浅谈变电站电压无功控制(VQC)原理和实现方式
浅谈变电站电压无功控制(VQC)原理和实现方式
调节 。 ４ ． １ ． ２ 中低压侧 ： 如定义 自动判 并列 ， 则按运行 的并列 条件编好逻辑
图。
４ ． ２ 单台主变 带两段以上 的母线或两 台主变带 三段母线 ， 将 退出的
主变的允许 自 动调压 压板退 出。
时， 有必要 将近几年 的结果 进行 比对， 从而 了解仪器的性 能变化情况 ， 根 据仪 器的 稳定 性和 准确 度调整相 关 的质量保证 活动 计划 ， 如 期间核 查频 率和项 目、 仪器维 修保养 计划 、 仪器使 用的监督 检查计 划等 ， 使质 量 保证活 动有效满足 和保障 检测工作质量 。
装 置在建 设之 时， 为满 足二期 项 ２ ０ ｋ ｔ ／ ￣三胺 装置用水 要求 ， 从 美国拆回来２ × ６ ０ ｔ ／ ｈ 的老式 阴阳树脂交 换一级 脱盐水 已经调试完 成备 用。 正常生 产时， 新脱 盐水装 置基本能 满足装 置的需要 ， 老 脱盐水 装置 基本不开 ， 由于 回到一级 脱盐 水的蒸汽 冷凝 液水 质恶化 ， 为保证 混床再 生周期 ， 不得不 部分 排 掉冷凝 液 ， 一级 脱盐 水 不够部 分 由老 脱盐 水装 置满负荷运行 来保证 ， 到后期 １ ２ ３ 一 Ｃ 的泄漏增加 ， 冷凝液 的品质越 来越 差， 不得不 全部排放 ， 合成 系统减负荷运行， 基本能满 足用水平衡 。 ７ ． 结 柬语 ７ ． １ １ ２ ３ 一 Ｃ 泄漏 主要 对机 组真空 系统影 响较 大， 大 量不凝 气进入 真空系统 ， 严重威 胁到机 组安 全运行 ， 必须在１ ２ ３ 一Ｃ 出口 管 线上高点进
５ ． 电 压无 功控 制 （ Ｖ ＯＣ） 需要 注意 的 问既 Ｖ Ｑ Ｃ 闭锁问题 。 Ｖ Ｑ Ｃ 闭锁是指在系统异常 的情况下， 能及时停止 自
浅谈变电站电压无功控制（VQC）原理和实现方式
浅谈变电站电压无功控制（VQC）原理和实现方式发布时间：2022-12-05T07:57:54.810Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：邢忠鹏[导读] 变电站电压无功控制技术属于一种较为现代化的电压控制技术之一，在合理节省电力资源的过程中，通过调节相关电容器，能够进一步优化电压实际运行流程，避免电压出现波动问题，可以在很大程度上逐步改善变电站的电压输送质量以及供电质量，进一步提升变电站的实际工作效率。
国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司内蒙古呼伦贝尔 021000摘要：在变电站合理应用电压无功控制技术的过程中，首先需要相关技术操作人员合理研究电压无功控制技术的实际应用原理以及主要应用方式，针对于相关技术的实际应用准则以及应用要求进行合理研究与探讨之后，将多样化的变电站电压无功控制技术引入其中，随后充分融合相关自动控制技术以及半自动化控制技术、电压无功控制技术以及相关自动化控制技术，要求工作人员在变电站内部安装相应控制设备，充分发挥现代化控制技术的实际作用，逐步凸显电压无功控制技术的实际应用价值及主要意义。
关键词：变电站；电压无功控制；原理；应用方法引言变电站电压无功控制技术属于一种较为现代化的电压控制技术之一，在合理节省电力资源的过程中，通过调节相关电容器，能够进一步优化电压实际运行流程，避免电压出现波动问题，可以在很大程度上逐步改善变电站的电压输送质量以及供电质量，进一步提升变电站的实际工作效率。
因此，笔者将在文章以下内容中，结合变电站电压无功控制技术实际应用原理，进一步分析相关技术的主要应用方法以及具体应用流程。
一、变电站电压无功控制原理与应用原则在变电站内部调节电压以及无功的具体手段主要是通过调节器以及电容器组，优化电压输送过程。
由于相关工作人员需要应用变电站电压无功控制技术，也需要应用与之相关的各类配套控制设备，在此过程中，则需要工作人员快速调整电压大小，实现变电站内部功率与电压的平衡。
20060510.VQC电压无功控制原理及控制策略
VQC电压无功控制原理及控制策略编写：深圳南瑞李科1. 电压无功控制原理1.1. 电压无功控制的背景电压质量是衡量电能主要质量指标之一。
电压质量对电网稳定、电力设备安全运行以及工农业生产具有重大影响。
无功是影响电压质量的一个重要因素，而实现无功的分层、分区就地平衡是降低网损的重要手段。
为此，各级变电站担当着电压和无功调节的重要任务。
过去，变电站的电压/无功调节工作一般都靠人工操作完成，随着形势的发展，这种人工调节的缺点和弊病日益突出，变电站采用电压/无功自动控制(VQC) 实现电压/无功自动调节已是大势所趋。
照明负荷对电压的影响是敏感的。
电压降低时，照明灯的发光效率和光通量都会急剧下降，当供电电压比照明灯的额定电压低10％时，光通量减少30％；电压升高时，照明灯的使用寿命都会大大缩短，当供电电压比照明灯的额定电压低5％时，照明灯的使用寿命缩短一半。
对于异步电机，端电压下降将造成转差增大，定子和转子电流则增大，电动机温度升高，可能会烧毁电机；反之电压升高时，对于电动机和变压器之类有激磁铁心的电气设备而言，磁通密度增大将致饱和，铁耗增大，电机过热效率降低，甚至可能造成谐波谐振。
对于电热装置，消耗的功率和电压的平方成正比，过高的电压将损坏设备，过低的电压达不到需要的温度。
