無功電壓優(yōu)化集中自動(dòng)控制系統(tǒng)（AVC）

在宜昌電網(wǎng)的應(yīng)用探討作者：張忠、王艷單位：宜昌供電公司變電運(yùn)行中心地址：宜昌市東山大道372#郵編：4432032008年11月30日無功電壓優(yōu)化集中自動(dòng)控制系統(tǒng)(AVC)在宜昌電網(wǎng)的應(yīng)用探討張忠、王艷單位：宜昌供電公司變電運(yùn)行中心 地址：宜昌市東山大道372# 郵編：443203Havenoachievementtheelectricvoltagebeexcellenttoturnconcentrationautocontrolsystem(AVC)in

theproperChangchargedbarbedwirenetofapplicationstudyUnit:TheproperChangpowersupplycompanychangetheelectricitycirculatecenterAddress:PropereastmountainintheChangCitybigway372#Address:443203[Address]TheproperChangchargedbarbedwirenethavenoachievementtheelectricvoltagebeexcellenttoturnconcentrationautocontrolthesystem(asfollowsbriefname"AVC"system)istoinsureaproperChangchargedbarbedwirenetpowerfactor,electricvoltagequalifiedratetopromotewithinsurechargedbarbedwirenetsafety,superiorquality,economyisprovidedtouseelectricity,exaltationchargedbarbedwireneteconomycirculatemanagementlevelofimportancemeans.It'ssystem'sexcellenttargetforturn'sturntoisawholenetnetSunasfaraspossiblesmallandeachratewithqualifiednodeelectricvoltageasfaraspossibleGao;Thecontrolobjecthavealreadycarriedtransformercenttoconnectfileandcapacitorequipmentsforeachtransformer[摘要】宜昌電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中自動(dòng)控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“AVC”系統(tǒng))是確保宜昌電網(wǎng)功率因數(shù)、電壓合格率提升和確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地供用電，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理水平的重要手段。該系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)是全網(wǎng)網(wǎng)損盡量小、各節(jié)點(diǎn)電壓合格率盡量高；控制對(duì)象為各變電站有載變壓器分接檔位與電容器設(shè)備；借助調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)的“SCADA”功能和監(jiān)控中心自動(dòng)化系統(tǒng)的“四遙”功能，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)宜昌地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)各變電站的調(diào)壓和無功補(bǔ)償設(shè)備的集中監(jiān)視、管理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中自動(dòng)控制。[關(guān)鍵詞】無功 電壓優(yōu)化原理自動(dòng)控制運(yùn)行分析規(guī)定注意事項(xiàng)問題措施引言：隨著葛洲壩、隔河巖和三峽電力相繼落地宜昌地區(qū)，宜昌電網(wǎng)由過去的“通道型”嬗變?yōu)椤笆芏诵汀彪娋W(wǎng)，華麗的轉(zhuǎn)身引得各種高耗能企業(yè)相繼落戶宜昌，對(duì)電網(wǎng)電壓質(zhì)量提出了更高、更嚴(yán)的要求。宜昌供電公司變電運(yùn)substation();"FourYaos"softhefunctionandsupervisioncenterautomationof"SCADA"askedforhelpoftoadjustadegreeautomationlordstationsystemfunction,makeuseofcalculatortechniqueandnetworktechniqueadjusteachtransformersubstation()inproperchargedbarbedwirenetintheChangregiontopresswithhavenoachievementcompensateequipmentsofconcentrationsurveillance,management,thusrealizationtowholenethavenoachievementtheelectricvoltagebeexcellenttoturnconcentrationautocontrol.[Keyword】Havenoachievementtheelectricvoltagebeexcellenttoturnprincipleautocontrolcirculateanalysisprovisionregulationproblemmeasure行中心現(xiàn)直接管轄變電站34座(其中220kV：12座，110kV：20座，35kV：2座)并率先在湖北電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無人值班運(yùn)行模式(即：1個(gè)監(jiān)控中心+N個(gè)操巡隊(duì))。