AVC系统电压无功控制策略
AVC系统简介
智能化发展
随着人工智能、机器学习等技术 的不断发展，AVC系统将更加智 能化，能够实现更加精准的电压
和无功控制。
集成化发展
AVC系统将与电力系统其他自动 化系统进行集成，实现信息共享 和协同控制，提高电力系统的整
体运行效率。
云化发展
随着云计算技术的不断发展， AVC系统将逐步实现云化，能够 实现更加灵活和高效的控制。
AVC系统面临的挑战
技术挑战
AVC系统需要处理大量的数据和信息，对数据处理和分析技术提出 了更高的要求。
网络安全挑战
随着网络技术的不断发展，网络安全问题也日益突出，如何保证 AVC系统的网络安全是一个重要的挑战。
人才挑战
AVC系统需要具备专业的技术和管理人才，如何培养和引进这些人才 也是一项重要的挑战。
AVC系统未来发展方向
01
更加智能化
未来的AVC系统将更加智能化，能够实现更加精准和自适应的控制。
02
更加集成化
未来的AVC系统将与电力系统其他自动化系统更加集成，实现信息共享
和协同控制。
03
更加云化
未来的AVC系统将逐步实现云化，能够实现更加灵活和高效的控制。同
时，也将更加注重网络安全和人才培养等方面的发展。
AVC系统实际应用效果
提高生产效率
降低成本
通过自动化控制，减少了人工干预，提高 了生产效率。
通过精确控制和优化，降低了能源消耗和 人力成本。
提高安全性
提升品质
通过实时监测和预警，提高了生产过程的 安全性。
通过对生产过程的精确控制，提高了产品 的品质和稳定性。
05
AVC系统发展趋势与挑战
AVC系统发展趋势
交通管理领域
AVC对电厂的影响及应对策略
从自动电压控制系统开始，分析了新的控制模式对不同类型电厂的影响，并给出了应对策略。
自动电压控制系统(AVC)作为一种在线的电网无功调度系统，近几年得到快速的应用与发展。
它对优化区域电网的无功潮流，改善电网供电水平起到了积极作用。
AVC系统简介1、AVC基本结构AVC系统一般由主站和子站组成。
主站安装在区域电网的调度中心，子站安装在发电厂侧。
AVC主站根据系统无功优化潮流的计算，将节点电压控制命令发送到子站，并接收子站反馈的状态信息。
AVC子站在功能逻辑上又可分为上位机和下位机。
上位机接收主站的控制命令，向下位机下达各机组的目标无功。
AVC系统示意图如图1。
图1 AVC系统示意图2、AVC目标控制模型电厂侧子站接受到主站的目标控制值（节点电压）后，进行全厂无功计算，给各机组分配目标无功。
机组的无功调节控制量唯一取决于主站的目标控制值，各机组的运行状态量（如机端电压、厂用母线电压、机组的有功和无功等）只用作判断是否允许AVC调节的安全闭锁条件。
AVC目标控制模型示意图如图2。
图2 AVC目标控制模型示意图这种控制模式，与传统的单机型AVR控制模式有很大区别。
各电厂由于所处的无功环境的差异，在AVC系统的调节下呈现出不同的问题。
对电厂的影响1、对负荷中心附近电厂的影响由于负荷中心消耗的无功较多，当电网配套的无功调节手段不足时，AVC系统必然会要求附近的电厂增发无功，以满足电网维持电压水平的要求。
如果电网无功缺口较大，AVC就会不断地调高这些电厂的无功出力，直到发电机组的相关参数（电压、电流、无功等）达到闭锁值。
经常处于这种运行状态，必然会对电厂造成很大的影响。
（1）加速绝缘老化。
发电机组经常发出大量的无功，其厂内电压将长期偏高，必然加速电气设备绝缘的老化。
（2）绝缘损坏的风险。
在电网负荷的高峰期间，电厂发出的有功、无功都处于高限，厂用母线电压也会处在高位运行。
转入负荷低谷运行后，电网的有功、无功需求都会下降。
【VIP专享】AVC、AGC、一次调频运行管理规定
第一篇自动电压控制（AVC）1.概述自动电压控制（AVC：Automatic Voltage Control）采用分级电压控制策略实现系统内无功的合理分配、电压的有效调节是电网经济和可靠运行的有效控制方式。
目前，大多数电力公司通过SCADA或EMS系统来监控全系统范围内的电压，调度中心利用这些信息作出决策来设定电压控制节点的参考整定值或投切无功电压控制设备。
在电厂侧主要由本区域内控制发电机的自动电压调节器（AVR）来完成。