对于半导体器件、集成电路、磁芯装置，对电压都极敏感，电压过高和电压过低都会严重影响其工作。
电力网的功率损耗与电能损耗是电力网运行的一个重要的经济指标，当系统负荷功率一定时，网络的有功损耗越大，所需要发电设备容量越大，增加发电设备投资，消耗能源，使电力系统的成本增加。
电能的损耗在由两部分组成，一部分是导线和变压器绕组的电阻损耗，这部分损耗和通过元件的电流有关，输送的功率越大，损耗越大，属于可变损耗；一部分是是输电线和变压器中并联电导中的有功损耗，如输电线的电晕损耗，变压器的铁芯损耗，此部分损耗同施加在其上的电压有关，由于电力网对电压的要求，此部分可认为基本不变，称为固定损耗。
变电站电压无功控制策略和实现方式
１ ． ２ 在人 工智能技 术基 础上 进行 的动态调 节。 这种 方法主 要是在 重要 的。虽然 目前我 国的电力技 术水平有了很大的提 升， 但是相对来讲 ， 人 工智能 技术 的基 础上 ， 对 变压 器的 自 动 控制 调节 的相 关 变量 进行查 其 中还 有很 多地 方需 要改 进和 完善 。 因此在 实施电压 无功 控制 的过程 找， 并计 算 出其 目标 函数 的最 优解 。 也 就是 实现多 目 标 的最优控 制 。 这 中国， 必须要 注重功 能锁 闭问题 ， 并确 保其 与远方调度 中心之 间的通 信 种 电压无功补 偿方法虽然 效果较 高， 但是 却很容 易受 到条件的 限制。目 状况保持 良好， 完善相应 的人 机界面 ， 以最大 程度 的提高 变电站 电压 无
饿 掇 寨
变电站电压无功控制策略和实现方式
李 云 秀 国网天津宝坻供 电有限公 司
天津
３ ０ ０ ０ ０ ０
【 摘 要ｌ变电站是 电网系统中的重要 组成部 分， 保证 变电站 的正常运 备控 制变压器分接开 关、 电容器开 关动作的 功能。 因此在此 装置的基础 行是非常重要和 关键的。而无功控 制正是 当前 变电站控制 系统中的主要技 上添加 相应的 电压 无功控制 模块 到变电站 自动化 系统 软件中， 将 系统采 术， 其在 某种程度 上决定着变电站 电 压 的稳定性 以及其运行效率。 现 本文 集到 的信 息进行 计算 、 分析， 输出控制命令给被 控对象 ， 即可实现Ｖ Ｑ Ｃ 控
在变电站的 运行过程 中， 常常会因为各种 因素的影 响而产生无功功 由相 应装 置的 硬接点输 入 ， 所 需测 量值 由 自 带的 １ ０ 单元采集 ， 有 关控制 率， 这些 无功功率 不但会 降低变 电站的运 行效率 ， 增大能 耗 ， 还会 降低 也 由自带的１ ０ 输 出。 这种 控制方 式将 各种Ｖ ＱＣ 功能 集中干一 个装 置中， 电压的稳 定性 ， 给变 电站 设备带 来一定的损 害。 因此我们 必须要正视 起 不 受其 他系统 或 网络 的影 响 ， 因而 可靠 性 高。 缺 点是 所需 敷 设 电缆 较 变电站 的无功 补偿 和无 功控制 。 那么应该 采取 哪些 措施 才能 实现 良好 多、 安 装调试 麻烦 ， 不能充分利 用站 内自 动 化资源 ， 变 电站运 行方式 改变 的电压无 功控制呢 ？ 以下 笔者 就结合 自身的工作经验 来谈谈变 电站 电压 时其 功 能改变 与扩 充困难 。 Ｖ Ｑ Ｃ 专用装 置主要 适用于 非 自动化 的 变 电 无功控制 策略及其实现 方式 ， 希望能够为有关人士提供 借鉴。 站。 国内目 前这种 装置型号较 多。
变电站无功电压控制(VQC)实现方式及应考虑的一些问题分析
要】 前我 国 制和 开发 了数 台基于电站 的就地控制装置， 目 研 它们虽然在 一定程度上做到 了无功 电压补偿 ， 但装置的控
制策略 大都是 以本站局部 最优 为控制 目标的 ， 没有考虑对其它站的影响 ， 并且存在控制设备动作频繁 ， 易受谐波干扰 、 引起无功 倒送等 问题 。因此 ， 对就地控制进一步深入研 究大有必要 。
Ｓ ｉ ｎ ｅ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙＶ ｉｏ ｃｅ ｃ ｃ ａ ［ｇ ｆ ｎ ｉ
能源 科技
科 技 视 ＵＦ －
２１ 年 ０ 月第 １期 ０２ ４ ２
变电站无功电压控制（ ＱＣ） Ｖ 实现方式及 应考虑的一些问题分析
雍 少华
（ 中卫 市供 电局
【 摘
宁夏
中卫
７ ５０ ） ５ ０ ０
络借助于 自动化 系统实现 ， 其本身不带 Ｉ ／ Ｏ系统 。其 主要优 点是毋需单 独敷设 电缆 ， 了工作量 ； 动作不 完全依 减少 并且
赖于 自动化 系统 的后 台机 ， 能独 立采取模 拟量进行 判断 ， 所
以动作速度 相对于软件 实现方式要 快一些 。其 缺点是 整个 Ｖ Ｃ的可 靠性还 取决 于 网络 通信 、 Ｏ和 Ｖ Ｃ主机 的运行 Ｑ Ｉ ／ Ｑ 状况 ，其 闭锁量 、动作 出 口还是受 后台机 和通信 网络的 限 制。
网络 Ｖ Ｃ采用 单独 的 Ｃ Ｕ装 置 。 Ｑ Ｐ 但其 Ｉ ／ Ｏ设备仍 由网
好 的无 功电压管理是 降低网损 、 提高设备运 行效率 、 少设 减
备运行和维护费用的重要手段 。因此 ， 功电压控制的研究 无 是现代 电网规划和系统运行所面临的重要课题 。 是电力 系统
运行亟待解决的一个 问题 。
远方调度 Ｒ Ｕ功能 的投切 和控制 方式 的选定十分方便 。对 Ｔ
电压无功综合控制
