改进的九区图策略在地区电网AVC中的应用

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电网无功电压自动控制(AVC)在电力系统中的应用

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三.AVC数学模型无功优化的目标函数目前已有多种模型，但归根到底还是系统有功网损最小，本文将有功网损最小这一经典目标函数作为目标。选择发电机节点电压 VGi 无功补偿容量 QCi 以及有载调压变压器的分接头档位 Ti 作为控制变量，将节点电压 Vi 和发电机的无功输出 QGi 作为状态变量。对于该模型来说，控制变量的约束会在算法中通过变量定义来完成，等式约束可通过潮流计算来实现，所以真正需要处理的是状态变量的约束，由于状态变量的约束关系到系统安 QGi 在模型中对、的越界进行惩罚，在目标函数全正常运行，所以考虑 Vi 、中加入电压越界罚函数和无功越界罚函数。电力系统无功优化数学模型主要包含目标函数、等式约束条件和不等式约束条件。 1.目标函数在满足运行条件的约束下，根据优化的侧重点不同，优化的目标函数也不尽相同，通常有以下几种目标函数：（1）在满足运行条件的约束下，以系统有功网损最小为目标函数。（2）以各节点电压幅值与额定电压之差的平方和最小或电压稳定裕度最大作为目标函数。（3）综合考虑（1）（2），综合效益最大。（4）无功注人总成本最小为目标的模型。（5）在电力市场环境下，如考虑到无功功率的发电和运行成本，则可以釆用有功和无功的发电成本最小化作为目标函数。（6）分接头、电容器电抗器投切次数最少。
2.无功功率平衡与电压的关系电力系统综合负荷中包括了各种不同的用电设备，如电热器、白识灯、异步电动机等。所谓电力系统综合负荷的电压静态特性，是指各种用电设备所消耗的有功功率和无功功率随电压的变化的关系，简称负荷的电压特性。由于异步电动机在电力系统负荷中占的比重很大，异步电动机消耗的有功功率几乎与电压无关，而消耗的无功功率对电压却十分敏感。因此，通常所说的综合负荷的电压特性具体表现为负荷无功功率的电压特性。在电力系统中，无功功率主要作用是为设备电场与磁场交换提供所需能量。无功功率的电源有同步发电机、调相机和无功补偿装置等。电力系统无功功率平衡的基本公式如下所示

基于改进型九区图的变电站电压无功控制方法

基于改进型九区图的变电站电压无功控制方法作者：左鹏辉粟时平何燕来源：《现代电子技术》2014年第01期摘要：在分析现有的九区图控制方法与模糊控制策略的基础上，将变电站电容器组投切精细化，利用TSC投切与MSC投切的不同特点，对传统的九区图控制进行了相应的改进，并将BP神经网络控制与模糊控制有效的结合，构成了模糊BP神经控制。

该方法能有效减少变压器分接头与电容器组的调节，改善系统稳定性。

关键词：九区图；模糊控制；变电站； BP神经网络中图分类号： TN911.7⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）01⁃0152⁃04引言随着人们生活水平的不断提高，人们对电能质量的要求也在不断的提高。

由于近年来，越来越多的电力电子设备在电网中的广泛应用，其带来的无功功率及谐波问题给电网带来诸多挑战。

因此，提高电能质量，降低网络损耗，实现电网经济与安全运行已经成为了电力用户与电网共同的追求[1]。

针对电能质量中的无功优化问题，面向全系统安全经济综合优化目标的电压自动控制理论与技术成为现代电网的重大研究课题[2⁃4]。

无功补偿是电力系统安全稳定运行的重要调节措施[1]。

早期的无功补偿装置主要采用交流接触器作为并联电容器的投切（Mechanical Switching Capacitors，MSC），且在目前的中低压补偿系统中，机械开关应用的范围与场合仍然不少。

随着电力电子技术的发展，晶闸管因其无触点、不燃弧、无噪声、速度快等特点，在并联电容器投切开关中的应用较为普遍，晶闸管投切电容器（Thysitor Switching Capacitors，TSC）由于其能解决合闸涌流，无触点，反应快等优点，正逐步取代传统MSC的应用[2⁃3]，但在许多变电站等场合，TSC与MSC作为两种并联电容器投切方式仍然大量存在，因此针对此的无功优化控制研究仍然具有一定的实际意义。

