无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用

无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用

李艳红

关键词：无功电压自动控制；电力调度；自动化系统

电力系统发展中需要加强对自动化系统的应用,目前电力输送中需要加强对技术的应用,促进电力资源的有效利用。电力输送中难免会遇到电力资源的浪费问题,所以电力公司也需要采取技术降低电力资源的浪费。无功电压自动控制技术是一种将电力资源转化的技术,能够提升电力资源的利用率,还能促进电子资源输送的有效率的提升,这对电力公司的发展具有重要的意义。本文就是对无功电压自动控制技术在电力系统的应用的分析。

1无功电压自动控制技术原理

从电力供应需求来看，由于工业生产的精密自动控制程度越来越高，对电力电压质量也提出了更高要求。传统调压调节方式无法满足实际生产需求，无功自动控制技术应运而生。以微处理器为核心的VQC装置通过对软件功能模块进行组合设计，可以实现对变电站变压器及相关设备运行状态的自动调控，包括并联电容器选择投切等，进而对电源侧的无功功率和负荷侧的母线电压进行调节，确保无功功率在允许范围内变化。最开始使用的VQC装置是根据“九区图”原理进行设计的，如图1所示。

其中，“1区”投入电容器，分接头向上调节，“2区”投入电容器，投入完不动，“3区”分接头向下调节，到最低档后切除电容器。“4区”分接头向下调节，到最低档后切除电容器，“5区”切除电容器，分接头向下调节，“6区”切除电容器，完成后不动。“7区”分接头向上调节，到最高档后投入电容器，“8区”分接头向上调节，到最高档后投入电容器，“9区”正常范围，不动作。

但该方式属于静态调节，预测性不足，可能导致电容器投入后出现电压越限情况，或出现电容器反复投切问题。为解决这一问题，对“九区图”进行了拓展，具体是对“2区”和“6区”进行细分，分别分为a和b两部分，分别采用不同的动作策略，实现动态调节。目前使用的VQC装置一般均采用拓展后的“九区图”调节策略。

2无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用案例

2.1在变电站自动化中的应用

我国目前变电站普遍采用两种管理模式：①半人工管理模式；②无人管理模式，而且随着电力自动化控制技术的发展，无人管理变电站将成为未来发展的主流趋势。在变电站自动化控制过程中，主要借助电力调度系统进行运行状态监测，可以避免出现人工失误，同时提高电力运送质量。比如某变电站采用无功电压控制技术进行电力自动化调度，利用其检测系统对站内设备进行统一监测。在无功电压自动控制技术应用前，用电高峰期每天人力调动次数高达30次左右，而技术投入后，调整量同期减少了1000多次，效果显著。

2.2在电力配送中的应用

电力自动调度控制系统不仅能够及时发现电力设备和线路的异常状况，还能通过采用无功电压自动控制技术，实现对电力运行的自动调节，减少电能消耗。在电力配送过程中，通过自动监测，发现异常状态，并为工作人员提供系统调节建议，可以有效提高电力配送运行质量和控制效率。比如在上述变电站中，应用无功电压控制技术后110kV以上超高电压合格率得到了100%，高电压合格率也提升了1个百分点，使电网损失得到进一步控制。

3无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的实现方式

3.1目标系统

电力调度自动化系统作为无功电压自动控制技术应用的目标系统，其本身也是电力系统的核心组成部分，在电力系统中占有重要地位。调度自动化系统包括信息采集系统、信息传输系统、信息处理系统、命令执行系统、人机交互系统等几个部分。可以在无人控制模式或半人工控制模式下正常运转，实现电力配送自动化。在其运行过程中，主要负责对电力系统进行监测和调度，并在发现问题后进行自我修复，优化电网运行质量。无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用，首先要对目标系统的功能进行充分了解。

3.2后台软件的实现

在具体的技术应用过程中，后台软件支持时无功电压自动控制技术的应用关键。无功电压自动控制的主要功能都需要在后台计算机上实现，后台控制软件不都是独立软件，也可能是某大型软件下的子模块。在自动化调度过程中，在统一的软件平台下实现数据采集、传输和处理等控制功能，使数据共享率得到充分提高，满足系统运行控制和状态监测的需要。在自动化数据处理和控制模式下，软件系统与硬件系统的有效融合，使其不再需要额外添置硬件设施，能够减少无功电压自动控制技术投入的成本，同时降低操作的难度。目前使用的无功电压自动控制软件都具备简单的操作流程，可以实现后台软件和自动化系统之间的优化联接，进而提高运行和控制效率。在无功电压自动控制技术的应用过程中，必须提高对后台软件设计的关注，重点解决以往自动化系统与无功电压自动控制后台软件的数据传输效率较低等问题，进一步提升无功电压自动控制技术的应用效果，提高系统响应速度。

3.3无功电压自动控制网

无功电压自动控制网的设计和应用是其在电力调度自动化控制系统中的主要应用方式之一。无功电压自动控制网的功能是借助网络实现的，拥有其独立的数据处理和控制技术，以自动化系统网络为依托，解决传统控制方案中信息传递不畅等问题。电力调度自动控制网具有完整的数据传输机制，网络体系健全，无功电压自动控制网可以直接利用其通信网络进行数据采集和传输，并将控制信息通过网络进行传递。在网络通信过程中，可以分为两个部分：①无功电压自动控制网向电力调度自动化系统网络的信息传递，其主要为控制信息；②电力调度自动化系统网络向无功电压自动控制网的信息传递，其主要为采集到的一手数据信息。然后利用上述后台控制软件，对数据进行分析和处理，生成正确的控制指令，在网络结构下形成高效的信息闭环。因此，在无功电压自动控制网的应用过程中，网络通信质量会直接影响其控制准确性，需要采用先进的组网技术和信号干扰抵抗技术，提高网络信号质量。

3.4独立自动控制装置的应用

处理网络应用方式外，独立自动控制装置也是无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的主要应用形式。该方式是将独立的无功电压自动控制装置作为数据处理核心，其拥有完整的数据采集、传输、处理、控制功能，不需要经过其他装置、系统和网络的处理，即可完成控制和调节操作。因此，独立自动控制装置通常具有更高的运转效率。其生成的控制指令较为简单，指令执行效率高，各类参数可以进行人工调节。但在实际投用过程中，独立无功电压自动控制装置对硬件设施有较高要求，往往需要新增大量设备，而且装置安装较为复杂。在实际应用过程中，应根据变电站的实际需求和成本限制条件等，对各类无功电压自动控制技术进行合理选择，在提高电力调度自动化系统的运行能力同时，降低投入成本。

4结语

综上所述，无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用可以有效提高电力调度自动化系统运行的稳定性，同时有利于节约电能，提高电网供电质量。通过对无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用及实现方式进行分析，可以为相关变电站工程提供参考，促进变电站自动化控制水平的进一步提升。

参考文献

[1]孙珍丽.讨论无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用[J].科技资讯，2017，15（36）：34~35.

[2]刘蔚如.让复杂电网的电压控制不再“复杂”[N].新清华，2016（006）.

[3]刘方，顾宝刚.调控一体模式下无功电压自动控制软件的应用[J].电气时代，2012（11）：68~70.