摘要：本文主要研究了自动电压控制技术，从自动电压控制的方法出发，明确了在城市电网的应用过程中，如何将自动电压控制技术应用在其中，提出了一些应用的方法和应用的技巧，希望能够为今后的城市电网的运营带来参考借鉴。
关键词：自动电压；控制技术；城市电网
前言
在城市电网的运营过程中，要采取更加科学合理地应用技术，自动电压控制技术是一种比较先进的控制方法，因为在城市电网的运营过程中，可以进一步提高城市电网的运营效率，保证运营的质量。
1、自动电压控制技术概述
随着高电压等级、大容量和跨区电网的迅速发展，为保证电网安全、优质和经济运行，对电压质量提出了更高标准和更严格的要求。电网的电压质量是电能质量的一项重要指标。为进一步提高电网主网的电压质量，降低主网网损，实现电网运行在线控制的目标，减轻值班人员人工调整电压的劳动强度，自动电压控制系统（AutomaticVoltageControl，以下简称AVC）在电网中的应用就显得十分必要，它为现代电网安全稳定控制提供了先进的技术手段。AVC系统的主要功能是在确保电网安全稳定运行前提下，保证电压和关口功率因数合格，尽可能减少线路无功传输、降低电网因不必要无功潮流引起的有功损耗。
2、地区电网AVC建设面临的问题
2.1地区电网电压无功现状
一般来说，对于以省会城市为代表的负荷中心，不仅集中了全省电网负荷，还有着较少的网内电源。因此会造成电压调整难度的增大。具体来说，容易出现下列问题:
(1)一些变电站无功补偿容量不足，导致网内无功补偿出现分布不平衡。以成都地区电网为例，06年7月日最高负荷达到3549MW，在这种条件下，220kV电网无功缺额达到91Mvar，110kV电网无功缺额达到100Mvar.
(2)由于节假日负荷大幅下降，系统不能进行及时调节，导致无功过剩，用户电压偏高严重。根据统计数据，春节期间和五一长假期间，最容易出现这个问题。其中，春节电压合格率低的问题较五一更为严重。
(3)补偿和控制设备运行可能带来的问题。由于电网中的补偿电容器的可投率不高，VQC装置可能出现异常，也会引起电压合格率的降低。
(4)由于不能实时监控和考核各个电厂的无功出力，缺乏对于无功补偿装置实际有效的管理，也会影响电网的无功运行。
2.2存在于变电站通信自动化的问题
由于目前我国城市电网的通信自动化条件参差不齐，存在一些变电站不能遥控的问题。在部分偏远地区，至今仍然没有完全实现自动化。同时，由于许多变电站没有实现遥控功能，也对无功的整体调配造成了不利影响。
另一方面，由于通信自动化发展程度不平衡，城区下面的县级电网遥控功能发展进度也很不整齐。目前，许多城市内已经开始了变电站无人值班的改造。为了实现远程遥控功能，就要加快改造各县通信自动化系统。
由于目前电网中EMS系统与AVC系统不同步的现象仍然十分普遍，在进行地区调度时，由于原有的EMS系统落后于实际，就必须进行建设和改造。考虑到这些问题，要建设城市中的AVC系统，不仅需要考虑电网的实际运行情况，还要考虑通信自动化建设等配套问题。
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3、提高AVC系统可靠性的关键技术
3.1AVC闭锁功能
AVC闭锁功能是指当系统或设备异常或故障时能可靠、快速地发出闭锁信号，停止AVC遥控、遥调，避免事故扩大，这是AVC系统最重要的安全措施｡
3.1.1全系统闭锁
当AVC主站系统出现与SCADA接口中断等异常现象时，必须闭锁整套系统并发出告警信号，直至异常情况解除后，由人工解锁并重启系统｡主站的调度自动化值班员在发现其他异常情况时也可以进行人工闭锁操作，确保AVC系统在稳定、正确、可靠的状态下运行｡
3.1.2个别厂站闭锁