为了维持所希望的目标电压整定值，在电厂端的电压控制中采用自动电压控制装置（AVC），借助装置自身的无功优化算法，得到在目标状态下的当前在线可调机组的目标无功，通过闭环控制调节发电机励磁，实现机组无功的调节。
从而使系统电压逼近或达到目标值。
目的：运行条件改变时，维持电压在允许范围内；正常条件下，改善电网的电压分布，从而使网损最小；2. AVC系统的调度管理2.1.机组AVC装置正常应投入运行，AVC功能的正常投退，必须在机组稳定工况下，值长在得到省调值班调度员的同意后方可发令运行值班人员进行操作。
2.2.设备停役检修影响机组AVC功能正常投运时，应向省调提出申请，经批准后方可进行。
2.3. AVC系统遇有下列紧急情况时，可先将AVC系统退出运行，同时汇报省调调度员，待异常情况处理完毕后与省调联系恢复运行。
1).系统事故危及机组安全。
1).AVC系统发生故障无法正常运行。
2).发电机组检修、启停，或发电机励磁系统不正常、自动励磁调节器未能正常投自动方式（AVR方式）运行。
2.4.开机时，机组并网结束后，检查AVC装置无异常，值长即可向省调汇报申请投入AVC。
2.5.停机时：机组在倒厂用电后，进行发电机解列电气操作前，值长联系省调要求退出AVC。
3. AVC系统的投用与退出3.1. AVC功能的投入步骤：3.1.1.在得值长令后，检查AVC后台机监视画面中无报警。
3.1.2.在AVC后台机监视画面中中检查“AVC上位机运行状态”为“退出”。
光伏AVC电压无功自动控制系统及AGC功率控制系统在光伏工程中的运用
光伏A VC电压无功自动控制系统及AGC功率控制系统在光伏工程中的运用摘要：光伏发电作为新能源的排头兵正逐步形成规模。
随着光伏发电容量的迅速提升，电力部门对光伏发电的电能质量及控制的要求也越来越高。
本文针对目前光伏发电工程中普遍采用的A VC电压无功自动控制系统及AGC功率控制系统的技术方案进行介绍。
关键词：光伏发电；A VC；AGC；电压无功控制系统；功率控制系统一、系统概述：A VC电压无功自动控制系统：光伏电站电压无功自动控制系统包含A VC 控制主机、远动通信装置、光伏电站A VC 控制主控单元等部分。
通过104 规约和上一级主站经行通讯，获取主站的电压目标命令或无功目标命令后，对场内主变分接头、容抗器组、SVC/SVG、逆变器进行协调分区智能控制，通过调节场内无功出力，达到对并网点电压的调节的作用。
AGC功率控制系统：1、跟踪调度负荷曲线。
通过逆变器的启停组合优化或功率分配，使得总出力控制在预设范围内。
2、实现就地功率自动控制。
根据本地预设的负荷曲线，通过逆变器的启停组合优化或功率分配，控制逆变器总出力在预设范围内。
3、自动控制逆变器投切频率为不每次都从第1台逆变器开始切除，可以实现下发指令时，先判断控制对像的控制频率，让各逆变器被切除的频率相同；为保证逆变器不被切除的太快太多，可以从时间上分别控制各逆变器，时间间隔可单独设置。
二、A VC电压无功自动控制系统及AGC功率控制系统特点A VC电压无功自动控制系统：光伏电站无功电压自动控制系统基于成熟的系统软件平台实现。
系统软件平台应支持以下功能。
1、支持多种电压无功调度方式，包括电压/无功曲线、实时指令，可快速响应调度命令2、实现光伏电站并网点无功电压的自动控制3、综合考虑并网点电压/场内电压、无功/功率因数，采用多目标优化分区策略实现并网点的自动电压无功控制4、可实现分接头、逆变器、SVC/SVG、电容器组等设备的协调控制5、所有被控对象（逆变器、分接头、SVC/SVG）都设有功能投切软压板，支持遥控，可实时指定参与/不参与有功/无功控制6、可对有功、无功等历史数据进行统计、存储及图表显示7、采用数据预判机制，判断采集数据的有效性，保证系统的可靠控制8、完善的闭锁机制，考虑数据无效、通讯中断等异常条件，灵活可设，为正确控制提供可靠闭锁9、与逆变器和无功补偿装置通信支持OPC或Modbus等多种通信协议10、光伏电站A VC主控单元及远动通信单元均采用无转动硬盘、无风扇的工业级设计，保证可靠性11、符合光伏电站接入电力系统的技术规定12、系统完全支持IEC61850标准AGC功率控制系统：采集所要监视的功率（35kV 母线电压电流），送到后台进行分析处理后，传送给各逆变室现有的通讯管理机，利用RS485 口通过通讯方式对各个逆变器进行指令控制。