浅谈电压无功综合控制【摘要】本文对配电网中无功补偿并联电容器组投切时间进行理论分析，在理论分析的基础上，采用后台计算机的监控系统中实现的电压无功综合控制方法，分析了无功控制（vqc）原理，给出了相应的调节策略，从而减少了电容器组投切时所引起的涌流和过电压，延长了电容器组的寿命，保证了变电站用户端的电压接近额定值，对提高全网电压质量有着现实重要意义。
【关键词】低压无功补偿装置，电容器组，投切，电压无功控制，变电站自动化1.低压无功补偿装置简介低压无功补偿装置是一种由单片机控制，实时监测电力系统无功功率和电压并跟踪系统无功功率的大小，采用无触点大容量半导体器件投切并联电容器组的无功功率补偿装置，它主要由控制器、晶闸管、触发电路、自愈式低压并联电容器及附件组成。
该装置很好的解决了机械触点式补偿投切装置的冲击电流大，而引起的过电流、过电压等易损等弊病。
该装置因响应快、动态性能好，所以能够实现对快速变化的无功进行跟踪补偿。
该装置具备完善的显示控制保护功能。
根据需要可显示功率因数、系统电压、负载电流、无功功率等值。
并可实时在线设置各种参数。
具有过压、自动切除、延时值可调功能。
2. 电容器组投切的理论分析电容器无功补偿装置大都采用机械式交流接触器，并沿用至今。
但由于接触器三相触头不能分别操作，无法选择最合适的相位投入，导致电容器两端电压突变而产生很大的冲击电流，限制了一次投入的电容值，不得不分几次投入。
采用过零投入电容器组，能大大降低涌流和过电压，提高补偿的准确性和快速性。
3. 变电站电压无功控制在以上的理论基础上，自行开发的变电站实时数据库管理系统的基础上，提出了一种新的电压无功控制（vqc）调节方法，并已在当地计算机后台监控系统中实现。
变电站采用改变分接头档位和投切电容器组来改变本站点的电压和无功。
以一台变压器为例来分析各种情况下的电压与无功调节方式。
电压（u）取值于主变的低压侧对应的母线电压，无功（q）取值于主变的低压侧无功。
电压无功自动投切装置VQC
? 域（5）电压越下限，功率正常： 升主变档位； 若已在最低档，则强投电容器。
? 域（6）电压越下限，功率越上限：升档；若 已在最高档，则强投电容器。? 域（来自）电压正常，功率越上限：切电容器。
? 域（7S）电压正常偏低，功率越上限：若有电 容器未切，先升档再且电容器（若无或已在最 高档，则不动作）。
1.主界面四个区域
? 1.功能选择区：查询、修改、控制、口令和谐 波。
? 2.变压器信息区：变压器编号、实时状态、实 时分接头档位、当日分接头动作次数、低压侧 电压及高压侧功率因数。
何谓VQC装置？
? VQC装置是根据电网电压、无功的变化， 为满足供电用户的电压，供电部门力率 的要求，自动调整变压器分接头、投切 电容器的自动装置。
VQC装置的控制目的：
? 1.实时检测系统电压，无功功率，功率因 数等参数，通过投切电容器（电抗器）、 调节变压器分接头，使得输出电压和功 率因数在合格范围内，从而达到提高供 电质量的目的。
7.具有异常情况下控制的自动闭锁能力，抗干扰能 力强，防止各类误操作。当系统出现闭锁时，能提 示闭锁原因 。
8.通过网络通讯能接收主站下发的控制命令和定值， 当通讯中断时，能自动恢复自身定值运行 。
VQC装置的闭锁功能
? 1. 30ms时间闭锁，在 30ms时间内，若有遥信 变位，装置不动作。
? 2. 遥信保护信号产生闭锁，一次设备在特殊 情况下不能动作，产生保护遥信信号， VQC接 收到保护遥信，立即作出相应等级的闭锁。
电压无功自动投切装置VQC
变电站无功电压调节现状
? 电力系统运行的要求：安全、可靠、经济和优质。 随着自动化水平的提高，人们更加认识到经济和优质 的重要性，对提高电压的质量，降低设备的损耗越来 越关注，在这种情况下，电压无功控制问题就提出来 了。本局变电站的无功电压自动控制工作从 1999年开 始开展，采取的模式是厂站 VQC的方式，到目前为止， 全区大部分的变电站（大约 70％）的无功电压都由 VQC装置自动调节。其他的不能参与 VQC的变电站有 的由于是常规 RTU的老站，设备硬件条件所限而无法 实现VQC功能，有的虽然是综合自动化站，但由于是 早期投产的而未考虑到无功电压自动控制的要求，
vqc电压无功调节英文
vqc电压无功调节英文摘要：1.概述2.VQC 电压无功调节的定义3.VQC 电压无功调节的原理4.VQC 电压无功调节的应用5.结论正文：1.概述电压无功调节（VQC，Voltage and Reactive Power Control）是一种在电力系统中广泛应用的技术。
它能够对电压和无功功率进行实时调节，以保持电力系统的稳定运行。
在我国，电压无功调节技术在电力系统的运行和控制中发挥着重要作用。
2.VQC 电压无功调节的定义电压无功调节是一种针对电力系统中电压和无功功率进行实时调节的技术。
通过控制发电机、变压器等设备的参数，VQC 技术可以调整电网中的电压和无功功率，从而实现对电力系统的稳定控制。
3.VQC 电压无功调节的原理VQC 电压无功调节的原理主要基于电力系统的基本原理，通过对电力系统中的电压和无功功率进行实时调节，以保持电力系统的稳定运行。
具体来说，VQC 技术可以通过以下几种方式实现电压和无功功率的调节：（1）调整发电机的励磁电流：通过改变发电机的励磁电流，可以改变发电机的输出电压和无功功率。
（2）调整变压器的变比：通过改变变压器的变比，可以改变输电线路的电压和无功功率。
（3）使用无功补偿设备：通过在电力系统中安装无功补偿设备，如电容器、电抗器等，可以调节电力系统中的无功功率。