变电站自动电压控制是在保证变电站电压与无功稳定的前提下，尽量减少变压器分接头与电容器的投切次数。

地区电网AVC系统应用分析及改进建议

一
心的问题，功电压控制也因此在近年来得到了无前所未有的重视 … 。目前，国大多数地区电网我
因数、０ｋ２Ｖ母线电压约束、网网损尽量小的２全
目标。随着电力调度自动化系统的不断发展，以及
０引言
如何有效降低系统网损和提高电压稳定水平直是国内外科研人员和电力公司运营人员所关
其仅采集１个变电站的参数，存在控制孤岛的问
题，法体现不同电压等级分接头调节对电压的无影响，不能做到无功分区分层平衡，无法满足某些全网的控制目标以及约束条件，省网关口功率如
ｎｍｐｏｉｇａｐｉｂｌｙａｄｒｌｌｙｏａｄｉｒｖｎｐｌａｉｔｎｅｉｉｔｆｃｉｂａｉＡＶＣｓｓｍｕｔｅ．ｙｔｆｒｒｅｈ
Ｋｅｗｏｄ：ｏｅｄｓｐｒｉｒｏｔｌｎａａｃｕｓｉ（ＣＤ）ａｔａｉｖｌｇｏｔｌｙｒｓｐｗｒ；ｕｅｖｓｙｃｎｒｄｄｔａｑｉｔｎＳＡＡ；ｕｏｔｏｔｅｃｎｒｏｏａｉｏｍｃａｏ（Ｖ）ｒａｔｅｐｗｒｐｉｉｔｎＡＣ；ｅｃｖｏｅｔｚｉｉｏｍａｏ
关键词：网；电数据采集与监视控制系统（ＣＤ；自动电压控制（Ｖ；无功优化ＳＡＡ）ＡＣ）
中图分类号：Ｍ７１文献标识码：Ｔ１Ａ文章编号：１７ —７７２１）２０２－６４１５（０１０－０００６

自动电压控制(AVC)在深圳电网中的应用

自动电压控制(A VC)在深圳电网中的应用摘要随着深圳电网规模的日益扩大和负荷需求的增加,变电站随着负荷波动对其电压及无功的调节需求往往很频繁,调度集控中心人工对变电站电压无功进行判断操作和干预,往往只能保证电压合格率,对无功优化往往来不及考虑。

目前变电站侧的无功电压控制装置VQC不能从全网的无功电压角度考虑分析,实际运行效果并不理想。

鉴于此,自动电压控制(A VC)功能在深圳电网的闭环实施,解决深圳电网电压无功优化问题,确保电网的电压安全,极大地降低了调度员调压工作强度。

主要介绍A VC功能在深圳电网中的实际应用,以及A VC运行过程中存在的一些问题,并提出一些合理的建议。

关键词自动电压控制(A VC);校正控制;无功优化;区域电压控制;就地平衡1深圳电网现状截止2009年12月,深圳电网共有3座500kV、34座220kV、140座110kV 变电站,共177座变电站,最高负荷超过10000MW。

要保证如此之大的电网的电压质量,调度员的调压工作强度相当之大,繁重的调压工作直接影响到调度员对电网的监视。

据统计,2008年,调度员调节电压所发出的遥控指令达50万次,占遥控总次数90%以上。

面对如此之大的调压工作量,调度人员往往无暇顾及无功优化问题,只能保持电压在正常范围内,不影响用户的使用。

因此,关口功率因素很难达到主网分区平衡的要求,无功问题直接影响到主网的电压安全。

在此背景下,调度自动化系统自动电压控制(A VC)功能的应用为解决这一矛盾提供了最佳办法。

2深圳电网A VC基本原理与控制策略2.1九区图原理九区图原理是A VC进行设备动作判断的重要原则,基于此原理A VC程序自动判断并发出设备动作指令。

九区图原理是以单独厂站的10kV母线为监测点,将电压和无功组成的区域划分为九个区,通过比较母线电压和线路无功与限值的相对大小将调解策略归结到相应的区域并下发调节指令。