浅谈智能电网电压无功自动控制AVC系统
Ｔ Ｃ Ｅ ＨＮｏ ０ＧＹ ＡＮ Ａ Ｅ Ｌ Ｄ Ｍ ＲＫ Ｔ
Ｖｏ ． ９ ． ， ０ ２ １１ Ｎｏ５ ２ １
浅谈智能 电网电压 无功 自动控￥ Ａ Ｃ系统 ０Ｖ
王世刚
（ 深圳 供 电局 有 限公 司 ， 东 深圳 ５ ８ ０ ） 广 １ ０ ０
摘 要： 当前 广 泛 使 用 的 电 压 无 功 自动 调 节 系统 ， 变 电 站 软 件Ｖ Ｃ 无功 电压 控 制 装 置 Ｓ Ｑ 等 ， 而 这 些 调 节 方 法 都 有 Ｑ 、 Ｖ Ｃ 然
１该 系统使用 了独立于Ｅ Ｓ ） Ｍ 系统 的方 式设计 ， 这使得Ｅ Ｓ Ｍ
系统和Ａ Ｃ Ｖ 系统之 间只是 共享数据 ， 没有 直接的关系 ， 并 在不
影 ， Ｅ 系统的工作情况下很方便地加 入和退 出 ，而独立 的 ￣ ＭＳ Ａ Ｃ Ｖ 确保了系统的稳定性和可靠性 。 ２ ）在Ａ Ｃ Ｖ 系统 的实 际运行过程 中每５ｍｉ就获取 一次数 ｎ
如针对主变分接头 “ 滑档 ” 和电容器连续投切不成功等 ， 增设了 闭锁功 能 ， 但此功能容易造成部分正 常设备误 闭锁 ， 而影响 从
ＮＡ Ｃ Ｖ 系统正常运行。 ２ 根据 逆调 压原则 ， ） 深圳 电网Ａ Ｃ Ｖ 系统全局参 数设 置 中 ， １ ｖ电 压在 负 荷 高 峰 期 为 １ ． ０６ｋ ０ｋ ０２～１． Ｖ，负 荷 低 谷 期 为
模型 ， Ｃ Ｄ 获取实时采集数据 ， 电网无功 电压 实时状态 从Ｓ Ａ Ａ 据
进行 在线分析 、 计算 ， 通过 Ｓ Ａ Ａ 程通道下 达遥控命 令 ， ＣＤ 远 实 现 了全 网的无 功电压优化控制的闭环运行 。 Ｖ 系统是按照 电 Ａ Ｃ 压 的等级进行 分层 ， 按照管理 区域 进行分区 ， 当然通过电网结 构分层分 区也是可以的。Ａ Ｃ Ｖ 系统数据库模 型定 义了厂站 、 控
无功分配策略
无功分配策略计算全厂无功A VC 按实际母线电压与系统给定电压偏差对无功进行分配。
V K Q Q f AVC ∆⨯=-实(1) 其中：实Q --- 全厂实发无功V ∆--- 实际母线电压与系统给定电压的偏差AVC Q --- 全厂设定无功 f K --- 调压系数，单位电压变化需要的无功变化量，后石电厂设定为12 A VC 分配原则-----相似的调整裕度高压母线电压低于中调下发的目标值，即要求各控制发电机增加无功功率。
调节无功功率的大小根据各控制发电机的无功裕量大小进行分配。
各个参与控制的发电机分配的无功大小为：AVC jGj Gj Gi Gi i Q Q Q Q Q Q ∑--=+)(max max 如果高压母线电压高于中调下发的目标值，即要求各控制发电机减少无功功率，其减少值也应根据各控制发电机的无功裕量大小进行分配。
其分配的无功大小为： AVC jGj Gj Gi Gi i Q Q Q Q Q Q ∑--=-)(min min 其中max Gi Q ，min Gi Q ，Gi Q 分别为发电机单i 的无功上限、下限和实际发出的无功。
如果某个控制发电机k 发出的无功已经达到上限、下限，计算时排除无功越限的控制发电机；同时该控制发电机的无功出力大小变为：GK GK k Q Q Q -=+max或min GK GK k Q Q Q -=-这样，无功功率已达到上限或下限的发电机收到限制无功出力的信号后，可将其无功功率控制在极限范围内.例子下面以相似的调整裕度为例，说明如下高压母线电压为228.98KV ，系统目标电压为231KV各台机组的运行工况如下：#1机组P=346.5MW ，Q=70.8MV AR ，U=21.74KV#3机组P=303.3MW ，Q=60.5MV AR, U=20.69KV#4机组P=348MW, Q=72.4MV AR, U=20.72KV#1、#2机组的无功上下限为-15~190MV AR 。
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。
安徽电网自动电压控制(AVC)工作介绍
3、保证区域内电厂机组无功分配满足《大机组 进相运行管理规定》；
五、 机组无功调节策略（续）
4）保证枢纽母线电压满足要求；
5）控制区域对外无功流动尽量最小,降低网损。
6）控制区域内机组功率因数应大致相等。