4.VQC 电压无功调节的应用VQC 电压无功调节技术在电力系统中有广泛的应用，主要包括：（1）电力系统的稳定运行：通过实时调节电压和无功功率，VQC 技术可以保持电力系统的稳定运行，防止电压崩溃和电力系统失稳。
（2）提高电力系统的运行效率：通过VQC 技术，可以实现电力系统中的无功补偿，降低电力系统的线损，提高电力系统的运行效率。
（3）电力系统的故障处理：在电力系统发生故障时，VQC 技术可以快速调整电压和无功功率，防止故障扩大，保证电力系统的安全运行。
5.结论电压无功调节（VQC）技术在电力系统中发挥着重要作用，能够实现对电压和无功功率的实时调节，保持电力系统的稳定运行。
探讨变电站电压无功控制策略
探讨变电站电压无功控制策略伴随着时代的进步与发展，社会对电力资源的数量与质量要求也越来越高，因此必须在电力系统运行过程中加强对变电站电压无功控制的力度。
只有合理的控制电压与无功，才能够更好的保证电力系统正常运行，为社会生产与生活提供稳定的电力资源。
一、变电站电压无功控制的基本概况变电站是解决当前电力系统负荷状态的基础，这样才能够较好的降低无功电流量，从而有效的提高现有电力功率的使用效率。
但是变电站中的变压器和输电线在某种程度上也会消耗大量的无功功率，这样也会造成输电效率的降低。
有效而合理地控制电力系统的无功与电压以实现无功的分层、分区就地平衡，可以最大限度地减少无功功率在电网中的流动，降低电网的无功损耗，提高电网运行的经济效益。
[1]目前，变电站电压无功控制的研究存在着许多方面的问题，这些问题不仅仅是理论研究存在着许多问题，其实践运用过程中也存在着较多的局限性。
当前，我们必须不断加强实践与理论研究，逐渐完善相关方面的问题研究，积极采取措施来促进变电站电压与无功控制发展，加强无功的实时动态补偿，逐渐完善电压无功自动控制系统功能，这样才能够更好的提高变电站电压无功控制效率。
二、变电站电压无功控制策略目前，我们国内外在变电站电压无功控制方面的研究成果比较多，其控制策略也多种多样，在变压器方面就存在着接头调节、电容器投切等。
当前主要的变电站电压无功控制策略主要有以下几种：（1）根据功率因数或者电压高低调节.变电站电压无功控制按照功率因数或者是电压高低进行调节与控制，这种控制策略主要是利用自动性能比较强的投切电容器组，这种设备能够将变电站电压以及功率因数稳定在一定的区间范围内部，并且使得这些要素的变换趋于平稳，从而有效的实现无功控制与无功补偿的功能。
这种方式比较单一与简便，而且其控制过程比较可信，但是从本质上而言，此种控制策略没有充分的思考变压器接头的调节作用，因此电压无功控制的性能与效果比较弱。
（2）以人工智能为基础的动态规划方法.以人工智能的动态规划方法为基点探究出一组变压器分接头和电容器组投切量变量，从而会总结出一种新型的目标函数最优解：J=XΔVΣ+Xpf+Xtap+Xnc在上述目标函数当中XΔVΣ是指实际变电器电压相对于既定电压的偏移量，Xpf是指电压无功的偏移率，Xtap为变压器分接头动作的次数，Xnc为电容器组投切动作的次数。
VQC控制原理讲义
一． V QC 的原理： 1调节原理：VQC 的目的就是为了自动控制变电站的电压和无功满足要求。
控制方法通常采用改变主变分接头档位和投切电容器组来改变系统的电压和无功。
分接头调节和电容器投切对电压和无功的影响大至如下图所示：因此根据电压和无功的越限情况，将有载调压的控制策略划分为九个域，在九个域内又细分为八个小区。
在不同区域内采取相应的控制策略。
具体的区域划分及调节方法如下：UQ投入电容器退出电容器UQ 上调分接头下调分接头111 10 23 30 31 4551 50 6771 7089Q+ (COS-) Q- (COS+) U+U-ΔQqΔQuΔQqΔQuΔUq ΔUuΔUqΔUuΔUu为分接头调一档所引起的电压变化最大值。
ΔUq为电容器投切一个所引起的电压变化最大值。
ΔQu为分接头调一档所引起的无功变化最大值（或功率因数变化最大值）。
ΔQq为电容器投切一个所引起的无功变化最大值（或功率因数变化最大值）。
调节方式分为：0：只调电压；1：只调无功；2：电压优先；3：无功优先；4：电压和无功同等。
（1）1区时：0．分接头下降，无下降时切电容。
10区时：0．分接头下降，无下降时切电容。
11区时：0．切电容，无切时分接头下降。
（2）2区时：0．分接头下降，无下降时切电容。
（3）3区时：0．投入电容器。
30区时：0．具有可投电容器时，下降分接头，1．不具有可投电容器时，不动作，31区时：0．投电容器，无投时不调。
（4）4区时：0．投电容，无投时上升分接头。
（5）5区时：0．上升分接头，无升时投电容。
50区时：0．分接头上升。
无升时投电容。
51区时：0．投入电容器，无投时升分接头。
（6）6区时：0．升分接头，无升时投电容器。
（7）7区时：0．切电容器，无切时不调。
70区时：0．具有可切电容器时，分接头上升，1．不具有可切电容器时，不动作71区时：0．切电容器，无切时不调。
（8）8区时：0．切电容器，无切时下降分接头。
变电站电压无功控制技术
变电站电压无功控制技术变电站电压无功控制技术摘要：对变电站电压无功自动控制系统的工作原理进行了介绍和分析，并提出了控制系统中存在的若干问题以及解决的设想，由此再进一步提出了未来值得研究的方向。
关键词：变电站；电压无功；控制系统中图分类号：TM411+.4文献标识码：A文章编号：引言：电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件。
