常 ， 越 下 限 。调 节策 略 ： 出电容器 。 正 ｐ 退 的遥 控功 能 下发 到站 端执 行 ， 实现 无功 电压的 闭环 自动 控制 。
Ａ Ｃ 系统 是 河 源 地 区 电 网调 度 自动 化 系 统 电网 分析 功 能 中 Ｖ 的 ～ 个 模 块 ， Ｖ 系 统 基 于 Ｓ Ａ Ａ 系统 获 取 电 网实 时运 行 数 Ａ Ｃ ＣＤ
据 ， 从 Ｐ Ｓ中获取 电 网模 型数 据 ， 并 Ａ 根据 网络 结 构 和 电 网实 时 运 行 情 况按 照控 制 目标进 行 控制 决策 和控 制 预校 ， 终形 成 电容器 、 最
１２ Ａ ＿ ＶＣ 控 制 策 略
（） ９ 区域 ９ Ｕ 常 ， 正 常 。调节 策略 ： 持现状 。 ：正 ｐ 维
传 统 的 电压调 节方 法 是根 据系 统 当前 的运行 状 态在 九 区 图上
所 处 的位 置来 决 定相应 的控制 方 案 ，调 节变 压 器 的分接 头 档位 或 者 投 切 电容器 ， 而保 证 一定 的 电压合 格 率和 功率 因素 。 种控 制 从 这 策 略 是基 于 固定 的 电压 ／无 功上 下 限 ，而 未 考虑 无 功调 节 对 电压 的影 响及 相互 协 调关 系 ， 造成 了控制 决策 的盲 目和不 确定 性 ， 这 实 际表 现 为设 备 频繁 调 节 ，同 时难 以完 全 实现 全 范 围的无 功 ／ 电压
发电厂自动电压控制系统(AVC)的应用分析
发电厂自动电压控制系统（AVC）的应用分析文摘:随着自动化技术的快速发展，电力部门也采用了自动化电力生产设备，能够满足人民的用电需求。
伴随着超高电压的产生，电压不仅是电网质量的标准之一，同时也是实现高质量用电安全的重要方面。
所以，自动电压控制系统就成为了电力部门控制电压的重要设备。
关键词:电厂；自动化实施；自动电压控制系统自动电压控制（Auto Voltage Control）是指利用计算机系统、通信网络和可调控设备，根据电网实时运行工况在线计算控制策略，自动闭环控制无功和电压调节设备，以实现合理的无功、电压分布。
1原有的电压管理模式及存在弊端传统发电厂的电压考核管理方式主要是调度中心按照用电高峰、低谷等不同时段来控制电压范围，按照不同季度下达电压指标，电厂则根据曲线的需求实行二十四小时监控，实现电压输出，进而维持电压在规定的范围内，这种管理方式在当初获得了很好的效果，但是随着社会经济的变化，电网结构也发生了很大变化，这种电压管理方式的很多问题也被暴露出来，影响了电力企业的发展。
具体的问题如下：一是供电参考的电压曲线是在离线的情况下确定的，不能够真实地反映出电网实时状态，那么根据离线曲线来调整电压则会造成很多问题，甚至出现安全隐患。
二是电压设备运行人员并不能够实时地监控电压情况，而且调整是由人工完成的，强度比较大，而且人的主观判断和实际需要还存在着差异，调整的时候也不能够做到准确无误。
三是电厂之间无功调节对电压的影响很大，调节的时候容易造成结果出入，导致电网输出不经济。
这些问题的存在都会对电网的安全运行造成威胁，甚至对电网造成损害。
2 发电厂自动电压调控的实现原理电压自动控制系统主要就是从全局的角度出发，对电网无功电压以及无功功率进行控制，进而实现电厂的电压和功率的自动化调节。
该系统每隔五分钟就会对电网内部的机组下发调整命令，电厂的中控单元则会根据电压的调整量计算出无功功率的目标值，进而实现合理化分配电机组的目标，通过对各种约束条件的分析，计算出脉冲的控制区域并把指令发到该系统的终端上，执行终端输出的信号，进而实现自动调节电网的无功功率以及电压，能够保证电压满足电网供电输出的需要。
自动电压控制技术(AVC)在电网中的应用研究
（） ３ 闭环控制 ， 减轻运行人员调节电压的负担 。
１４ ＡＶＣ系统 的 意 义 ．
ＡＣ Ｖ 系统的投入使用促进 了我 国电网调度技术的改革 ， 简
化 了电网调度 的操作过程 ， 使发 电厂母线 电压的调控由人 监
技 术 研 发