具体的调节策略如下:图1九区图原理示意1区:电压和无功均在要求范围之内,为稳定工作区;无需调节;2区:电压越上限,无功正常;降低主变分接头档位;3区:电压越上限,无功越上限;先降低主变分接头档位,如无功仍越上限,则投入电容器;4区:电压正常,无功越上限;投入电容器;5区:电压越下限,无功越上限;投入电容器,如电压越上限则降低主变分接头档位;6区:电压越下限,无功正常;升高主变分接头档位;7区:电压越下限,无功越下限;先升高主变分接头档位,如无功越下限则切除电容器;8区:电压正常,无功越下限;切除电容器;9区:电压越上限,无功越下限;切除电容器。

AVC系统在地区电网的应用研究

A VC系统在地区电网的应用研究摘要在电力系统中，电压以及电网产生的损耗是非常重要的指标。

对于电力企业来说，不断提高电压的合格率，并且不断降低电网的损耗都是非常重要的工作。

随着地区电网的建设，为了进行无功补偿以及对电压进行调控，使用最广泛的就是变电站无功电压控制装置——VQC，虽然VQC技术已经相对成熟，而且应用普遍，但是VQC还是存在一些问题，例如面对全网范围，处理无功优化问题时效果不明显，而且需要大量的维护工作等。

随着技术的发展，目前在地区电网中，无功调度的最高阶段是——A VC。

本文对A VC系统进行了阐述，并且分析了A VC系统在地区电网中的具体应用，针对应用过程中存在的一些问题，提出了一些具体的解决方案。

关键词A VC系统；地区电网；无功优化；闭环控制前言在电力企业中，对于如何降低系统网损以及保证电压的稳定性，这两个问题都是运营人员最关心的。

近些年，人们也越来越重视无功电压控制。

目前，在我国的地区电网系统中，很多地区进行无功电压控制时，都采用分散调整，也就是利用VQC。

这种控制方式存在一些问题，不利于无功电压控制的健康发展。

在电力调度自动化系统的发展下，变电站的自动化水平越来越高，出现了A VC系统，并且逐渐成熟。

该项技术不仅提高了电网调度的自动化水平，同时也对电压质量进行了改善，电网的损耗也大大降低。

但是在应用过程中，也发现了一些问题，本文对这些问题进行研究，希望可以提供借鉴意义。

1 A VC系统控制流程下图1中是A VC系统的控制原理图。

第一步是通过调度自动化系统来采集相关数据，数据采集完成以后，分析網络拓扑，检查是否存在母线电压，同时包括省网关口功率因素是否越限。

一旦发现这些情况的出现，相应的模块就会进行处理，反之，分析全网无功优化。

基于全网角度，对电压进行无功优化控制，利用无功补偿设备，通过无功分层，对电压进行就地平衡和稳定，以求减少主变分接开关的调节次数，合理设置电容器的投切，提高电压合格率，降低输电网的损耗。

地区电网AVC系统常用控制策略改

AVC系统常用控制策略根据《电力系统电压和无功电力技术导则》和电网运行部门的管理规定， AVC系统采用如下无功电压综合优化控制策略。

1)控制目标在确保电网安全稳定运行的前提下，AVC软件的控制目标包括：a）确保变电所10kV侧A类考核母线的电压合格率b）确保220kV变电所主变高压侧受电关口的功率因数c）在以上两点要求满足时，按无功分层就地平衡方式优化运算，降低系统网损。

AVC系统实行综合优化，在保证母线电压合格、功率因数合格的情况下，通过控制变电所变压器中的无功流动，实现无功就地平衡，降低网损。

用户可以设定电压指标、功率因数指标，从而设定各个控制目标的优先级。

当某个高优先级的指标没有达到时，AVC系统能自动调整相关的控制策略，牺牲低优先级的控制目标，满足高优先级的控制目标。

2)控制范围和控制手段无功电压优化闭环控制的最大范围为由地区电网管辖的具有SCADA遥控遥调功能的220kV及以下变电所。

以这些变电所为考察单元，将220kV变电所作考察单元为其送电的110kV变电所考察单元的上一级单元，建立考察单元之间的上下级层次关系，并以此为基础，通过不同层次的考察单元之间的相互协调，实现地区电网二级无功电压优化控制。