有效的电压调节和无功补偿不仅能提高电压的质量, 而且能够提高电力系统的稳定性和安全性, 充分发挥电网的经济效益。
过去, 变电站的电压调整是依靠变电站值班人员通过手动操作变压器的有载调压分接头和投退电容器来完成。
1. VQC的原理目前地区电网的变电站一般采用的无功补偿控制方法一般是人工调节和 VQC 控制调节。
人工调节即变电站值班人员根据本站母线电压运行情况，进行人工投切本站的并联补偿电容器或者调节变压器分接头进行补偿，这种方式存在及时性差、难以优化的缺点。
实现了变电站综合自动化的变电站，一般采用电压无功综合控制装置(VQC)进行无功综合控制。
由于电压、无功功率、功率因数是紧密联系的，根据系统的运行情况，在保证电压合格的情况下，从系统角度计算出每个变电站应该补偿的容量和合适的主变分接头位置，这样可以实现全网的无功损耗最小。
但是，一方面电网调度自动化系统不具备这样的计算能力和防调控制能力。
另一方面，变电站的并联补偿电容还不能根据系统要求实现无级平滑的调节无功，只能是分组投切。
所以实际运行的变电站电压无功自动控制系统都是采用分区控制的原则。
其中比较著名的是“九区域图”控制原则。
2.系统架构本产品控制主板采用 32 位 RISC 架构的 ARM10 微控制器，该处理器具有极高的性能，主频高达 520MHz。
本主板是嵌入式结构，板形接口极其紧凑，功耗极低。
整板功耗就可以控制在 5W 以内。
本主板具有 PC104 接口并且支持标准的 PC104 扩展板卡。
并且具有丰富的接口资源，集成 3 路工业级串口、一路 100M 以太网接口，可以方便的连接各种工业控制模块。
浅析变电站电压无功控制
｛
、
图３ 其 中 １ ８区 ， 和 ４和 ５区 的边 界 在 不 同 的 运行条 件下 并不 固定 ， 是在 预测 电容 器 的投 它 切是否 可 以达到 目的时 才确定 的。 ｕ 为 投切 一组 电容 器 引起 的 电压 最大 变 ｑ 化量 ； Ｑｑ为 投切 一组 电容 器 引起 的无功 最 大变化 量 。 其 Ｖ Ｃ调节 控制 策略 如表 ２ Ｑ 。
ｌ
：
Ｃ ｉ ａＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈ ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ
浅析变 电站 电压 无功控制
祝 小 涵
工 技 业术
摘
（ 四川 省 电 力公 司 乐 山 电 业局 ， 川 乐 山 ６ ４ ０） 四 １２ ０ 要： 文作 者 通过 对 变电站 电 压 无功控 制 的 原理 分 析 ， 绍 了 ｖ 本 介 ＱＣ 的控 制 原 则及 策略 ， 结合 电网 的 实 际讲 述 了电压 无 功控 制 并
ＵＬ Ｕｚ
横轴 为无 功功率 Ｑ 或功 率 因数 ） 纵轴 为 （ ， 控制 侧 电压 ｕ， 阴影 部 分为强 投强 切 的动 作区 域， Ｕ Ｑ为 电容 器 电压调 整率 。 这样 主变 的运 行状 态可 以映射 到 图中 ， 电压 的限值 与功 率 因
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的 实现 方法 关键 词 ： 电站 ； 功 电压 控 制 ； 变 无 ＶＱＣ； ＡＶＣ 中 图分类 号 ： ＴＭ７ ６ 文 献标 识码 ： Ａ
１既 ＿ 述 ｝ 中， 应依 次 、 序 、 环投 切各组 电容 器 。 顺 循 随着 电网 自动化技 术 的发展 ， 网电压 无 全 ４ ）基 于预 测机 制 动作 的原 则 ，投 切 电容 功控制 逐渐 成熟 。 电站 电压无 功控 制是通 过 器 、 变 调整 主变 分接头 之前 对动 作结 果进 行一 定 调节 有载 调 压 变压 器 分接 头 和投 切 并联 电容 程度 的预测 ， 防止来 回动作 造成震 荡 。 以 器组来 实现 调节 电压合 格和无 功 平衡 的 目的 ， ３ ． 九区 图见 图 ２ ． 标准 ２ 对 提高 电压 合格 率和 降低 网损有很 大 的作 用 ， ０ 强 ｝ 域 ］ Ｊ ＝ 引 同时 可减少 运行 人员工 作量 。 ４ ｉ ２变电站 电压 无功控 制原 理 ． ｔ 图 １ 示为 简单 电力系 统 ， 明变 电站 电 所 说 Ｋ ２ 压 无 功控制 原理 。
变电站电压无功的控制措施
变电站电压无功的控制措施在电力系统中的各级变电站承担着变电、保护等系统正常稳定运行所必需的基本任务，是各种电力继电保护成套设施、各种安全自动控制装置等设备的集中安装场所，是电力系统的重要组成部分，它用来连接发电厂、输电系统及配电网，使之共同成为一个有机的整体。
变电站另外一项重要任务就是电压调整和无功功率补偿控制，目前，变电站是集中安装无功功率补偿和调压设备的主要场所，通过对变压器上有载调压分接头开关的控制来调节配电线路首端的电压幅值，使之保持在电力规程所允许的合格范围内，通过控制站内安装的电容器、电抗器等无功补偿设备，从而改变无功功率的分配，来达到提高变压器功率因数、调整二次侧电压，进而降低系统中电能损耗的目的。
标签：变电站电压无功；原则要求；基因；模糊目前，随着我国变电站自动化水平的不断提高，新建或者经过改造的无人值班变电站的不断增多，变电站中的电压无功综合自动控制已经得到了广泛的应用，它利用变电站内安装的专用测量装置或网络通讯来采集各种实时数据，通过对得到的信息进行分析处理，依据一定的调节控制判据来控制操作站内的无功补偿设备和主变分接头，或给出动作提示信息由值班人员进行判断操作。
