電壓無功自動控制系統(tǒng)（AVC）在電網中的應用

潘琪*，孟志云，郎雋

（國網山西省電力公司晉中供電公司，山西晉中，030600）

引言

電力系統(tǒng)的電壓水平與無功狀況密切相關，在線路上流動的無功功率越大，電壓的損失就越大，電網的有功功率損耗也越大。因此，可以通過對無功功率的自動控制來實現(xiàn)電壓自動控制和網損的降低。將無功自動控制系統(tǒng)應用在現(xiàn)代化建設的電網中，是順應時代和社會的發(fā)展，對構建和諧社會有著深遠的影響。所以在今后的工作中，就要找出目前存在的一些問題，然后結合實際的情況，提出相關的解決措施，最終保證我國電網的平穩(wěn)運行，提升人們的生活質量水平。

1 電壓無功自動控制系統(tǒng)的研究背景

隨著我國信息技術的快速發(fā)展，對于智能電網的建設需求也在不斷提高，人們對于電力系統(tǒng)運行的智能化也提出了更高的要求。自控性與可調節(jié)性是智能電網建設的基本特征，也成為了電網調控中心追求發(fā)展的新目標。電網運行中，電壓和功率因數是兩個基本的考核指標，而電壓作為電能質量最基本的因素，將會直接影響到電力系統(tǒng)平穩(wěn)安全的運行。所以無功自控控制系統(tǒng)不僅可以提高電壓的質量，還可以極大限度的降低網絡損耗的電力。

電壓問題在當今生活發(fā)展中也存在著一定的弊端，當電壓質量嚴重偏離額定值時，就會對用電用戶造成嚴重的影響。例如異步電動機在使用過程中，它的電磁轉矩是與其端電壓的平方成正比的，當電壓降低時，對轉矩的影響主要為可能存在停止轉動的風險。當帶動電動機的負荷沒有發(fā)生變化時，當電壓降低時，電動機的轉動速度就會下降，轉差增大，定子電流同時也會隨著轉差的增大而增大，將會使電動機繞組的溫度不斷的升高，使絕緣老化速度加快，嚴重情況下還會影響到電動機出現(xiàn)損壞，無法正常的工作。如果電壓太大偏離額定電壓時，對電動機的絕緣壽命也是非常不利的，電壓降低就會造成電網的能量損耗增加。另外，由于電網的電壓質量是依靠無功功率的電源支撐的，當電力系統(tǒng)中出現(xiàn)電源供電不足的現(xiàn)象，就會使電力系統(tǒng)中的電壓出現(xiàn)快速的下降。當某些中心樞紐變電站的母線電壓受到波及時，也會瞬間的引起系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定受到破壞，造成系統(tǒng)電壓發(fā)生崩潰，將會造成供電系統(tǒng)的大面積停電事故，社會的安全穩(wěn)定和人們的生活都會受到多少的影響。

無功功率平衡與電壓之間也存在著某些聯(lián)系，電力系統(tǒng)綜合負荷中包括了很多種不同的用電設備，例如一些電熱器、白熾燈以及異步電動機等。電力系統(tǒng)綜合負荷的電壓靜態(tài)特性就是指各種用電設備所消耗的有功功率與無功功率都會隨著電壓的變化而存在一定的聯(lián)系，所以簡稱為負荷的電壓特性。由于異步電動機與電力系統(tǒng)負荷中所占的比重比較大，異步電動機所消耗的有功功率幾乎與電壓沒有任何關系，而消耗的無功功率對于電壓卻有著密切的聯(lián)系。所以綜合負荷的電壓特性就具體表現(xiàn)為負荷無功功率的電壓特性。

2 無功電壓自動控制系統(tǒng)的原理和方式

無功電壓自動控制系統(tǒng)是當前進行電力系統(tǒng)控制中的一項重要技術，它將會降低由于系統(tǒng)電壓出現(xiàn)波動所造成的大面積通電事故發(fā)生，從而提升電網供電質量和電器設備運行的安全可靠性，減少停電事故發(fā)生造成的經濟損失，減輕值班人員調整電壓的工作力度，最終保證電網運行的可靠性、穩(wěn)定性與經濟性。

工作的基本原理：電力系統(tǒng)調控中心從實時控制系統(tǒng)獲取實時采集的信息和數據之后，一般包括一些保護和斷路器的實際工作狀態(tài)和節(jié)點電壓、支路功率等實際量測的數據信息之后，然后將這些基礎數據傳輸到無功電壓自動控制系統(tǒng)當中，采取優(yōu)化的解決技術來達到最優(yōu)的解決方案。當方案形成之后，然后通過計算得出相關的結論，利用系統(tǒng)的無功潮流和節(jié)點電壓在將數據信息傳遞到實時控制系統(tǒng)，通過高級的平臺應用，利用遙控和遙感實現(xiàn)電力控制的遠程監(jiān)控。

電網自動電壓控制系統(tǒng)的控制策略：AVC數據庫模型是基于一體化的SCADMEMS平臺，AVC從SCADA中獲取電網的實施數據信息之后，就需要用網絡進行建模獲得相關的設備參數和物理鏈接方式。由于電網運行具有閉環(huán)結線，開環(huán)運行的特點。所以就要區(qū)分開來，為所屬的每一個供電站都構成一個供電區(qū)域。還要使區(qū)域調壓和廠站調壓協(xié)調配合，才能結合實際的工作情況，減少類似停電事故的發(fā)生。最終與實際的情況相結合，取得一定的發(fā)展前景。

3 結束語

信息技術高速發(fā)展的今天，要想改變電壓無功自動控制系統(tǒng)，就需要充分利用信息平臺，改變傳統(tǒng)的管理落后觀念和方式，實現(xiàn)信息數據的及時交流和分析安全，才能加強無功自動控制系統(tǒng)在電網中的應用。

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