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浅析AVC系统在西宁电网调控业务中的应用
电压是电力系统电能质量的重要指标之一。智能电网电压无功自动控制AVC系统(简称“智能AVC系统”)通过调控自动化系统采集各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算,以各节点电压合格、关口功率因数为约束条件,进行在线电压无功优化控制,实现主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、发电机无功出力最优、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标,最终形成控制指令,通过调控自动化系统自动执行,实现了电压无功优化自动闭环控制。AVC系统的实施和应用,对保障电能质量,提高输电效率,降低网损,实现稳定运行和经济运行有重要意义。 1. AVC在西宁地区调控业务中建设过程概述
2010年,AVC在西宁地区调控业务中的开始建设并投入应用,截止2012年4月11日,西宁供电公司所辖32座110kV变电站全部实现AVC闭环运行。此次AVC系统建设过程经历了程序调试、系统验收、闭环实验、闭环控制等多项工作,同时,界定了各专业的工作界限、职责,形成了厂站投入AVC闭环控制流程图等资料,为此后的AVC运行管理工作积累了丰富经验。
2. AVC在西宁地区调控业务中的调压原则
根据西宁地区电网的负荷特点及无功分布现状,西宁地区AVC调控系统按照以下原则进行调压:
(1)按照分层分区、就地平衡的原则进行调压;
(2)按照相应调控管辖范围使用相应的无功调节设备进行调压;
(3)在确保系统安全的前提下,适当提高或降低送电端母线运行电压来调整近距离受电端母线电压水平;
(4)多级调控机构之间的协同调压;
(5)目前,电网运行一般采用“逆调压”为式,即调整控制点电压使其在高峰负荷时的电压高于低谷负荷时的电压。
3. AVC在西宁地区调控业务中的应用实效
(1)有效减轻了调控人员的工作量。在AVC系统投入运行前,电压、无功的调节都由当值调控人员进行24小时监视控制。随着变电站数量的增加和居民生活与工业生产对无功电压质量要求的不断提高,电网的经济优质运行等问题日益凸显,调控人员调压工作量日益繁重。使用该系统后,除异常闭锁的调节设备外,所有的电压调整任务全部由软件完成。
截止2012年8月底,西宁电网全网调压共计1023次,其中AVC动作调整766次,人工调整257次,人工调整占总次数25.1%,电容器投退373次,其中AVC动作投退304次,人工投退69次,人工投退占总次数18.5%,极大地减轻了调控员的工作量,尤其在电网运行方式改变需进行正常操作时,可以使调控员集中精力处理主业务,减轻负担,对安全生产极为重要。
(2)提高了电压合格率,随着AVC系统的使用西宁电网A类电压质量显著的提高。据统计,在AVC系统的使用前为99.539%,在AVC系统的使用后99.642%。
(3)平滑调节无功电压,优化无功电压质量。使用AVC系统后,对于电网系统的无功调节是平滑进行的,不再出现无功在峰谷时段剧变的现象,对电网运行调控满足各行业用户的要求发挥了重要作用。特别是在负荷高峰期时,由于AVC的电容器自动投切和优化投切,全网的功率因数均在合格范围内。
(4)充分利用现有无功资源,通过合理投切各变电站的电容器,使无功资源的利用效率实现了最大化,大大降低了主网的电能损耗,为电网经济运行提供了可靠的技术支持。
(5)提高了电网的稳定水平。通过AVC系统实现了无功再调控,较好地实现了逆调压,各级电压有效地被控制在合格范围内,并保证了高负荷时段电网电压保持在一个高水平,优化了系统潮流,从而降低了输电损耗,取得了直接的经济效益。
(6)事故告警及自动闭锁功能消除了调控员的顾虑。当西宁电网中出现异常状态时,软件系统会自动闭锁。例如:系统接地保护、电容器的各种继电保护动作及系统中出现各种异常状态等,系统都会发出实时的告警信息,提醒运行人员注意和处理,并自动将相应设备可靠闭锁,防止误动。消除调控员担心在电网出现不正常的情况下,软件可能误动的顾虑。
(7)操作方便、维护简单、界面友好。正常工作时,优化计算在后台运行,前台以表格形式动态显示根据优化计算结果发出的控制命令和执行情况,并将所有相关资料保存,供调控员查询。当电网中相关设备检修时,只要在SCADA系统中,挂上检修标牌,无功优化软件就不对该设备进行计算和操作。图形化的界面,无需阅读冗长的说明书,就能方便使用。
(8)语音提示,警示效果显著提升。系统在进行AVC控制时,不但会显示文字的提示,而且有真人语音报告,以提醒运行人员注意并做出适当的处理。
4. 结论
系统闭环运行工作完成后,实现了无功资源利用效率的最大化,大大提高了电压合格率,为西宁地区电压综合控制能力得到了可靠的技术保证。系统能够协调各分层分区的电压水平,优化控制各级调控机构的无功补偿设备,从全网角度优化各级电网的电能质量,提高电网运行的安全性和经济性,系统还大大减轻了调控员的工作量,提高了工作效率,避免了当值调控员为调整电压而频繁操作无功补偿设备。尤其是当电网发生事故时,调控员可以集中精力处理主要问题,大大提高事故处理水平。电网无功电压管理工作真正由传统经验型向智能化管理型转变,并取得了很好的效果 |