这种由专用控制设备或软件来执行电压无功控制的方式比以往使用人工的方式，其效率会有较大的提高，并在一定程度上避免了因人工操作带来的失误，这对于在负荷和电压波动的情况下向用户提供合格的电能、最大限度地降低从系统吸收的无功从而降低网损具有重要的意义。
在应用自动调节控制的同时，对其所使用的调节控制原理以及变电站的自动化程度也提出了较高的要求。
变电站电压无功控制的实现方式有基于变电站自动化系统的VQC。
随着无人值守变电站的增多，在变电站中一般均有用于当地和远方监控的自动化系统或具有“四遥”功能的RTU装置，它们有完善的I/O（输入/输出）功能，包括对测量量及信号量的采集。
该装置也具有控制变压器分接开关、无功控制设备开关动作的功能。
变电站电压无功控制策略和实现方式_庄侃沁
变电站电压无功控制策略和实现方式庄侃沁,李兴源(四川大学电气信息学院,成都610065)摘要:阐述了变电站电压无功控制的原理、策略、存在的问题和实现方式;分析了基于人工智能新技术的“九区图”法的优点及其在电压无功控制中的应用;比较了当前几种主要的电压无功控制装置 方式,提出了一种利用变电站自动化系统采集信息的“半独立式”电压无功控制装置,这种控制装置有着广阔的应用前景。
关键词:变电站;电压;无功;九区图;人工智能中图分类号:TM 761+11;T P 18收稿日期:2001201203;修回日期:2001203201。
0 引言变电站电压无功控制已成为保证电压质量和无功平衡、提高电网可靠性和经济性必不可少的措施。
从控制理论的角度上讲,变电站电压无功控制是一个多限值、多目标的最优控制问题[1];从控制手段上讲主要有2种方法:变压器分接头调节和电力电容器投切。
其基本控制规律是:①变压器分接头上(下)调后,电压将变大(小),无功变大(小),功率因数变小(大);②投入(退出)电容器后,无功变小(大),电压变大(小),功率因数变大(小)。
目前,原有的主要靠人工手动调节的电压无功控制方法已不能适应电力系统发展的要求,需要有新的控制方法和方式。
1 电压无功的控制策略基于变压器分接头调节和电容器投切,国内外提出了不少自动控制方法,较典型的有以下几种。
111 按功率因数或电压高低调节[2,3]根据用电网功率因数或电压的变化自动投切电容器组,使功率因数维持在某一整定的范围内,实现无功补偿。
这种方法简单、易行,但未考虑变压器分接头的调节,无功补偿效果较差。
112 基于人工智能的动态规划方法通过人工智能的方法[4～6]寻找一组变压器分接头和电容器组投切量变量,使得目标函数有最优解:J =X ∃V 2 +X pf +X tap +X nc其中 X ∃V 2 为实际电压对额定电压的偏移量;X pf 为无功(功率因数)的偏移量;X tap 为变压器分接头动作的次数;X nc 为电容器组投切动作的次数。
变电站电压无功功率控制原理
随着无人值班变电站的不断增加，变电站综合自动化系统也在不断完善，功能亦不断强大。
在监控后台机上利用变电站综合自动化的监控系统，应用软件实现变电站的电压无功功率控制(VQC), 已经成为监控后台的强大功能之一。
在监控后台利用软件进行VQC, 比起传统利用专门硬件进行电压无功控制，具有节省投资，编程灵活，升级方便等优点。
下面简单介绍一下在监控后台进行VQC的原理及VQC的逻辑原理。
1. VQC在监控后台的实现。
在监控后台实现VQC, 如图1所示：图1监控后台实现VQC原理图综合自动化测控系统将在变电站所采集到的一次设备的数据通过各种网络（如can网，以太网等）发到SCADA 后台机上，然后后台监控机上的VQC软件从SCADA取得电压电流功率因数等数据，经过计算和逻辑分析，对测控系统作出调节指令，综自测控系统将接到的指令执行，控制相应的一次设备，如有载调压变压器分接头和电容器，将变电站的电压及无功功率控制在一个合格的范围内，从而达到电压无功控制的目的。
2. VQC逻辑原理。
变电站中一般有几台变压器，VQC根据主变的运行方式的不同选择不同调节方式。
对于两绕组的变压器，取高压侧的无功功率作为无功调节的依据，取低压侧电压作为电压调节的依据。
电压的调节主要靠调节主变的档位来实现，无功功率的调节主要靠无功设备的投切来实现。
2.1 9区图的定义以U为纵坐标，无功功率Q为横坐标，组成U-Q坐标系，如图2所示，图 2 VQC 9区图在第一象限中，将区域分为9个，分别从1~9编上号。
只有系统运行点, 即系统实时的电压和无功功率值，落在Umin<U<Umax，Qmax<Q<Qmin时 , 即在9区时，才视为系统电压无功功率满足运行要求，其它区域为电压无功功率不满足要求。
2.2 9区图的控制策略。
2.2.1 VQC的调节方式在主变高压侧电压不变及输入功率不变的程况下，主变分接头上调，高压侧绕组匝数减少，主变低压侧电压增大; 反之，主变分接头下调, 高压侧绕组匝数增加，主变低压侧电压减小。
VQC原理和动作策略说明
电压无功自动控制功能说明文档手段：根据主变的遥测、遥信、档位信息及电容器、母联的遥信信息，利用区域图原理来自动进行主变档位的升降和电容器组投切的调节，使变电站负荷侧母线电压、系统无功维持在合理范围内电压优先原则：电力用户对系统电压的要求更高，为了体现这一原则，采用电压优先功能，即牺牲无功的合理性来尽量达到电压的合格性。