Ｔ ＣＨ Ｅ ＮｏＬ ０ＧＹ Ａ Ａ Ｅ ＮＤ Ｍ ＲＫ Ｔ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ １ ． ０１ １１ ． ． ２２ ｌ
自动 电压控制技术（Ｒ ） 电网 中的应用研 究 Ａ Ｃ在
王永平
（ 东电 网公 司深 圳供 电局 ， 东 深圳 ５ ８ ０ ） 广 广 １０ ０
序协调优 化控制 。 具体工作原理是子站Ａ Ｃ Ｖ 系统层接收到调度
局主站端Ａ Ｃ Ｖ 遥调指令后 ， 经过Ａ Ｃ Ｖ 中控 单元计算 ， 并综合 考 虑系统 、 备故障 、 Ｖ 各种 限制等条件后 ， 设 ＡＲ 以当前运行方式 、 发 电机能力范 围为前提 ， 制定 ｝合 理有效的调节方案 ， ｆ Ｊ 的情况 ， 有效保证 了运行 人员的人身安全 ， 简化了操作流程 ， 降低了工作强度， 节省 ｌ人力。 『
２ Ａ Ｃ系统 控 制 模 式 Ｖ
顾电容器 、 变压器分接头 的投切和控制 ， 因此 ， Ｖ 系统是一项 ＡＣ
复杂的系统工程 ， 为现代电网安全可靠 的运行提供了先进 的 它 控制手段 ， 提高了电网电压质量 ， 降低 了网损。
压的稳定 ；
随着经济 的发展 ， 国电力市场的不断深化改革 ， 我 电网部 门面临着一个重要的问题 ， 那就是如何降低 电网损耗。 目前运
用 比较广泛的变 电站Ｖ Ｃ Ｑ 装置 已经不能够有效处 理全 网范 围
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 。
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“软”三级控制模式存在的主要问题
三级优化目标与二级控制目标不一致，导致优化结果经 二级控制执行时发生偏移，经济性差。 三级优化的周期长，需对电压带宽进行较大压缩方有可 能使中枢母线电压定值维持长期有效性。 中枢点一般应位于分区中心或附近，但容易越限的点则 一般位于电网的末梢，维持中枢点电压基本不变即可维持 电网的电压品质是让人怀疑的。 在100%时间里采用妥协的控制方法。
电厂 AVC装置
三级电压控制模式诞生的背景
×计算机硬件水平 ×通讯条件 ×量测质量 ×状态估计算法 ×电压无功优化算法
历史的产物 !!!
“软”三级电压控制模式
三 级 控 制
小时级
省调AVC主站
电压无功优化
二 级 控 制
分钟级
跟踪i分区中 枢母线电压
一 级 控 制 秒级
电厂 AVC装置
变电站 监控系统
跟踪j分区中 枢母线电压
地调 AVC系统
变电站 监控系统
“软”三级控制模式的基本思路
对三级电压控制模式进行改进，将硬分区改为软分区。 由分区算法辅助进行软分区。 三级控制为二级控制提供中枢母线电压定值。 二级控制采用二次规划模型跟踪中枢母线电压定值。
目的：削弱对状态估计及无功优化算法的依赖性。
AVC发展路线图
地调AVC 省调AVC
AGC
国内:AVC方兴未艾
2001
法国分区分级控制变电站VQ Nhomakorabea 基于九区图
在线
德国基于OPF
全网离线 分析OPF
1990 离线
变电站VQC
基于九区图的变电站VQC装置及其软件
U：变压器低压侧母线电压
U
Qmin
Qmax
3
2
9
Umax
4
1
8
Umin
5
6
7
Q
Q：变压器高压侧无功功率
两级电压控制模式
二 级 控 制
分钟级
省调AVC主站 电压无功优化
一
高压母线 电压定值
无功范围
级
电厂
控 制
AVC装置
秒级
机组 励磁系统
遥控 遥调指令 变电站 监控系统
电容器 电抗器 主变分接头
地调AVC系统
遥控 遥调指令 变电站 监控系统
电容器 电抗器 主变分接头
两级电压控制模式的基本思路
以较短的周期(分钟级)启动电压无功优化计算，使优 化结果能够真实反映电网的电压无功运行状况。
电力系统无功负荷
1 感应电动机，约占65% 2 变压器损耗，约占20% 3 其他，约占15% 4 线路在重负荷时吸收无功（电抗消耗无功大 于充电无功），轻负荷时输出无功（电抗消耗 无功小于充电无功）