除承擔(dān)著本地區(qū)城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，生活用電外，還承擔(dān)三峽、葛洲壩、隔河巖、高壩洲等大型水電廠電力外送及保安，擔(dān)負(fù)著一些重要用戶的供電任務(wù)，承擔(dān)著宜昌電網(wǎng)主網(wǎng)安全。2006年12月底變電運(yùn)行中心監(jiān)控中心成立至今，AVC系統(tǒng)通過借助調(diào)度自動(dòng)化的“SCADA”的“四遙”功能，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)本地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)變電運(yùn)行中心所轄AVC控制設(shè)備：總?cè)萘?35.12MVA各種電壓等級(jí)有載調(diào)壓變壓器63臺(tái)、無功補(bǔ)償總?cè)萘?39.58Mvar的74臺(tái)電容器進(jìn)行集中監(jiān)視、管理和控制，從而達(dá)到地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運(yùn)行的目的。通過全網(wǎng)電壓無功優(yōu)化運(yùn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的有效控制和合理的無功補(bǔ)償，不僅確保了電壓質(zhì)量，而且提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，降低電能損耗，對(duì)提高110kV、35kV、10kV母線電壓合格率起到了積極作用。一、系統(tǒng)概述宜昌電網(wǎng)AVC系統(tǒng)采用江蘇泰州蘇源公司研制的TOP3000系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用地一縣聯(lián)調(diào)的方式，通過地調(diào)主站、縣調(diào)子站合理配合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無功、電壓集中計(jì)算分層控制。該系統(tǒng)于2006年6月投入運(yùn)行，目前接入TOP3000系統(tǒng)的有9個(gè)子站，變電運(yùn)行中心32座變電站接入TOP3000系統(tǒng)中，占投入總數(shù)的86.62%。基本原理：通過調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)采集全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行電壓、無功功率、有功功率等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在確保電網(wǎng)與設(shè)備安全運(yùn)行的前提下以地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)損最小為目標(biāo)，以各節(jié)點(diǎn)電壓合格、網(wǎng)省關(guān)口功率因數(shù)為約束條件，從全網(wǎng)角度進(jìn)行在線無功、電壓優(yōu)化計(jì)算，無功電壓綜合優(yōu)化計(jì)算后，在線進(jìn)行電壓無功優(yōu)化控制，形成有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)調(diào)節(jié)指令、無功補(bǔ)償設(shè)備投切指令及相關(guān)控制信息，借助調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的“四遙”功能，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過SCADA系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)內(nèi)各變電站的有載調(diào)壓裝置和無功補(bǔ)償設(shè)備的集中監(jiān)視、控制和管理，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)電壓無功優(yōu)化運(yùn)行閉環(huán)控制。實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償設(shè)備投入合理和無功分層就地平衡與穩(wěn)定電壓，實(shí)現(xiàn)主變分接開關(guān)調(diào)節(jié)次數(shù)最少和電容器投切最合理、電壓合格率最高和輸電網(wǎng)損率最小的綜合優(yōu)化目標(biāo)。AVC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行在線優(yōu)化控制的目標(biāo)，即減輕了值班調(diào)度人工調(diào)度的勞動(dòng)強(qiáng)度又減輕了監(jiān)控值班人員的工作壓力，為現(xiàn)代電網(wǎng)安全和穩(wěn)定優(yōu)化控制提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。計(jì)算流程：圖1：為系統(tǒng)軟件流程圖和計(jì)算流程圖。系統(tǒng)首先從調(diào)度SCADA采集全電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行電壓和無功分析，以全電網(wǎng)電能損耗最小為目標(biāo)函數(shù)，利用潮流計(jì)算等方法，在最小數(shù)值范圍內(nèi)，多次求得次優(yōu)解，再計(jì)算出電容器與主變分接開關(guān)動(dòng)作次數(shù)。當(dāng)動(dòng)作次數(shù)最少時(shí)對(duì)應(yīng)的解即為最優(yōu)解。形成變電站主變分接頭調(diào)節(jié)指令、變電站電容器投切指令、多主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指令，交由調(diào)度中心和監(jiān)控中心控制系統(tǒng)執(zhí)行。