电压优先功能具体体现在：当有载调压分接头调至最高档时，系统电压仍低于电压下限值，此时不管无功是否合理，强行投入电容器以升高电压。
当有载调压分接头调至最低档时，系统电压仍高于电压上限值，强行切除电容器以降低系统电压。
双绕组有载调压降压变压器控制策略：调压原理示意图如下：调节变压器分接头实际就是改变变压器的变比，在变压器高压侧电压不变的情况下，二次侧电压因为变比发生改变而变化：变比增大时二次侧电压降低；反之升高。
调节变压器分接头在改变二次侧电压的同时，负荷由于工作电压的改变其运行点也会发生改变，所以负荷吸收的无功功率也会发生改变。
具体的说，电压升高时负荷吸收的无功功率增加，反之减少。
此时如果二次侧有补偿电容器投入运行，则电容器发出的无功功率也要增加。
投切电容器实际上就是改变当地的无功功率电源容量。
在当地负荷基本不变的情况下投电容器会造成电网送进无功功率减少，而切电容器则反之。
投切电容器由于造成了电网送进的无功功率变化，变压器高压侧的电压因为进线的电压损耗发生改变而改变，从而二次侧的电压也会发生改变。
具体的说，投电容器除造成进线无功功率减少外，二次侧电压会有所升高，反之，切电容器除造成进线无功功率增加外，二次侧电压会有所降低。
具体幅度随当时负荷的大小和类型的不同而不同。
现场一般都是用九域图方法来对变电站的电压和无功进行控制。
为了防止调节振荡，在九域图的基础上再加以细化，共分为17区。
控制区域划分如下图，其中电压(U)为目标母线电压，无功(Q)为主变高压侧无功。
ΔUU 为分接头调节一档引起的电压最大变化量，ΔUq为投切一组电容器引起的电压为分接头调节一档引起的无功最大变化量，ΔQｑ为投切一组最大变化量，ΔQＵ电容器引起的无功最大变化量。
变电站电压无功控制策略和实现方式
VQC闭锁问题。VQC闭锁是指在系统异常ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ情况下，能及时停止自动调节。主要闭锁条件有：主变保护动作；电容器保护动作；电容器异常；电容器退出运行；电压互感器断线；系统电压异常；限值闭锁；主变过负荷；主变滑档；VQC软件或VQC装置故障。
4电压无功控制(VQC)的实现方式
4.3半独立式新型VQC控制方式
根据电力系统的实际情况,很需要有一种介于VQC专用成套独立装置和基于变电站自动化系统的VQC之间的控制方式——“半独立式VQC控制”,即将变电站自动化装置所提供的信息经VQC专用装置运算处理后直接输出控制。该方式的输出部分是自带的,而输入部分基于自动化系统装置。这种半独立式VQC装置通过在自动化系统的上传口截取所需信息,经控制装置的分析处理得到控制信号,然后通过本身的输出回路控制相应的对象。变电站自动化系统中若投入这种VQC控制装置,只需接入少量的电缆和改动很少的回路。该方式安全、方便,有很高的实用价值。
（2）挂在变电站自动化系统网络上的VQC。在变电站自动化系统的网络上挂一独立工控机,用于运行VQC软件,通过网络实现信息的计算和VQC功能控制。这种方式参数设置简单,毋需单独敷设电缆,调试方便,而且调节与闭锁速度快。但是要增加专用工控机,系统可靠性取决于网络通信水平、I/O单元和独立工控机的运行状况。四方公司的CSC—2000系统的VQC即采用这种方式。
变电站电压无功控制策略和实现方式
摘要：本文首先阐述了变电站电压无功控制策略，论述了运行方式的设定，接着分析了电压无功控制（VQC）需要注意的问题，最后对电压无功控制(VQC)的实现方式进行了探讨。
关键词：变电站；电压；无功控制；实现方式
引言：
我国社会经济的快速发展，极大的丰富了人们的物质生活，导致电力消耗的大幅度增加。而电力消耗的大幅度增加会对电网的平稳运行和安全运行提出了更高的挑战，在典型的电网控制中，变电站扮演了一个控制枢纽的角色，通过变电站在输电电网和电网用户之间，配置了一个流量控制旋钮。而变电站主要是通过无功电压控制实现电压调节的，因此，变电站的无功电压控制是保障电压质量和无功平衡、提高电网整体安全可靠性和维持电网经济性的必要措施。
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浅谈变电站电压无功控制（VQC）原理和实现方式
【摘要】阐述了变电站电压无功控制的原理、策略、存在问题和实现方式；详细分析了“九区图法”的工作原理；提出了VQC装置定值整定原则和运行方式的设定。
【关键词】变电站；控制原理；九区图；定值整定；运行方式
引言
作为电力系统的运行单位，要保证两个目标：1、保证供电质量；2、降低系统损耗。
为了实现上述目标，引入了电压无功控制理论，并应用在电力生产实践当中。
1、电压无功控制（VQC）的原理和策略
1.1 电网中电压无功控制的两种方式
1.1.1通过调度中心集中控制：这种方式是根据全网的状态进行优化，进行优化计算进而得出最优解。
这种方式可以得出全网的电压无功的最优解，并且可以进行安全性分析。
较常用的算法有线性规划、遗传算法、人工神经网络等。
1.1.2通过就地调压无功补偿分散控制：这种方式基本以变电站为单位，进行本地控制。
1.2 VQC装置原理简介
1.2.1电力系统模型分析
在图中有一个发电机，一段线路，一台有载调压的变压器，一个等效的负荷。
将系统等效成一个电压源串接一个等效的LXT和理想变压器上，带一个等效阻抗为R+jX的负荷。
首先：研究无功对系统的影响
A.电压的影响：由于无法确定R的负荷模型，假定R随电压变化⊿R对电压的影响为相对小量。
