AVC系统在电网EMS中的应用

　摘 要:随着电网的快速发展,电网规模的日益扩大,面向整个电网的无功电压控制矛盾日益突出。自动电压控制(AVC)技术架构在EMS系统之上,以电压安全和优质为约束,以系统运行经济性为目标,连续闭环的进行电压的实时控制,有效解决了电网面临的电压控制问题。
　　关键词:自动电压控制(AVC) EMS系统 闭环 电压的实时控制
　　 G644.4 C 1671-8437(2023)02-0169-01
　　
　　1引言
　　随着电力工业的发展,大容量电厂和电力用户的大电力系统的出现,电压问题已经不只是一个供电质量的问题,而且是关系到大系统安全运行和经济运行的重要问题[1]。如何对电压进行优化控制,提高电压质量、降低系统网损成为供电企业调度运行人员日益重视的问题。近年来自动电压控制(AVC)技术的研究得到了长足的发展,成熟的AVC技术也逐步运用在各大电网的运行中。电网AVC系统的投运解决了电网运行中面临的无功电压问题,满足了电能质量、电网安全和经济运行的高要求,提高了电网的.安全、经济、优质运行水平。
　　2AVC系统简介
　　基于最优潮流(OPF)的实时自动电压控制(AVC)集安全性和经济性于一体,可实现安全约束下的经济性的闭环控制,被公认为是电力系统调度控制发展的最高阶段[2]。AVC系统在现有的EMS系统SCADA/PAS基础上,利用EMS高级应用软件(PAS)现有的电网模型以及SCADA系统采集的实时数据,在满足协调变量目标值前提下,以全网网损最小为目标,综合考虑母线的电压合格率、无功调节设备的动作次数限制、保护动作情况等约束条件,通过分析计算,实时给出全网无功电压优化控制方案,并通过SCADA系统实现对无功调节设备的闭环控制。
　　AVC服务器作为EMS系统的一个节点,与SCADA/AGC/PAS/DTS应用的实时库数据交互和网络通信采用平台提供机制。AVC系统进程采用类似AGC的网络化配置,主备服务器双机热备用,即主机进程故障时,备机进程能自动启动,保证AVC系统不间断运行,且主备切换时间短,保证不丢失任何控制数据。EMS系统中其余节点应可浏览AVC画面、数据,用作观摩和演示。
　　AVC系统实现的功能包括省地AVC协调、数据滤波、自动分区、决策选择、控制执行、安全监视、规则库、信息分析查询等功能。
　　2.1 AVC系统根据电网的实时状态进行控制策略计算,能 实现控制策略的开环、半开环、闭环控制,根据策略进行实际的设备操作,控制模式之间的协调优先保证电压和功率因数约束,系统网损则次之。通过模式优先级和响应周期考虑控制动作次序问题,避免控制过调或振荡。
　　2.2 AVC系统接读取SCADA所有量测,根据电网运行方式变化进行自动分区,采取周期运行方式,引入状态估计遥测遥信粗检测对量测质量进行关联分析,全网完整模型实时拓扑校验避免分区错误,确保控制数据源安全性,使控制区域与电网实际运行方式自动保持一致。
　　2.3 地调AVC系统能与省调AVC实施有效互联,执行省调AVC下达的无功调节策略及相关指令,完成本地区电网内无功优化,包括电容器/电抗器控制策略。省地AVC系统交换信息包括各变电站主变功率因数、电压目标值,无功备用可增可减无功值等。
　　2.4 控制策略计算时考虑的无功电源和调压设备包括:发电机、电容/电抗器组、静止无功补偿器(SVC)、有载调压变压器(OLTC)等。
　　2.5 可按照电网电压要求进行母线、电容器等时段限值划分,设置闭锁条件实现AVC控制功能的安全性。
　　3AVC系统的特点
　　3.1 AVC系统采用一体化的设计理念。系统基于调度自动化平台,直接读取PAS网络建模、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算,对电网内各变电站的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理和在线控制,实现全网无功电压优化控制闭环运行。