此后循環(huán)往復(fù)。數(shù)學(xué)模型：（1）目標(biāo)函數(shù)：全網(wǎng)電能損耗最小:AP=min^ni=1f1（UiKi,Qi）Ui=f2（K1...Ki,Q1...Qi）2）設(shè)備動(dòng)作次數(shù)最少N=minNni=1[f3（KKT）+f4（Qi-QC）]式中：Ui—變電站（所）母線電壓；Ki一變電站（所）主變分接開關(guān)應(yīng)處檔位數(shù)；Qi一變電站（所）應(yīng)投無功補(bǔ)償容量；KT一主變當(dāng)前分接開關(guān)檔位數(shù)；Qc一變電站（所）所配電容器容量；n—變電站（所）個(gè)數(shù)。（2）約束條件：1）、母線電壓不越限：Umin<|Ui|<Umax；2）、有載調(diào)壓開關(guān)每天動(dòng)作次數(shù)不越限：￡ni=1[￡24j=1^（Kij-KTj）]<NT；3）、電容器每天投切次數(shù)不越限：Zni=1[￡24j=1^（Qij-QCj）]<NC；4）、供電電源關(guān)口功率因數(shù)合格：￡ni=1Qi=P[tan（arccosp1）-tan（arccosp2）]。〔從調(diào)度SCADA采集全電網(wǎng)實(shí)時(shí)硬值壓分析，《無功分蒯 I II 4 I（主變分接頭調(diào)節(jié)）（電容器投切）（多主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行）調(diào)度中尤監(jiān)控中心（a）軟件（b）計(jì)算流程圖1：無功優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)流程框圖實(shí)用功能：1）無功電壓綜合控制：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄，可以在一面屏幕上監(jiān)測(cè)電網(wǎng)中220kV母線電壓、有功、無功；10kV、35kV、110kV母線電壓；變壓器分接頭位置及電容器開關(guān)狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)優(yōu)化調(diào)節(jié)電壓，用以對(duì)有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)最少的調(diào)節(jié)次數(shù)提高全網(wǎng)電壓質(zhì)量，以避免多個(gè)變電站、多臺(tái)變壓器同時(shí)調(diào)節(jié)有載分接開關(guān)，最大限度地實(shí)現(xiàn)無功功率分層平衡和就地平衡；自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每月、每日各變電站主變分接頭、電容器投切次數(shù)并在屏幕模擬顯示。宜昌電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中自動(dòng)控制系統(tǒng)無功優(yōu)化主界面圖（桔城片區(qū)）見圖 2。2） 考慮無功潮流：先考慮本變電站內(nèi)無功潮流是否合理，再考慮同級(jí)電網(wǎng)內(nèi)無功潮流是否合理，在不向上一級(jí)電壓電網(wǎng)倒送無功的前提下，允許并實(shí)現(xiàn)同級(jí)電網(wǎng)內(nèi)變電站之間部分無功功率倒送，以實(shí)現(xiàn)本級(jí)電力網(wǎng)內(nèi)無功潮流平衡。當(dāng)電網(wǎng)無功潮流的流向不合理時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出投切相關(guān)電容器的指令，并自動(dòng)執(zhí)行操作指令。3） 自動(dòng)控制：進(jìn)行電容器投入前后的母線電壓是否越級(jí)的預(yù)先計(jì)算，避免造成補(bǔ)償設(shè)備投切振蕩;對(duì)同電壓等級(jí)不同變電站的電容器、同變電站不同容量的電容器根據(jù)潮流計(jì)算判斷誰優(yōu)先投入和切除，確保電容器投入量最多。當(dāng)10kV母線電壓越限時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的調(diào)節(jié)有載分接頭或投切電容器的指令，并自動(dòng)執(zhí)行操作指令。無需值班人員干預(yù)，滿足無人值守站的要求，實(shí)現(xiàn)“四遙”功能。4） 聯(lián)調(diào)功能：如果10kV是單母線分段接線，當(dāng)母線不分段運(yùn)行時(shí)，不論主變壓器是否停用，檔位同步調(diào)整，使得當(dāng)需要雙（或多）主變壓器運(yùn)行時(shí)，不再人工干預(yù)調(diào)整變壓器分接頭檔位一致；當(dāng)母線分段運(yùn)行時(shí)，檔位調(diào)整不要求一致。5） 實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)行方式的運(yùn)行：對(duì)有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)擋位調(diào)節(jié)在規(guī)定次數(shù)范圍內(nèi)自動(dòng)按負(fù)荷、電壓和時(shí)段優(yōu)化分解；實(shí)現(xiàn)在電壓合格范圍內(nèi)，高峰負(fù)荷時(shí)電壓偏上限運(yùn)行，低谷負(fù)荷時(shí)電壓偏下限運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)多臺(tái)有載變壓器運(yùn)行時(shí)減少運(yùn)行變壓器臺(tái)數(shù)，降低低谷負(fù)荷時(shí)母線電壓。對(duì)變電站需要安裝一組或二組電容器進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃。6） 安全閉鎖:在遇到主變壓器分接頭開關(guān)、電容器開關(guān)、通信線路及系統(tǒng)中出現(xiàn)各種異常狀態(tài)不允許執(zhí)行操作指令時(shí)，該系統(tǒng)能可靠閉宜昌電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中自動(dòng)控制系統(tǒng)無功優(yōu)化主界面圖（桔城片之丁二#1主壹□□宜昌電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中自動(dòng)控制系統(tǒng)無功優(yōu)化主界面圖（桔城片之丁二#1主壹□□22定明珠茬泛白葬#M塔河球<€-37舀度--疫T鎖，防止誤動(dòng)；配合EMS在報(bào)警方面的全面性，包括變電站母線接地等的報(bào)警，對(duì)于事故的告警有很大幫助。二、系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)定及相關(guān)注意事項(xiàng)1、AVC系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)定1.1系統(tǒng)運(yùn)行期間，操巡隊(duì)和監(jiān)控中心應(yīng)隨時(shí)查閱相關(guān)的歷史記錄和報(bào)表，加強(qiáng)對(duì)無人值班變電站的標(biāo)準(zhǔn)化巡視，發(fā)現(xiàn)異常和缺陷應(yīng)及時(shí)匯報(bào)調(diào)度和監(jiān)控中心值班領(lǐng)導(dǎo)。確保有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)、電容器能夠安全、可靠運(yùn)行。1.2監(jiān)控中心值班員負(fù)責(zé)監(jiān)視本站信號(hào)是否正常刷新，在其管理的32座變電站主變、電容器及進(jìn)線線路進(jìn)行操作、檢修或設(shè)備故障時(shí)，首先在AVC系統(tǒng)上對(duì)相關(guān)主變和電容器進(jìn)行“封鎖”，采取人工監(jiān)控和調(diào)節(jié)，在工作結(jié)束后再“解鎖”。每日整點(diǎn)值班人員應(yīng)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)上傳信號(hào)異常時(shí)，匯報(bào)值班調(diào)度和自動(dòng)化人員。1.3分接頭滑檔、電容器與分接頭連續(xù)操作失敗、電容器故障跳閘、線路單相接地。出現(xiàn)上述情況下，AVC系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把故障設(shè)備設(shè)為“事故閉鎖”，必須在查明原因，故障處理結(jié)束后才能把該裝置手工設(shè)為“解鎖”狀態(tài)。1.4如果某變電站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不能刷新或與現(xiàn)場(chǎng)不一致時(shí)，應(yīng)“封鎖”該變電站，等通道正常后再改為“自動(dòng)控制”。由于母線電壓以及無功功率等對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行有較大影響，應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。1.5系統(tǒng)發(fā)出“系統(tǒng)數(shù)據(jù)中斷”語(yǔ)音時(shí)，首先點(diǎn)擊“網(wǎng)絡(luò)信息”，檢查一下網(wǎng)絡(luò)通道是否通暢。如果網(wǎng)絡(luò)通道沒有故障，就重新啟動(dòng)一下無功優(yōu)化工作站。1.6凡可能影響到AVC系統(tǒng)正常運(yùn)行的工作，如變更站號(hào)、對(duì)象代碼，增加主變、電容器，啟停SCADA服務(wù)器等等，應(yīng)分析是否影響AVC系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在確認(rèn)無影響的情況下方可執(zhí)行原定工作；否則，須提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。2、AVC系統(tǒng)運(yùn)行注意事項(xiàng)2.1監(jiān)控中心值班人員應(yīng)隨時(shí)核對(duì)系統(tǒng)圖形上的數(shù)據(jù)，檢出異常數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)日常運(yùn)行過程中，會(huì)遇到一些偽數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，甚至?xí)斐烧麄€(gè)系統(tǒng)誤動(dòng)。對(duì)此，監(jiān)控人員要經(jīng)常核對(duì)圖形上的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)明顯的不正確數(shù)據(jù)要與SCADA上的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照，在及時(shí)將有偽數(shù)據(jù)的變電站'封鎖”的同時(shí)應(yīng)立即通知自動(dòng)化人員和操巡隊(duì)值班人員進(jìn)行處理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。2.2當(dāng)發(fā)現(xiàn)遙控操作異常，如“返校不成功”、“執(zhí)行無結(jié)果”時(shí)，監(jiān)控人員應(yīng)及時(shí)通知地調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)人員和操巡隊(duì)值班人員進(jìn)行處理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。2.3對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行影響較大的遙測(cè)量，如母線電壓、無功功率等，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致系統(tǒng)誤判斷，監(jiān)控中心值班人員與自動(dòng)化人員必須加強(qiáng)監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。