无功电压优化闭环控制的控制手段（控制对象）为220kV变电所变压器有载分接开关；110kV、35kV变电所的变压器有载分接开关、电容器、电抗器。

3)分区控制AVC系统提供基于区域的2级无功电压控制。

系统对地区电网进行自动分区。

采用地调 SCADA/PAS中的电网拓扑结构库，以220kV 变电所的中枢母线作为分区的出发点，根据设备拓扑连接关系以及开关刀闸的实时状态自动对110kV、35kV变电所进行分区。

当开关刀闸状态发生变化时，分区也能自动进行修正。

当某个开关或刀闸状态有误时，也可以根据周边其它开关刀闸的状态进行修正。

4)控制策略a)电压控制策略为满足电压合格率的控制目标，AVC系统采用的控制策略是：首先，按无功分层、分区就地平衡的原则，控制并联电容器投切，确保各220kV变电所变压器一次侧功率因数满足合格范围。

基于变电站九区图调节的地区电网分层无功优化

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（）将低层电网等效为负荷，２然后对高层电网进行无功优化．由于涉及的控制变量少，采用遗传算法或者内点法可以快速求出优化解。（）基于高层电网的无功调节设备的优化配３置．计算全网潮流．以此为基础针对低层电网进行并无功优化，直到所有层的电网无功优化计算完成。
电网络是指１０Ｖ以上电网由地区调度的电网部１ｋ及
０引言
电力系统的无功优化问题是一个大规模的混合
分，中低压配电网络是指１０ｋ１Ｖ以下到终端负荷节点之间的电网部分。１０ｋＶ降压变压器的高压母线１是两层网络的连接１既可以视为上层网络的负荷５，
以按照实际情况，照文献［］参２的思路，整个地区将电网分为两层：次输电网络和中低压配电网络。输
收稿日期：０７１— ０２０ — １１
作者简介：王建学（９６）男，１７一，博士，讲师，从事电力系统运行、可靠性分析及电力市场方面的研究工作。
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特稿专递一１工一－ｍ０ｏＮｃｚ０
基于变电站九区圈调节的地区电网分层无功优化
王建学陈晨陈艺华王秀丽，，，
（．１西安交通大学，西安
摘
７０４；．１０９２陕西省电力公司调度中心，西安
７０４）１０８

AVC系统在中山电网的应用与优化

A VC系统在中山电网的应用与优化摘要:本文介绍了一种与EMS(Energy Management System)一体化设计的A VC(Automatic V oltage Control)系统。

系统根据电网电压无功分布,自动选择区域电压控制、电压校正控制、区域无功控制等控制策略,调用EMS遥控接口对无功设备进行周期性的控制,逐步优化无功潮流。

系统实现了中山电网的无功电压协调控制,同时结合电网实际情况提出了解决电压和档位遥测异常的方法。

关键词:A VC 无功电压协调控制优化电压是电能质量的重要指标,它对电力系统稳定性、用电设备的安全性、电网损耗等方面起着非常重要的作用。

由于电网负荷的峰谷差异,电压也呈现出峰期降低、谷期升高的特性,目前广泛采用调节无功设备,来调整电压质量。

随着变电站综合自动化技术的发展,具备自动电压无功控制功能VQC装置对电压质量发挥了重要的作用,但由于其数据源和控制手段都局限于一个变电站内,本身也存在不能站间协同控制、投资大、告警信号不稳定等缺陷。

为了进一步提升电压质量,同时消除VQC系统的局限性,中山电网在调度自动化EMS上建设了A VC系统,实现了全网的无功电压协调控制。

1 系统的功能A VC(Automatic V oltage Control)系统的主要功能是在确保电网安全稳定运行的前提下,各等级的电压、保证电网各片区和关口功率因数合格,尽可能减少线路无功传输、降低因电网流引起的不必要无功潮有功损耗。

