無功電壓自動控制技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的運(yùn)用研究

谷 慧

神華集團(tuán)包頭礦業(yè)有限責(zé)任公司公路分公司 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017399

1 引言

在目前我國社會用電負(fù)荷在持續(xù)快速增長的趨勢下,也對電力部門的電力分配、供電質(zhì)量提高等電力調(diào)度工作提出了更大的工作壓力和更高的作業(yè)要求。在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中,在線路和變壓器的運(yùn)行中產(chǎn)生無功電壓,剩余線電流的正比例關(guān)系可以有效地提高線路電壓質(zhì)量。在電力調(diào)度工作中,一個更重要的任務(wù)是進(jìn)行無功電壓的調(diào)節(jié)。目前在變電站運(yùn)行中則重點(diǎn)應(yīng)用VQC裝置,也就是無功電壓自動控制裝置來實(shí)現(xiàn)無功電壓的自動調(diào)節(jié),在目前的電力調(diào)度自動化中廣泛應(yīng)用此裝置和技術(shù)來對電網(wǎng)供電質(zhì)量進(jìn)行改善,這也本文研究的重點(diǎn)。

2 無功電壓自動控制技術(shù)原理

此種控制技術(shù)主要是應(yīng)用上述VQC裝置來實(shí)現(xiàn)的,其主要的核心部位就是微處理器,在組合設(shè)計(jì)時(shí)采用軟件功能模塊來實(shí)現(xiàn)其可以自動調(diào)控變電站變壓器和相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀況的功能。主要性能是通過切換并聯(lián)電容器等可以調(diào)節(jié)電源側(cè)的無功公路和負(fù)載側(cè)的母線電壓,并通過上述調(diào)節(jié)將無功功率控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

3 無功電壓自動控制技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用案例

3.1 在變電站自動化中的應(yīng)用 目前我國的變電站通常采用半人工管理以及無人管理的管理模式,而且在目前電力自動化控制技術(shù)快速發(fā)展和普及應(yīng)用的同時(shí),無人管理模式成為未來的發(fā)展趨勢。在此種模式下主要就是通過電力調(diào)度系統(tǒng)來監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài),減少人工操作的失誤,實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)送質(zhì)量的提升。以某供電局下的某變電站為例,其在電力自動化調(diào)度過程中采用的就是無功電壓控制技術(shù),通過此技術(shù)中的檢測系統(tǒng)來統(tǒng)一監(jiān)測其中的設(shè)備。通過上述技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)在用電高峰時(shí)期將每天多達(dá)30次左右的人力調(diào)動次數(shù),同期降低了1000多次,表現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果。

3.2 在電力配送中的應(yīng)用 在電力配送過程中進(jìn)行電力自動調(diào)度控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的異常狀況,而且結(jié)合無功電壓自動控制技術(shù)可以自動調(diào)節(jié)電力運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)電能消耗的降低。這主要表現(xiàn)在通過上述技術(shù)可以自動監(jiān)測電力配送過程,針對其中的異常狀態(tài)向工作人員提供調(diào)節(jié)建議,保證電力配送的質(zhì)量和控制效率。以上述變電站為例,在110k V 及以上超高電壓中應(yīng)用此技術(shù)之后實(shí)現(xiàn)了合格率100%的效果,而且高電壓合格率也提升了1%,有效降低了電網(wǎng)損失。

3.3 在電力能源管理中的應(yīng)用 在當(dāng)前的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中,通過能量管理系統(tǒng),可以在監(jiān)控整個電網(wǎng)系統(tǒng)的同時(shí)評估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。而且在開展自動化數(shù)據(jù)采集和發(fā)電控制的同時(shí),還可以發(fā)揮其調(diào)度模擬培訓(xùn)功能。在此能源管理方面對無功電壓自動化控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,還可以在此基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)漏洞問題被發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性,針對此問題來對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化來提高電力生產(chǎn)評估的快捷性和準(zhǔn)確性。同樣是在上述變電站中的應(yīng)用,在應(yīng)用上述技術(shù)之后實(shí)現(xiàn)了電力使用壽命延長1/5左右的效果,提高了電能節(jié)約效果。