2.4注意系統(tǒng)的語(yǔ)音告警和圖形上的顏色變化，對(duì)一些常見問題要分析發(fā)生的原因，并加以解決。a、當(dāng)設(shè)備連續(xù)3次操作失敗后，系統(tǒng)會(huì)將此設(shè)備進(jìn)行“異常封鎖”，顏色變?yōu)榈{(lán)色，并同時(shí)有語(yǔ)音告警。這時(shí)候監(jiān)控中心值班人員在保證設(shè)備沒有故障且SCADA系統(tǒng)正常的情況下，可以在本系統(tǒng)中將該設(shè)備“解鎖”。b、若設(shè)備開關(guān)在非本系統(tǒng)發(fā)令的情況下發(fā)生變位或有保護(hù)信號(hào)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將此設(shè)備進(jìn)行“事故封鎖”，顏色變?yōu)樯钏{(lán)色，并同時(shí)有語(yǔ)音告警，這時(shí)候監(jiān)控中心值班人員必須查明設(shè)備變位原因，監(jiān)控中心值班人員不能馬上解鎖設(shè)備，只有在確保設(shè)備安全后或信號(hào)恢復(fù)后，方可將此設(shè)備“解鎖”。2.5監(jiān)控中心值班人員要隨時(shí)了解系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的解(封)鎖。a.當(dāng)設(shè)備或變電站檢修時(shí)，需要提前將該設(shè)備或者該變電站設(shè)定為“封鎖”狀態(tài)，檢修結(jié)束，正常運(yùn)行后要及時(shí)將其改為解鎖狀態(tài)；b.雙主變壓器變電站切換主變壓器時(shí)，需要先將變電站封鎖，操作結(jié)束后再恢復(fù)；c.倒閘操作可能造成大幅度波動(dòng)，應(yīng)先對(duì)相關(guān)變壓器的分接頭進(jìn)行封鎖，操作完畢后，先對(duì)TOP3000系統(tǒng)上的運(yùn)行方式進(jìn)行確定(即修改變電站的上下級(jí)關(guān)系)，再將系統(tǒng)改為自動(dòng)控制。2.6變電站實(shí)際運(yùn)行方式發(fā)生改變后及時(shí)在AVC系統(tǒng)中將該變電站的運(yùn)行方式做相應(yīng)的調(diào)整。若出現(xiàn)大面積的停電事故，須將系統(tǒng)退出運(yùn)行。3、自動(dòng)化維護(hù)人員注意事項(xiàng)系統(tǒng)中主變壓器和電容器等設(shè)備的重要參數(shù)錄入要準(zhǔn)確。因?yàn)楫?dāng)該系統(tǒng)投在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如果主變壓器容量參數(shù)存在問題，在主變壓器過負(fù)荷時(shí)可能發(fā)生錯(cuò)誤控制；此外，設(shè)置遙控對(duì)象號(hào)要正確，如設(shè)置錯(cuò)可能造成投錯(cuò)或不投。SCADA系統(tǒng)上主變壓器無功遙測(cè)值正、負(fù)問題一定要正確。因?yàn)閷?duì)該AVC系統(tǒng)來講，如果主變壓器實(shí)際無功為正值，而遙測(cè)信息卻誤判為負(fù)值，這樣該系統(tǒng)就不會(huì)投電容器來進(jìn)行就地補(bǔ)償，從而影響該站的無功功率調(diào)節(jié)。凡涉及AVC系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況，如變更站號(hào)、變更遙控對(duì)象號(hào)、增加主變壓器、電容器及啟停SCADA服務(wù)器等，應(yīng)分析是否影響AVC系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。三、系統(tǒng)運(yùn)行效果分析宜昌電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化集中控制系統(tǒng)自2006年6月28日投運(yùn)以來，根據(jù)變電運(yùn)行中心各變電站的實(shí)際負(fù)荷情況，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了多次調(diào)整，使系統(tǒng)的動(dòng)作過程更趨合理，運(yùn)行狀況較為穩(wěn)定可靠。通過對(duì)系統(tǒng)投運(yùn)前后進(jìn)行的比較分析可看出，該控制系統(tǒng)明顯降低了設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)，提高了宜昌電網(wǎng)35kV、10kV母線的電壓合格率和功率因數(shù)，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分可觀。(1)節(jié)能減排：2008年初，宜昌供電公司生技部對(duì)AVC系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)“評(píng)估”表明：省公司對(duì)宜昌電網(wǎng)的220kV界面功率因數(shù)從2006年高峰時(shí)段的0.90提高到2007

年高峰時(shí)段的0.963，高峰負(fù)荷時(shí)提高電壓約2%,按照通用計(jì)算公式計(jì)算，全年累計(jì)減少電量損失1174萬kW.h,折合節(jié)省購(gòu)電成本352萬元，折算為節(jié)省煤4300噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排9000多噸二氧化碳。根據(jù)省公司2008年電壓無功管理辦法的要求，宜昌供電公司于1月24日調(diào)整省地?zé)o功界面功率因數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)。谷段控制標(biāo)準(zhǔn)：0.95?1.0；非谷段控制標(biāo)準(zhǔn)：0.98?1.0；節(jié)能減排效果凸顯。（2）降損效果明顯：據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)2007年7月宜昌電網(wǎng)供電量為：86009.41萬kW.h，線損電量634萬kW.h，線損率0.74%，2006年7月份供電量為:79497kW.h，線損為7162.67萬kW.h，線損率9.01%，同期對(duì)比，線損電量大大減低。