当L与C恰好完全补偿时，对阻抗的虚部为无穷大。
这时阻抗大小为R。
投电容器并不是可以无条件地升高电压。
由于电压U是X的连续函数，在功率因数上升的过程中，假定系统的等效电抗LXT和R不变，如Q未倒送，电压单调升高。
B.对发电机的影响：
发电机如运行在吸收无功的情况下，励磁电流将减小，使发电机的功角曲线下移，降低系统的稳定，并易引起谐振过电压。
尤其对于就地优化的方式，由于无法获得系统的无功情况，如出现同时倒送无功的变电站，且倒送总和超过系统无功负荷总额，将使发电机运行在吸收无功的方式下。
对系统稳定不利。
因此，对于考虑用电容器作为调压的手段：遵循以下原则：不向系统倒送无功。
1.2.2维持大系统的潮流：
在环网中，有的线路负荷比较重，较常见的做法是在枢纽变将高压侧分列，通过在中压侧并列的变压器的中压侧交换功率，使并列的主变分接头档位错开，使环网叠加环流电势，支援负荷重的线路。
1.2.3闭锁条件自行定义：
用户在已有的容错基础上，可以任意添加闭锁条件，甚至可以引入硬接点作为闭锁条件。
1.2.4基于预测进行动作：根据系统的参数预测最优的结果，根据结果进行控制。
1.3 电压无功控制的九区图法原理
调节电压与无功的方法，最常见的有两种：1.调整分接头、2.投切电容器。
由于电压与无功是相互影响的两个因素，如何更好地进行电压无功优化控制，采用九区图法原理可以实现。
九区图法原理如下：
区域1：系统状态为电压低、功率因数低。
在这种状态下，投电容器将提高功率因数、并将升高电压。
调分接头可升高电压。
区域2：系统状态为电压合格、功率因数低。
在这种状态下，仅可考虑投电容器。
区域3：系统状态为电压高、功率因数低。
在这种状态下，如投电容器，电压将升高，进一步破坏电压不合格的程度。
应调分接头降电压。
区域4：系统状态为电压高、功率因数合格。
在这种状态下，考虑调整分接头进行降压。
区域5：系统状态为电压高、功率因数高。
如有可切的电容器，并切电容器后功率因数向合格的方向调节，切电容器。
否则调分接头升压。
区域6：系统状态为电压合格、功率因数高。
在这种状态下，仅可考虑切电
容器。
如有可切的电容器，并切电容器后功率因数向合格的方向调节，切电容器。
区域7：系统状态为电压低、功率因数高。
在这种状态下，如切电容器，电压将降低，进一步破坏电压不合格的程度。
应调分接头升电压。
区域8：系统状态为电压低、功率因数合格。
在这种状态下，考虑调整分接头进行升压。
区域9：系统状态为电压合格、功率因数合格。
在这种状态下，是运行目标状态。
强投区域：这个区域的特点是电压低于电压下限减ΔUQ，并且分接头无法调节。
如预测投入电容器后，不会向变压器的电源侧倒送无功，进行强投。
强切区域：这个区域的特点是电压高于电压上限加ΔUQ，并且分接头无法调节。
进行强切。
并列方式：可选择自动判运行方式或手动判并列（选择自动判并列的方式，并列条件需用户确认）。
同时可以适应单台主变带并列的其它并列的母线。
2.电压无功控制（VQC）的实现方式
2.1 独立组屏式VQC装置。
专门用于实现变电站VQC功能的成套装置在电力系统中应用广泛。
它集I/O单元和分析判断功能于一体，相关闭锁信号由相应装置的硬接点输入，所需测量值由自己的采集单元采集。
2.2 软件VQC。
基于变电站自动化系统的VQC其特点是：VQC运行软件安装在变电站后台监控计算机或挂在网上的独立计算机上，所需的遥测量和遥信量由后台提供。
3、VQC定值整定与设置
定值整定计算
需整定计算的项目有：变压器容量、分接头电压调整率、电容器电压调整率。
1.变压器容量Capacity：
Capacity=U主变PT一次值×I主变CT一次值×√3
2.分接头电压调整率ΔU分接头：
ΔU分接头=（U高压侧分接头档位对应的电压最大值-U高压侧分接头档位对应的电压最小值）/（C分接头档数-1）
3.电容器电压调整率ΔU电容器：
ΔU电容器=dU/dQ*Capacity电容器/UN
此项定值整定值比实际值大，可以避免强投强切时电容器投切反复动作。
因此可选单条到电源最长的线路进行整定。
也可实测后乘安全系数进行整定。
4、运行方式的设定
4.1 并列方式
4.1.1高压侧：如高压侧并列，将高压侧并列压板投入。
在中低压侧并列时分接头将自动调节，如该压板退出将根据是否保持档位差进行调节。
4.1.2中低压侧：如定义自动判并列，则按运行的并列条件编好逻辑图。
4.2单台主变带两段以上的母线或两台主变带三段母线，将退出的主变的允许自动调压压板退出。
5.电压无功控制（VQC）需要注意的问题
VQC闭锁问题。
VQC闭锁是指在系统异常的情况下，能及时停止自动调节。
主要闭锁条件有：主变保护动作；电容器保护动作；电容器异常；电容器退出运行；电压互感器断线；系统电压异常；限值闭锁；主变过负荷；主变滑档；VQC 软件或VQC装置故障。
6.结束语
本文对变电站电压无功控制的原理进行了探讨，并对实际工作中VQC的应用和实现方式做了介绍。
随着综合自动化水平的的提高，电网结构的合理，开发一种符合国内电力系统的，能够更快更好的达到全网最优调压的VQC装置，有待开发人员进一步努力。
参考文献
[1]许之晗（Xu ZhiHan）.变电站电压无功模糊控制理论和系统设计：硕士学位论文.成都：四川大学，2000
[2]庄侃沁，李兴源（Zhuang kanqin，Li xingYuan）. 变电站电压无功控制策略和实现方式.电力系统自动化，2001，25（15）。