当个别厂站出现遥控无法执行等异常状况或站内需要进行与AVC相冲突的工作时，运行人员可以自行闭锁该厂站的AVC功能｡
3.1.3设备闭锁
将设备继电保护动作、变压器变高电流越限等相关遥信、遥测信号导入到AVC的“闭锁信息表”中，当电容器或变压器发生异常时AVC就能实现对相应设备的自动闭锁，并在监控界面上通过变色标示出来，便于运行人员及时发现问题和进行处理｡
3.2实时数据处理技术
由于AVC主站是基于电网设备的静态参数和实时数据进行在线优化计算和控制的，而实时数据在传输过程中存在干扰，维护时也可能出现人为错误，所以AVC系统应该具有完善、可靠的数据检测和处理功能，对SCADA提供的数据应该能进行合理性校验｡对长期不变化的遥测数据(死数据)能可靠识别，对于噪声数据、不合理数据、零数据、短时间尖峰数据等系统可以在滤波环节剔除｡同时，所有这些不可靠的数据都应能触发相应设备的“数据非法”闭锁，避免AVC系统发出错误的控制指令｡
3.3AVC系统的遥控安全校验机制
AVC的遥控遥调功能通过SCADA完成，但与传统的由运行人员预置和确定的SCADA控制不同，AVC的控制完全是自动完成的，所以需要更严格更精确的校验｡特别要注意SCADA系统中的参数随着变电站的改造工作被修改的情况，如设备表中的电容器设备被更改为变压器高压侧设备而设备的编码不变，这有可能会使AVC误控变压器高压侧开关，酿成严重事故｡AVC的校验手段包括:检查字符串是否匹配，例如当要控制1A电容器的开关51AC时，遥控对象的描述中必须包含“51AC”字符串才能通过遥控校验;检查设备类型是否匹配，AVC只允许控制电容器开关和抽头这种特定类型的设备，严禁控制其它开关｡
3.4分布式协同计算方法
AVC的优点:可以全网考虑无功功率的优化，最大限度地利用无功补偿设备，并将全网的无功损耗降到最低｡但对大型城市电网，实时无功电压动态优化控制的计算量非常大，计算复杂度也很高，集中优化在数学上非常困难，而且容易出错，降低AVC的可靠性和准确性，因此考虑分布式优化｡
但若仅将电网分块各自优化，会因各子网之间的电气耦合相互影响，导致整个电网无功潮流变动频繁，控制变量操作密度剧增｡采用全局协同优化不仅可以降低计算的维度和复杂度，还可以保证足够精确的全网优化结果｡所以，采用分布式协同计算方法可以有效提高AVC的实时运算质量｡
为了满足电网长远发展的需要，采用分布式二级控制AVC系统，逐级进行全网的电压优化计算，在基于调度自动化主站时候，对于大规模城市电网是实用的，而且比较灵活。
要实现这个目标，就要采取多方面的措施。不仅需要提高硬件和软件水平，也要从从业人员技术和管理规范等方面着手。同时也要考虑到由于“四遥”质量和通道质量不高可能带来的问题并进行积极解决。在编制AVC系统程序时，必须充分考虑到实际运行中可能出现的问题，应用一些先进实用的算法。
只有提高了AVC系统的可靠性，才能真正其作用，更好地实现电网无功电压自动控制，提高城市电网电能质量，降低运输损耗。
4、结束语
综上所述，本文对城市电网运营过程中的自动电压控制技术进行探讨，总结的如何进一步的应用自动电压控制技术，总的来说，本文的研究具有一定的参考性，可以为今后的相关工作带来参考。
参考文献：
[1]刘有志.自动电压控制在广州电网中的应用[J].广东电力.2016(10)：23
[2]杨晓雷，钱啸.嘉兴电网分层分区协调控制AVC系统的开发和应用[J].浙江电力.2016(05)：45
论文作者:吕树冬1,魏巍2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/13
标签：电网论文; 电压论文; 系统论文; 城市论文; 数据论文; 设备论文; 变电站论文; 《电力设备》2017年第29期论文;