桔城片區(qū)：220kV桔城變電站與下轄10個(gè)110kV變電站均可以實(shí)現(xiàn)上下級(jí)聯(lián)調(diào)（桔城片區(qū)界面圖見圖2）。2007年一季度桔城片區(qū)網(wǎng)損率為1.82%，同比下降0.36個(gè)百分點(diǎn)，節(jié)電量為72萬千瓦時(shí)。具體情況見表1：表1：桔城片降損效果統(tǒng)計(jì)年度統(tǒng)計(jì)時(shí)間供電量.萬kW.h損失電量萬kWh線損率％20071月-3月201073651.8220061月-3月19145 306 —218 （3） 減少了設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)。系統(tǒng)投運(yùn)前后，電容器的日平均總動(dòng)作相比于系統(tǒng)投運(yùn)前減少了近10.52%。有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)日平均總動(dòng)作次數(shù)減少了近13.0%。設(shè)備投切次數(shù)的減少，相應(yīng)地減少了設(shè)備巡視次數(shù)，延長(zhǎng)了設(shè)備檢修周期，不僅提高了設(shè)備使用壽命，而且減輕了運(yùn)行、檢修人員勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了人為誤差。表：2為接入系統(tǒng)的32個(gè)變電站電容器和主變壓器分接頭的日總動(dòng)作次數(shù)比較對(duì)照表。表2：設(shè)備日均動(dòng)作次數(shù)統(tǒng)計(jì)對(duì)照表 控制設(shè)備分類 07/6月__08/7月——減少率（%）—電容器平均日總動(dòng)作次數(shù) 38 34 10.52主變檔位平均日總動(dòng)作次數(shù) 46 40 13 （4） 提高了電壓合格率。由于本系統(tǒng)是從全網(wǎng)的角度對(duì)電壓進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整，減少了不必要的人工干預(yù)，有效地提高了系統(tǒng)電壓質(zhì)量，由于調(diào)壓手段先進(jìn)，對(duì)電壓合格率指標(biāo)起到了強(qiáng)有力的支撐作用。AVC系統(tǒng)投運(yùn)后變電運(yùn)行中心220kV、110kV、35kV電壓合格率均在公司指標(biāo)控制范圍內(nèi)。表3：為2007年4月--6月AVC投運(yùn)后母線電壓合格率分析表（與2006年同期進(jìn)行比較）。表3：AVC投運(yùn)后母線電壓合格率分析母線電壓等級(jí)投運(yùn)前合格率投運(yùn)后合格率同比升高110kV86.57%92.91%6.34%35kV98.50%98.93%0.33% 10kV 99.74% nngm 0.14%（5）提高了電網(wǎng)功率因數(shù)。無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)的投運(yùn)，有效地減少了無功潮流，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)無功功率分層、就地平衡，提高了地區(qū)受電力率，增加了輸電設(shè)備出力。表4：2007年二季度無功界面功率因數(shù)合格率統(tǒng)計(jì)。2007年7月，系統(tǒng)35kV變電站主變壓器10kV功率因數(shù)同比提高了約0.01。根據(jù)公式：AP%=[1-原有的功率因數(shù)2/提高后的功率因數(shù)2]x100%可知，可變損失降低了約2%。同時(shí)，功率因數(shù)的提高也增加了主變壓器的輸送容量，使設(shè)備出力增加了1%左右。使用該系統(tǒng)后，不再出現(xiàn)無功在峰谷時(shí)段劇變的現(xiàn)象，在迎峰度夏和奧運(yùn)保電期間，由于AVC的電容器自動(dòng)投切和優(yōu)化投切，全網(wǎng)的功率因數(shù)均在合格范圍內(nèi)，高峰時(shí)段不低于0.95，低谷時(shí)段不低于0.92。表4：2007年二季度無功界面功率因數(shù)合格率統(tǒng)計(jì)年度合格率 二季度年度合格率峰 谷一TOC\o"1-5"\h\z2007年合格率（%） 78.26 76.78 90.372006年合格率（%） 62.74 75.09 89.33同期相比（%） 1552 1.69 1.04（6）連帶效應(yīng)：a、事故告警及自動(dòng)閉鎖。在電網(wǎng)中出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)，軟件系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)閉鎖，消除了調(diào)度員的顧慮。例如：系統(tǒng)接地保護(hù)、電容器的各種繼電保護(hù)動(dòng)作及系統(tǒng)中出現(xiàn)各種異常狀態(tài)等，系統(tǒng)都會(huì)發(fā)出實(shí)時(shí)的告警信息，提醒運(yùn)行人員注意和處理，并自動(dòng)將相應(yīng)設(shè)備可靠閉鎖，防止誤動(dòng)；b、該系統(tǒng)是一套圖形、文字、聲音并茂的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)，提高了調(diào)度、監(jiān)控中心值班人員運(yùn)行管理水平;c、為電容器的合理配制、電容器投切開關(guān)的更新、提高有載變及其有載分接開關(guān)的性能等技術(shù)管理，提供了更為充分的基礎(chǔ)依據(jù)。四、系統(tǒng)目前存在的問題及應(yīng)對(duì)措施1、存在的問題1.12006年6月至今由于自動(dòng)化程序或通訊網(wǎng)絡(luò)有時(shí)存在問題，常常導(dǎo)致有些變電站AVC控制設(shè)備操作失敗;AVC經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中斷現(xiàn)象；對(duì)電容器進(jìn)行投切時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“執(zhí)行發(fā)令超時(shí)”導(dǎo)致無功優(yōu)化系統(tǒng)異常封鎖情況。