系统从EMS获取网络模型和实时数据,进行在线分析和计算来生成控制命令,调用EMS系统的遥控接口对变电站有载调压装置和无功补偿设备进行统一管理、集中监视和在线控制,实现全网无功电压优化控制。

2 控制策略和流程2.1 控制策略A VC(Automatic V oltage Control)主要有3种控制策略:区域电压控制、电压校正控制、区域无功控制。

(1)区域电压控制控制区域枢纽厂站电压无功设备,校正或优化区域内母线群体电压水平。

电网无功优化AVC系统在县域电网应用论文

谈电网无功优化与AVC系统在县域电网的应用摘要：本文从什么是avc系统、安装avc系统的必要性、avc系统基本框架特性以及avc系统的应用与电网无功优化等方面进行论述电力系统在保证电网安全、稳定、可靠运行的前提下avc系统对电网降损节能的影响。

关键词：县域电网无功优化 avc系统降损节能0 引言宜阳县国民经济发展的越来越快，宜阳电网也在逐渐的扩大规模，电网结构也不像以前那么简单了，单靠运行人员手动调节电压和无功补偿的方式已经落伍了，必须实施电力网电压无功优化自动控制系统（简称smart avc系统）才能满足用户的需求，为了更好的优化宜阳电网，宜阳局将avc系统应用于电网调度的实际工作中，随着宜阳电网无人值守变电站的推广、调度自动化系统的升级和电力高层应用软件pas的成熟运用就实现了avc系统的应用。

为了在电能质量合格，满足用电需求的条件下保障电力系统可以安全稳定的运行，我们选择了电网无功优化，无功补偿设备的布局和配置容量最合理，无功运行的网损非常小。

借助avc系统进行无功优化计算确定出优化方案，及时合理地投退电容器、调节有载变压器分接头位置、提高功率因数等手段，力求使电网运行电压接近电力设备的额定电压，降低线损，减少整个电网的能耗或运行费用，从而获得更大的经济效益和社会效益。

1 安装avc系统的必要性传统的无功电压就地控制方式，不仅使运行人员的劳动强度变的更大，而且也不容易很好的利用现有电网的无功资源。

要想更好的这些问题，满足地区无功潮流分层、分区和就地平衡的要求，实现调度管理的科学化，提高系统运行的稳定性和经济性，减轻调度人员的劳动强度，提高设备的使用寿命，使全网运行最经济合理，实施电压无功自动控制系统（avc系统）十分必要。

2 avc系统概念电力网电压无功优化自动控制系统简称为avc系统，主要是用来集中监控和计算分析全网无功电压运行情况，从全局出发优化协调控制电网的广域分散无功装置。

这一系统在保障全网稳定上发挥了很大的作用，可以给电网提供高质量的电压，而且还可以使整体电网系统的经济运行效益更高，提高电压无功的综合管理水平。

最优潮流在地区电网电压无功控制系统(AVC)中的应用

划对电压稳定有极其重要的意义，因此电压无功优化势在必行。电力系统无功优化的问题，是指已知系统有功负荷、有功潮流分布及有功电源及的情况下，通过优化计算确定系统中一些控制变量的值，比如发电机出力，变压器的档位调节，还有电容器投切容量等。在满足所有约束条件的前提下，目的是使系统的某一个或多个指标性能达到最高。它需要研究的是一个方案，这个方案实际就是当系统满足一个或者多个负荷的需求及运行约束的条件时，能使这些指标达到最优的功率分布方案。从数学问题上来考虑，无功优化是一个非常典型的非线性规划问题，它有很多显著特点，比如不确定，不连续等。电力系统运行管理的基本目标是安
信念和同伴的信念，并且以过去的经验作为参考，随时进行调整。粒子搜索示意图３所示。
图中是粒子的当前位置。有向线段是粒子目前的运动速度，
５
是粒子自己的最
好位置，Ｐ，是群体运动的最佳位置，有向线
段ｖ是粒子进行更新后的速度， “是粒子进行更新后的位置。
网的有功和无功的合理分布，研究最优潮流在地区电网电压无功控制系统（ＡＶＣ）申的应用具有重要的意义。
关键词：最优潮流：ＡＶＣ系统
国内外研究现状电力系统的无功优化问题实际是为寻得一个决策方案，无功优化有许多特点，比如说离散、非线性、大规模、收敛，依赖于初值等。而从数学的角度上来看，它是一个变量很多，维数很高，约束比较复杂，连续和离散变量并存的一个混合问题。