六、电厂AVC工作进展
1、已经投运的电厂
淮北二电厂（2300MW）
铜陵电厂（ 1300MW 2125MW） 淮北电厂 （ 3200MW）
一、安徽电网实施AVC必要性
（ 4 ）安徽电网向华东送电任务重，电网潮流 没有明显的高峰、低谷区别，传统的电压调整 方式不适应新要求。
淮北二厂4月24日220KV母线电压曲线
二、安徽电网AVC系统开发过程
1、问题提出 2、调研
3、方案设计
二、安徽电网AVC系统开发过程
4、装置开发
5、主站软件开发
淮北二厂4月24日220KV母线电压曲线
淮北二厂4月24日220KV母线电压曲线
介绍完 毕 谢 谢
2004年9月
三、完整AVC系统构成
省调AVC软件
二次调节
三次调节
地调AVC 软件
500kV变电站 监控系统
发电机无功 调节装置
220kV及以下变电站低压 电 容 器 / 电 抗器 投 退 电容器/电抗器投退、主 、主变有载分接头调 变有载分接头调节 节
一次调节
机组励磁 系统（AVR）
第二部分
安徽电网AVC工作介绍
安徽电力调度通信中心 2004年9月
介绍内容
第一部分 AVC目的及系统结构 第二部分 安徽电网AVC工作介绍 第三部分 运行效果
第一部分
AVC目的及系统结构
一、实施 AVC目的
1、保证电力系统和机组安全、稳定运行； 2、保证电压质量； 3、减少电网有功损耗； 4、减轻运行人员劳动强度
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简 明
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1
第四部分 AVC电压控制
简 明
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2
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
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；
简 明
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3
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：
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4
bus_control
220kV电压高？
是10/35kV母线电压低？regul_bsxf（上调主变档位），成功？退出是否regul_bscp（投电容），成功？10/35kV母线电压高？regul_bscp（切电容），成功？regul_bsxf（下调主变），成功？退出是否regul_bsxf（下调主变），成功？regul_bscp（切电容），成功？是退出220kv正常？220母线电压高220kV电压低或正常？10/35kV母线电压低？regul_bscp（投电容），成功？退出是否regul_bsxf（上调主变档位），成功？否否
否
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5
第五部分 AVC无功控制
简 明
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6
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。
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7
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。
A站
B站
C站
线路B线路C
区域A
区域B区域C
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
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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。