出現(xiàn)操作失敗3次后封鎖（返校正確），現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備正常，稍后解鎖后，AVC操作成功的情況，原因不清楚，導(dǎo)致電容器操作失敗的次數(shù)較多。據(jù)監(jiān)控中心資料員統(tǒng)計(jì)，自2008年元月至11月30日，監(jiān)控中心值班人員共依據(jù)值班調(diào)度令和系統(tǒng)運(yùn)行電壓情況遙控執(zhí)行調(diào)壓操作次數(shù)1174項(xiàng)，分（合）電容器220次。表6：2008年一季度無功優(yōu)化系統(tǒng)常封鎖信息統(tǒng)計(jì)日份次數(shù)返校超時(shí)執(zhí)行發(fā)令超時(shí)異常變位設(shè)備拒動(dòng)母線單相接地SCADA系統(tǒng)記錄不全動(dòng)作成功誤計(jì)其它合計(jì)次數(shù)110251220431712191月比例％50.211.40.510.00.019.67.80.52月次數(shù)3601381400071比例％50.7018.311.319.7次數(shù)903475209663月比例％13.6051.510.67.63.00.013.6次數(shù)15525483719451710356合計(jì)比例％— 435—— 70 —135 ——104 53 126 —28—SCADA系統(tǒng)存在的問題：110kV有部分母線、220kV母線電壓越限報(bào)警未做入SCADA系統(tǒng)內(nèi)。SCADA前置系統(tǒng)存在問題及調(diào)度主站DF8000系統(tǒng)的nsp_gram進(jìn)程報(bào)錯(cuò)期間。會(huì)發(fā)“SCADA系統(tǒng)記錄不全”及“動(dòng)作成功誤計(jì)”導(dǎo)致無功優(yōu)化系統(tǒng)異常封鎖情況。220kV楊家灣、長(zhǎng)坂坡、長(zhǎng)陽(yáng)、樓子河變電站10kV電壓合格率存在超標(biāo)，均有中低壓側(cè)負(fù)荷分配不均的問題。具體分析如下：長(zhǎng)陽(yáng)片區(qū)無功有缺額和長(zhǎng)變電站負(fù)荷由110kV側(cè)上網(wǎng)供電時(shí)，主變有載調(diào)壓開關(guān)無法對(duì)長(zhǎng)變電壓進(jìn)行有效調(diào)整，長(zhǎng)變10kV7#母線累計(jì)偏低，其問題是因?yàn)榕c小水電上網(wǎng)有關(guān)，同時(shí)中低壓側(cè)負(fù)荷分配不均，無法同時(shí)兼顧調(diào)壓；楊變、坡變?cè)谥髯冋{(diào)檔后10kV側(cè)母線電壓偏高，原因?yàn)榈蛪簜?cè)沒有較大的負(fù)荷；樓變10kV側(cè)只有站用電負(fù)荷，但是三臺(tái)電容器全部安裝在7#母線上，而樓河變10kV兩段母線分列運(yùn)行，電容器一旦投入造成7#母線電壓偏高，8#母線電壓偏低。AVC系統(tǒng)對(duì)主變調(diào)壓開關(guān)異常情況如滑檔等只能發(fā)出信號(hào)提示，沒有出現(xiàn)滑檔時(shí)的緊急停止功能，不能對(duì)主變滑檔進(jìn)行有效的控制。AVC系統(tǒng)報(bào)表功能不夠完善，沒有按不同的電壓等級(jí)及監(jiān)測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，無法對(duì)各級(jí)電壓進(jìn)行有效監(jiān)視分析?！胺敌３瑫r(shí)”導(dǎo)致AVC系統(tǒng)異常封鎖情況。具體原因分析如下：①、SCADA前置系統(tǒng)存在問題。②、由于220kV系統(tǒng)電壓異常波動(dòng)，AVC系統(tǒng)瞬間大量發(fā)令造成通道堵塞。③、今年1月24日220kV長(zhǎng)坂坡變電站現(xiàn)場(chǎng)控制方式不正確，造成當(dāng)日“返校超時(shí)”3次。將長(zhǎng)坂坡變電站全所操作把手打至“遠(yuǎn)動(dòng)2”后遙控正常。④因220kV枝江變電站綜自RTU存在問題，造成1月8?9日枝變主變“返校超時(shí)”3次，“執(zhí)行發(fā)令超時(shí)”2次。“異常變位”導(dǎo)致AVC系統(tǒng)異常封鎖情況。具體原因分析如下：①、保護(hù)動(dòng)作跳電容器組開關(guān)，AVC系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)為“異常變位”。今年2月15?16日，220kV郭家崗變電站2#電容器組“不平衡電壓”保護(hù)先后3次動(dòng)作，由于開關(guān)跳閘變位信號(hào)先于不平衡電壓保護(hù)動(dòng)作信號(hào)上傳到SCADA系統(tǒng)，故無AVC系統(tǒng)判斷為開關(guān)“異常變位”，進(jìn)而被封鎖。由于AVC系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)“事故變位”封鎖開關(guān)，給運(yùn)行人員分析判斷帶來難度。②、廠家技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)期間，造成3月份“異常變位”突增。3月7日、22日及27日，廠家技術(shù)人員更換地調(diào)端主控程序時(shí)，程序誤判斷開關(guān)“異常變位”，達(dá)18次之多。③、通道故障恢復(fù)時(shí)，SCADA系統(tǒng)對(duì)開關(guān)狀態(tài)重新確定，造成電容器組開關(guān)“異常變位”，如3月17日15:07:40220kV猇亭變電站1#?4#電容器組開關(guān)同時(shí)“異常變位”。3月份通道故障情況較多出現(xiàn)。④、運(yùn)行人員手動(dòng)投切電容器組時(shí)，未在AVC系統(tǒng)上將其對(duì)應(yīng)開關(guān)封鎖，AVC系統(tǒng)判斷開關(guān)“異常變位”。