电力系统无功电压调节手段
1 调整发电机无功出力 2 投切电容器 3 投切电抗器 4 调整主变分接头(改变无功分布而不输出无功) 5 其他
电网自动电压控制（AVC）
第一部分 AVC基本原理 第二部分 AVC解决方案 第三部分 AVC省地协调
电力系统无功功率概念
1 储能元件：电容器/电抗器 2 电磁能量转换：电动机 3 无功本身不产生能量消耗，但传输过程中引 起有功/无功损耗 4 无功≠“无用之功”，无功优化目的是减少 无功传输，而不是减少无功注入
优化结果直接下发至相关厂站实施闭环控制，保证控 制精度高、电压品质优、经济性好。
缺点：对状态估计及电压无功优化算法的计算性能及可 靠性提出了更高的要求。
第一部分 AVC基本原理 第二部分 AVC解决方案 第三部分 AVC省地协调
AVC控制目标
实时监视电网的电压无功运行状况，给出 电压无功调整策略,通过闭环控制使电网尽可能 地运行在最优无功运行状态或附近。
电压控制模式
三级电压控制模式 “软”三级电压控制模式 两级电压控制模式
三级电压控制模式
三 级 控 制
小时级
AVC主站
电压无功优化
二 级 控 制
分钟级
二级电压 控制器 跟踪i分区中
枢母线电压
一 级 控 制 秒级
电厂 AVC装置
变电站 监控系统
跟踪j分区中 枢母线电压
二级电压 控制器
变电站 监控系统
自底向上，由变电站→地调→省调 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
国内电网AVC现状
国内AVC系统理论研究上跟踪国外最新进展，技 术水平与国际先进保持同步。但是必须清醒地 认识到，与国外较为成熟的AVC系统相比，我国 全网AVC闭环控制工程应用仍然处于起步阶段， 应更加注重提高实用性，使先进算法研究与具 体工程实际相结合，提高应用水平，取得类似 AGC闭环控制的良好实际运行效果。
传统电压无功管理与控制方式
人工分散控制，经验调节，典型方式如下： 1、每季度对发电厂高压母线和变电站高压母线下达电压曲线 和功率因数要求； 2、运行人员严密监视电压，必要时手动调整无功设备以满足 电压在合格范围； 3、对电压合格率达不到要求的电厂和供电公司罚一定数量的 电量。
传统电压无功管理与控制困难
1、静态下达的电压曲线将不能适应日益复杂的动态潮流分布 2、较难保证发电机组安全稳定水平所需的较好的电压水平 3、无功和电压的就地分散控制不能满足保持系统足够的动 态无功储备的要求 4、无功电压的就地分散控制难以达到全网优化的目标 5、无功电压控制调整的劳动强度大
人工控制特殊难点
1、电厂之间无功协调困难； 2、厂站只注重母线电压控制，无功窜动大； 3、电容器投切（早投晚切）不能和电网实际合理协调。
有功/无功/力率关系
电力系统无功平衡
1 无功电源＝负荷＋损耗 2 电压表征无功平衡水平（相对地，频率表征 有功平衡水平） 3 无功不能远距离传输，最好各节点分散自治 平衡
电力系统无功电源
1 发电机组无功出力：调节励磁，进相/迟相 2 分散的补偿装置：电容/电抗器 3 静止无功补偿器、调相机 4 输电线路充电无功
… … 控制
的自动控 的自动控 的自动控
制装置 制装置 制装置
优点：
•符合无功电压的区域性和分散性 •基本符合国内网-省-地-县调的分 级分区调度体系
不足：
•硬的“物理分区” 可能与软的 “电气分区” 不一致 •仅考虑发电机，未考虑负荷侧 OLTC及电容器配合 •三级控制OPF的可用性不强
国内AVC系统发展特点
优点：
•原理明晰简单 •可靠性较高
不足：
•只能控制单个厂站 •全网协调性差
国外AVC现状与发展
以法国为代表的分区分级（三级）控制
三级
控制
全局优化控制
Vref
区域电压
区域电压
区域电压
二级 控制器1 … 控制器i … 控制器n
控制 SVC-1
SVC-i
SVC-n
Vref
一级
电力设备 电力设备 电力设备