新形勢下的電網(wǎng)VQC管理

前言

近年來(lái)，電網(wǎng)規模的急劇擴大和信息技術(shù)的高速發(fā)展帶來(lái)的最為顯著(zhù)的變化是：對電網(wǎng)的控制和管理已經(jīng)越來(lái)越依靠計算機系統，發(fā)電廠(chǎng)的機控逐步與網(wǎng)控合并，網(wǎng)控則基本上是執行調度中心的指令。變電站則從10kV一直到500kV等級，基本上已經(jīng)無(wú)人值守。電網(wǎng)自動(dòng)化系統中的計算機，已經(jīng)從輔助操作變成獨擋一面。系統中的計算機已經(jīng)由過(guò)去陪練的角色轉變?yōu)橹髁\動(dòng)員，這時(shí)候人們發(fā)現，原來(lái)這些運動(dòng)員的素質(zhì)，就整體來(lái)說(shuō)，是跟不上作為主力運動(dòng)員的要求的。

電壓(V)和頻率(F)是電網(wǎng)運行中最重要的兩個(gè)參數。

過(guò)去的電壓無(wú)功管理，是有人為因素加入之下的決策，而現在，已經(jīng)完全交給計算機去管理，就是稱(chēng)之為AVC的自動(dòng)電壓控制系統。但計算機中運行著(zhù)的應用程序，還是以前輔助決策時(shí)期的版本，這就難免會(huì )出現以前不會(huì )出現的問(wèn)題。要在實(shí)時(shí)運行的系統中把這些程式一次性更換是不現實(shí)的，但我們必須充分注意到這些問(wèn)題的存在，在運行管理中考慮到這些因素，以避免故障事件的擴大。同時(shí)，不失時(shí)機地改進(jìn)或更新這些軟體的版本，使它真正有能力承擔所賦予的職責。

下面是筆者所在地區在無(wú)功電壓管理方面所出現問(wèn)題的案例，希望對于國內的同行具有參考價(jià)值。

一、AVC系統原理及控制模式

蚌埠電網(wǎng)AVC系統基于南瑞科技OPEN3000平臺，可方便地共享SCADA/EMS的實(shí)時(shí)數據信息和PAS網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，通過(guò)采集母線(xiàn)電壓、線(xiàn)路潮流、開(kāi)關(guān)、刀閘等實(shí)時(shí)信息，對全網(wǎng)電壓、無(wú)功進(jìn)行綜合分析和計算。以各節點(diǎn)電壓合格率、關(guān)口功率因數為約束條件，進(jìn)行在線(xiàn)電壓無(wú)功優(yōu)化控制，達到主變分接開(kāi)關(guān)調節次數最少、電容器投切最合理、電壓合格率最高和輸電網(wǎng)損率最小的目的。其中電壓上下限和功率因數上下限可分時(shí)段設置或以計劃曲線(xiàn)的方式給出，系統自動(dòng)根據負荷水平實(shí)現電網(wǎng)的逆調壓運行。

蚌埠地區電網(wǎng)無(wú)功/電壓優(yōu)化控制系統具有兩種控制模式：優(yōu)化控制模式和分區控制模式。

全網(wǎng)優(yōu)化控制模式下，主要功能有電壓校正控制、功率因數校正控制、網(wǎng)損優(yōu)化控制。三個(gè)主要功能的優(yōu)先級可根據實(shí)際情況設置。該模式下實(shí)時(shí)自動(dòng)接收省調主站的無(wú)功指令，并根據無(wú)功指令和相應控制策略制定調壓控制方案，在調度中心完成電容器投切和變壓器分接頭升降等遙控、遙調操作。

當電網(wǎng)部分遙信、遙測數據出現問(wèn)題使優(yōu)化計算不能完成時(shí)，系統自動(dòng)切換運行方式為基于規則的分區控制模式。這種運行模式下，系統可以根據設定的電壓、功率因數限值進(jìn)行變電站級別的無(wú)功、電壓控制，保證系統的連續穩定運行。在該模式下可根據自定義的控制規則實(shí)現對廠(chǎng)站功率因數或全網(wǎng)功率因數以及電壓的控制。

二、蚌埠地區電網(wǎng)AVC系統運行分析

1、電網(wǎng)情況簡(jiǎn)介

蚌埠市區電網(wǎng)有220kV變電站10座、110kV變電站21座、35kV變電站3座, 變壓器總容量為3197000kVA，全網(wǎng)無(wú)功(電容器)容量為339560kVar。系統基本上是輻射狀連接，所有變電站均具備和省網(wǎng)的閉環(huán)控制條件。目前，市轄34座變電站全部接入AVC系統閉環(huán)運行。

2、問(wèn)題實(shí)例及分析

對于系統設備頻繁操作這一涉及到電網(wǎng)安全的問(wèn)題，據了解在某省出現過(guò)多次：因AVC系統限值錯誤或者失效，導致不斷調節檔位，致使用戶(hù)電梯損壞的事故。雖然沒(méi)有進(jìn)一步惡化，但必須引起系統維護人員、程序開(kāi)發(fā)人員足夠的重視。以下是此類(lèi)問(wèn)題的若干案例：

實(shí)例1：某集控站反映所轄受控變電站312電容器有頻繁投切現象，2分鐘一次，共有8次分合。程序顯然沒(méi)有應用1800秒投切間隔時(shí)間，經(jīng)檢查，為一外網(wǎng)等值開(kāi)關(guān)狀態(tài)的錯誤改變導致EMS系統狀態(tài)估計計算不收斂，狀態(tài)估計合格率返送SCADA數據保持在98%不刷新，在這種情況下，AVC所有限值失效。顯然，這是因為程序有缺陷。