地区电网AVC系统设计与实现

ＤｖｌｐｎｉｔｏａｙＮａｊｇ２０６，ｈｎ）ｅｅｍｅｔｍｉｄＣｍｐｎ，ｎｉ１０１ＣｉａｏＬｅｎ
ＡｂｔａｔＴｈｏｔｇｎｅｅｅｔｉａｅｗｏｋｌｓｒｍｐｒｎａｇｔｏｅｅｅｔｉａｏｒｓｓｅＩｒｖｎｅｖｌｇｓｒｃ：ｅｖｌｅａｄｔｌｃｒｌｎｔｒｏｓａｅｉｏｔｔｒｅｆｔｌｃｒｌｐｗｅｙｔｍ．ｍｐｏｉｇｔｏｔｅａｈｃａｔｈｃｈａｑａｉｅｄｒｄｃｎｅｅｅｔｃｌｅｗｏｋｌｓｅａｕｌｄａｅｕｉｇｔｌｃｒａｔｒｏｓａｎｉｏｔｔｒｆｔｅｉｆｎｈｉｎｒｍｐｒａｎｗｏｋｏｈｄｅｔｒｒｅＩｅｃｒｅｔｔｅｍｅｓｏａｔｅｎｅｉ．ｎｔｕｒｎ，ａｆｒｃｖｐｓｈｈｎｅｉ
ＺＨＯＮＧＹｉ，ＨＥＮＧＲｕＣｉ
（．ｏｇｈｎＰｗｅｕｐｙＢｕｅｕＧｕｎＤｏｇＰｗｅｉｒｏａｏ，ｏｇｈｎ５８０，ｉａ２ＮＡＲＩｃｎｌｇ１ＺｈｎｓａｏｒＳｐｌｒａ，ａｇｎｏｒｄＣｏｐｒｔｎＺｈｎｓａ２４０Ｃｈｎ；．ＧｒｉｈｏｏｙＴｅ
ｓｓｍＶＣｓｓｅｉｃｕｉｇｓｓｅｄｓｎｐａ，ｅｃｎｏａｔｒ，ｅｃｎｏｔｔｇｄＳｎｐｏｏｅｏｃｅｅｓｌｔｏ．ｙｔＡｅｙｔｍ，ｎｌｄｎｙｔｍｅｉｌｎｔｏｔｌｔｎｔｏｔｌｒｅｙａＯｏ，ｒｐｓｓａｃｎｒｔｏｕｉｎｇｈｒｐｅｈｒｓａｎＫｅｒｓａｅｏｒｓｓｅｙｗｏｄ：ｒａｐｗｅｙｔｍｓ：ｒａｔｖｐｍｚｔｎ：ｃｏｅ — ｏｏｔｏｅｃｉｅｏｔｉｉａｉｌｓｄｌｐｃｎｌｏｏｒ

地区电网中自律分散式AVC系统的运用

地区电网中自律分散式A VC系统的运用发表时间：2016-10-15T11:42:39.410Z 来源：《电力技术》2016年第5期作者：虎爱燕崔慧明魁淑琴[导读] 智能电网A VC系统指的是自动电压无功电网控制系统。

国网甘肃省电力公司白银供电公司甘肃白银 730900摘要：地区自动电压控制（AVC）是地区电网的主要电压控制手段，分析传统集中式地区AVC系统的现状、所采用的基本结构和软硬件环境，针对目前地区AVC存在的问题，根据建设智能电网的目标，结合地区AVC需求，提出如自律分散控制、数据流问题、自适应控制与辩识、智能检索与智能告警等思想，构建了地区电网自律分散式AVC系统。