4 無功電壓自動控制技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方式

4.1 目標(biāo)系統(tǒng) 在電力系統(tǒng)中,電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是其核心組成部分,也是無功電壓自動控制技術(shù)的主要牧寶系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要包括信息采集、傳輸和處理的系統(tǒng)以及命令執(zhí)行以及人機(jī)交互等系統(tǒng)。通過此系統(tǒng)和此技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)在無人控制或者半人工控制的模式下確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及電力配送的自動化運(yùn)行。而且在此過程中,通過上述系統(tǒng)和技術(shù)來監(jiān)測和調(diào)度電力系統(tǒng),自動修復(fù)其運(yùn)行中的問題,實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的優(yōu)化。這就需要在此技術(shù)應(yīng)用之前需要對目標(biāo)系統(tǒng)的功能進(jìn)行充分了解。

4.2 后臺軟件的實(shí)現(xiàn) 后臺軟件是此技術(shù)應(yīng)用運(yùn)行以及功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵,也就是在后臺計(jì)算機(jī)中來實(shí)現(xiàn)此技術(shù)的主要功能。但是后臺軟件并不是獨(dú)立軟件,可能是某個大型軟件的子模塊。在此系統(tǒng)的運(yùn)行中,通過上述軟件來開展數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理等工作,通過數(shù)據(jù)分享率的提升來滿足系統(tǒng)運(yùn)行控制和狀態(tài)檢測的要求。同時(shí)在上述模式下還可以融合軟件和硬件系統(tǒng)的同時(shí)來滿足要求,實(shí)現(xiàn)了硬件設(shè)施投入以及技術(shù)投入成本的降低,還簡化了操作流程。通過后臺軟件實(shí)現(xiàn)對自動化系統(tǒng)的優(yōu)化連接來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行和控制效率的提升。

4.3 無功電壓自動控制網(wǎng) 此控制網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)是基于網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的,主要的作用就是確保信息傳遞的通暢性和效率。這主要是由于在此控制網(wǎng)中通過其完整的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制和健全的網(wǎng)絡(luò)體系可以開展數(shù)據(jù)采集、傳輸以及對信息的傳遞進(jìn)行控制等工作。通過此控制網(wǎng)與電力調(diào)度自動化系統(tǒng)之間的相互信息傳遞,實(shí)現(xiàn)對控制信息的傳遞以及采集到的一手?jǐn)?shù)據(jù)信息的傳遞。在結(jié)合上述后臺軟件來對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理之后,自動生成正確的控制指令。在該控制網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中,信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性將受到網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的影響。因此為了確保網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量,需要應(yīng)用先進(jìn)的組網(wǎng)技術(shù)以及信號干擾抵抗技術(shù)等。

4.4 獨(dú)立自動控制裝置的應(yīng)用 在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中應(yīng)用此技術(shù)還表現(xiàn)在對獨(dú)立自動化控制裝置的應(yīng)用,此裝置本身具有完整的數(shù)據(jù)采集、傳輸以及處理和控制的功能,可以獨(dú)立開展控制和調(diào)節(jié)工作,并且表現(xiàn)出較高的作業(yè)效率。同時(shí),該裝置產(chǎn)生的指令相對簡單,執(zhí)行效率高,并且還可以通過手動調(diào)整調(diào)整各種參數(shù)。但是此種裝置在實(shí)際應(yīng)用中需要增加大量的硬件設(shè)備,而且這些設(shè)備的安裝也具有較高的要求和花費(fèi)較多的費(fèi)用,因此在實(shí)際應(yīng)用中需要結(jié)合變電站的實(shí)際需求以及資金情況來合理選擇。

5 結(jié)語

針對目前電力系統(tǒng)中的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)任務(wù)更加艱巨以及對其調(diào)度運(yùn)行工作質(zhì)量要求不斷提高的發(fā)展趨勢,可以將無功電壓自動控制技術(shù)應(yīng)用其中。在確保該系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),提高了節(jié)能和供電質(zhì)量。通過本文中此技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用情況和效果以及實(shí)現(xiàn)方式的介紹,希望可以為相關(guān)變電站工程提供一定的經(jīng)驗(yàn)。