引言

目前,我省電網(wǎng)2200V及以下變電站都采用調(diào)度自動化主站AVC功能對變電站的電壓無功進行自動控制,部分5000V變電站也逐步投入AVC功能,這項技術的應用大大提高了電網(wǎng)的實時控制能力,替代了調(diào)度監(jiān)控人員人工投退電容電抗器組、調(diào)節(jié)主變檔位的工作,提升了調(diào)度監(jiān)控人員的工作效率,為調(diào)度大集中機構改革提供了技術支撐。

各地AVC功能的應用都是從低電壓等級變電站(350V或1100V）開始的,對于這些變電站,100V側電壓是AVC控制的唯一電壓目標值,因此能夠保證站用變380V側電壓的合格,2200V電壓等級變電站也把100V側電壓作為AVC控制的主要目標值,這些變電站正常情況下都不會出現(xiàn)站用380V電壓過高或過低的情況。但是,5000V及以上變電站往往不把主變低壓側電壓作為AVC的控制目標,同時,站內(nèi)投退無功裝置對主變低壓側電壓的影響又比較大,因此,在AVC控制過程中經(jīng)常會出現(xiàn)電壓過高或過低的情況,嚴重影響變電站站用變直供電源設備的穩(wěn)定運行,給變電站和電網(wǎng)的安全運行帶來了風險。

1存在的主要問題

目前5000V變電站AVC的自動控制策略存在如下關鍵技術問題:

(1）5000V變電站AVC只把5000V和2200V作為主要控制目標,沒有把350V側電壓作為AVC控制目標。

(2）由于5000V變電站的電容電抗器組容量較大,盡管其投退對5000V高壓側電壓影響不大,但對350V低壓側電壓影響較大。

(3）目前大部分5000V變電站已實現(xiàn)無人值班,監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)站用變電壓過高或過低后,需要派人到現(xiàn)場處理,無法及時調(diào)整站用變電壓,達不到電網(wǎng)實時運行的要求。

(4）部分5000V變電站的站用變不具備有載調(diào)壓功能,即使有人值班,如需停電調(diào)壓,操作起來仍然困難。

以上技術問題可能造成的后果:站用變的380V電壓經(jīng)常會出現(xiàn)電壓過高或過低的情況,站內(nèi)直接由站用變供電的設備會出現(xiàn)告警,甚至會停止運行:主變的風扇停止運行會影響主變的降溫,導致主變損壞,影響電網(wǎng)的安全運行。

2解決問題的技術措施

要解決5000V變電站AVC控制存在的380V電壓過高或過低的問題,目前主要有如下技術措施:

2.1單邊閉鎖技術

這種技術需要先在主站AVC設定380V電壓側的上下閉鎖限值,在AVC控制過程中,如出現(xiàn)站用變380V側電壓越閉鎖限值,則閉鎖該變電站AVC對該站電壓有可能加劇站用變380V側電壓越限方向的控制,保留相反方向的控制。如設定380V電壓側的上下閉鎖限值分別為430V和330V,當主站端收到該站的380V電壓側電壓為430V及以上時,主站會閉鎖該站電容器組的投入和電抗器組的退出功能,如自動調(diào)主變抽頭功能投入,也閉鎖其調(diào)升電壓檔功能:但允許AVC退出該站電容器組和投入電抗器組功能繼續(xù)運行,如自動調(diào)主變抽頭功能投入,允許其調(diào)降電壓檔功能繼續(xù)運行。同樣,當主站端收到該站的380V電壓側電壓為330V及以下時,主站會閉鎖該站電容器組的退出和電抗器組的投入功能,如自動調(diào)主變抽頭功能投入,也閉鎖其調(diào)降電壓檔功能:但允許AVC投入該站電容器組和退出電抗器組功能繼續(xù)運行,如自動調(diào)主變抽頭功能投入,允許其調(diào)升電壓檔功能繼續(xù)運行。

這項技術會影響AVC的整體效果,但可保證站用設備的安全運行,適用于站用變不具備有載調(diào)壓開關的變電站。

2.2站內(nèi)監(jiān)控自動調(diào)壓技術

該技術擬在站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)對站用變有載調(diào)壓開關進行實時調(diào)控的功能,設定380V電壓側的上下限值,出現(xiàn)站用變380V側電壓越限值時,站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)控制模塊將對站用變有載調(diào)壓開關進行調(diào)檔,以保證站內(nèi)站用變380V側電壓在設定的定值范圍之內(nèi)。

這項技術需要在每個站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)專用的功能模塊,且不具備預判功能,在運行過程中會造成短暫的過電壓,適用于站用變具備有載調(diào)壓開關的變電站。

2.3主站AVC聯(lián)動調(diào)整技術

在主站AVC獨立設置變電站站用

變AVC調(diào)壓站,采集變電站各站用變380V側電壓、有載調(diào)壓開關檔位信息和開關檔位遙控點上送主站系統(tǒng),使主站具備對變電站內(nèi)站用變在線調(diào)壓功能。

該技術需要在主站系統(tǒng)增加站用變AVC調(diào)壓站功能模塊,增加相應功能,包括對A、B、C三相電壓的上下限值Ua上、Ub上、Uc上和Ua下、Ub下、Uc下的設置、低壓電壓改變量動態(tài)更新、站用變檔位預調(diào)等功能。該技術可實現(xiàn)對站用電壓的預測,做到預調(diào)站用變檔位以避免站用電壓越限情況的發(fā)生,是本文探討的主要內(nèi)容。

3聯(lián)動調(diào)整策略及調(diào)整流程

（1）站用變AVC調(diào)壓站的設置:可按變電站AVC模式在主站AVC模塊獨立設置,以變電站為單位,對于有多臺站用變的變電站,需考慮站用變在不同運行方式下的調(diào)壓策略:運行方式一般分為分列方式和并列方式。

（2）站用變AVC調(diào)壓站定值設置:分別設定A、B、C三相電壓的上下限值Ua上、Ub上、Uc上和Ua下、Ub下、Uc下,可以變電站內(nèi)由站用變直接供電的設備所允許的最小變化范圍的最大值和最小值作為上下限值。

（3）低壓電壓改變量動態(tài)更新:oCs系統(tǒng)每天根據(jù)近30天變電站投退電容電抗器組對380V側電壓的影響幅度,分別自動計算出每電容器組和電抗器投退對A、B、C三相電壓的平均改變量AU容a、AU容b、AU容c及AU抗a、AU抗b、AU抗c等值。

（4）站用變檔位預調(diào):變電站AVC投退電容電抗器組策略執(zhí)行前,根據(jù)當前站用變低壓電壓值Ua、Ub、Uc和策略中需執(zhí)行的電容電抗器組投退命令計算出策略執(zhí)行后站用變低壓側各相電壓預測值。如果計算結果超出對應相的上下限范圍,則需要先在上下限范圍內(nèi)進行反向調(diào)檔:若預測值在上下限范圍之內(nèi),則不動作。

（5）站用變AVC調(diào)壓流程如圖1所示。

4結語

本文所探討的500kV變電站站用變電壓與主站AVC聯(lián)動調(diào)節(jié)技術不僅適用于500kV變電站,還可根據(jù)情況推廣到其他電壓等級變電站,可有效解決站用380V電壓過高或過低問題。此技術原理相對簡單,實施起來較為方便,且安全風險低,推廣應用方便。