“設(shè)備拒動(dòng)”導(dǎo)致無功優(yōu)化系統(tǒng)異常封鎖情況。110kV黃磷變電站2#電容器組黃15開關(guān)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能微動(dòng)接點(diǎn)卡死，分閘線圈燒毀，造成1月16?17日設(shè)備拒動(dòng)2次。2月14日110kV西壩變電站2#電容器組合閘線圈燒毀，造成其開關(guān)拒動(dòng)1次。2月21日220kV枝江變電站1#電容器枝42開關(guān)機(jī)構(gòu)軸承損壞，造成開關(guān)拒動(dòng)2次。由于220kV點(diǎn)軍變電站1#電容器組點(diǎn)47開關(guān)RTU軟件程序走死，造成其拒動(dòng)3次。1月份110kV五龍變電站1#主變?cè)?次調(diào)壓拒動(dòng)記錄。2、應(yīng)對(duì)措施2.1加強(qiáng)SCADA系統(tǒng)、變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)投運(yùn)驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)工作。為使AVC系統(tǒng)更好地運(yùn)行，變電運(yùn)行中心建立了相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)日常管理制度，制定了＜＜變電運(yùn)行中心電壓無功管理辦法＞＞，同時(shí)對(duì)AVC系統(tǒng)的使用者進(jìn)行了規(guī)范。自動(dòng)化及廠方人員在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行拷貝備份時(shí)，必須使用專用的外設(shè)工具并由專人負(fù)責(zé)管理并不作為他用。監(jiān)控人員則嚴(yán)格禁止將外設(shè)接入到AVC監(jiān)控系統(tǒng)上，同時(shí)對(duì)職工進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)教育，使其充分認(rèn)識(shí)到病毒對(duì)AVC系統(tǒng)的重大危害，以及可能出現(xiàn)的嚴(yán)重后果。2.2加強(qiáng)運(yùn)行管理，因?yàn)锳VC系統(tǒng)的閉環(huán)自動(dòng)控制并不是不需要人為監(jiān)視，相反更應(yīng)加強(qiáng)管理。2.2.1監(jiān)控中心運(yùn)行人員應(yīng)定期巡視檢查AVC系統(tǒng)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施。檢查控制對(duì)象、控制狀態(tài)（如自動(dòng)控制、建議控制、封鎖、異常）設(shè)置是否正確；對(duì)AVC系統(tǒng)的控制結(jié)果進(jìn)行記錄及合理性復(fù)核，對(duì)母線電壓壓差大的變電站以及動(dòng)作頻繁變電站設(shè)備動(dòng)作情況應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注；對(duì)“異常封鎖”的電壓無功設(shè)備，監(jiān)控人員應(yīng)認(rèn)真分析，確認(rèn)設(shè)備正常后方能“解鎖”；交接班時(shí)，監(jiān)控值班人員應(yīng)向接班人員交待相關(guān)事宜。2.2.2操巡隊(duì)運(yùn)行人員應(yīng)對(duì)AVC系統(tǒng)的控制結(jié)果進(jìn)行記錄，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查和巡視，還應(yīng)及時(shí)修改操作票等規(guī)定，將AVC系統(tǒng)的設(shè)置狀態(tài)納入到操作票中。例如：對(duì)AVC補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行檢修、解除設(shè)備、恢復(fù)設(shè)備等操作時(shí)，應(yīng)先匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度員和監(jiān)控中心值班人員，請(qǐng)求將AVC系統(tǒng)相應(yīng)對(duì)象設(shè)置為“不可控”狀態(tài)，并確認(rèn)無誤后再進(jìn)行相應(yīng)操作；在對(duì)變電站進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化巡視時(shí)，一要重點(diǎn)檢查有載調(diào)壓裝置及電容器的運(yùn)行情況及健康狀況，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)上報(bào)，通知監(jiān)控中心運(yùn)行值班人員。二要抄錄電壓監(jiān)控儀各電壓等級(jí)電壓值，以便不定期與監(jiān)控中心SCADA系統(tǒng)、AVC系統(tǒng)主界面電壓值進(jìn)行核對(duì)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比較，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓監(jiān)測(cè)儀及AVC系統(tǒng)存在的缺陷。2.2.3AVC系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)，定期核查閉鎖功能和電壓、功率因素限值設(shè)定等；在通道故障、在自動(dòng)化系統(tǒng)（設(shè)備）及其它有可能影響AVC化系統(tǒng)運(yùn)行的系統(tǒng)（設(shè)備）上進(jìn)行有關(guān)工作時(shí)，自動(dòng)化人員和監(jiān)控中心值班人員要進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，并對(duì)“異常封鎖”情況進(jìn)行詳細(xì)分析。2.3在新變電站投運(yùn)或新增電壓無功相關(guān)設(shè)備時(shí)，廠家技術(shù)人員應(yīng)設(shè)定相關(guān)參數(shù)后，