结合地区电网的实际情况，确立了AVC系统的省地协调控制策略；在实际运行中，智能AVC不仅可以提高电能质量，增大电能输出的效率，对降低线路上的损耗也有作用，实现电网高速稳定运行，提高经济效益，既顺应当今社会发展，同时又可以共创和谐社会。

关键词：自动电压控制；自律分散控制；智能电网引言智能电网AVC系统指的是自动电压无功电网控制系统，智能电网电压无功自动控制AVC系统利用调度自动化系统的方式对各节点进行采集、遥信、遥测等，并在线分析和计算采集到的实时数据，其约束条件为各节点电压是否合格、关口功率因数是否合适，对在线电压进行无功优化控制，减少主变分接开关调节次数，进而得到进一步的控制指令，利用调度自动化系统的自动执行功能，达到电压无功优化自动闭环控制的结果。

提高电网安全、稳定经济运行，降低电压崩溃事故而引起的大规模停电风险，同时提高电压的电压质量。

我国国家电网公司在“十一五”电网规划中明确指出，加强AVC系统的建设，加大省地AVC系统协调控制的研究和投入。

AVC发展始于上个世纪60年代的离线仿真计算，随后应用于变电站局部电压无功在线控制。

上个世纪90年代全网三级电压控制系统在法国实现，并在除法国以外的其他国家得到有效应用。

我国的省一级电网，基于三级控制思想，厂站通过自动装置实现一级控制，区域电网实现局部优化控制，全网实现全网分级、分区电压无功控制。

地区电网中AVC的控制策略研究与分析

地区电网中AVC的控制策略研究与分析摘要：目前，地区电网中普遍应用AVC系统，它用 PAS 拓扑模型自动生成监控点，利用 SCADA 采集的数据实时数据，通过多种控制策略实现电压监测点的电压调节、功率因数和网损优化控制。

关键词：AVC；分层分区；控制策略随着电网规模不断扩大，为确保地区电网的安全经济运行，以提高电网电压水平，保证电压稳定性为目的电压无功自动快速协调控制显得愈发重要。

目前，电网自动电压控制（Automatic Voltage Control，AVC）技术是一种能够实现全局多目标优化闭环控制，集安全、经济和优质于一体的控制技术，也在实际应用取得非常好的效果。

由于地区电网直接面向电力用户，因此，地区电网AVC系统的正确应用对电能质量起到至关重要的作用。

本文重点介绍地区电网AVC系统的控制策略。

一、AVC系统概述1、AVC系统：AVC（Automatic Voltage Control），是自动电压控制的简称，是发电厂和变电站通过电压无功调整装置集中的自动调整无功功率和潮流分布，使注入电网的无功值得到优化，从而使全网（含跨区电网联络线）的无功潮流和电压都达到最优运行条件，实现电网经济运行。

2、AVC系统工作原理：AVC软件应用通过采集SCADA上的实时数据，并应用PAS的建模，根据提前设置的控制策略，将设备动作指令传至SCADA系统，SCADA系统再将控制命令下发至各变电站，进行无功及电压调节。

此过程循环进行，直至全网无功最优。

实现了全网协调、闭环管理。

3、AVC系统结构体系：AVC系统控制分为三级，自底向上，由变电站->地区电网->网省电网。

随着自动化通信技术发展，经历了一个单站、区域、全网的发展过程，也是一个简单到复杂的过程。

二、控制策略的分析AVC控制原理是按分层分区的基础上构建不同的AVC控制策略，且各控制策略按响应周期在时间上解耦。

遵循大电网、高电压水平下无功分层分区平衡优化原则，结合九区图控制原理，进行安全、简单、运行可靠的全网协调，实现全网优化控制。

九区图法优化实时无功补偿及其应用

运行实例说明，通过配电网的无功优化，网损降低 27.6%, 年节约电能约 4936KW, 使系统平均功率因数达到 0.96 以上，保证了电压质量和配电网安全经济运行。通过九区图撞来利用无功补偿装置进行补偿，可实现实时控制并尽量减少有载调压器分接头动作次数，从而达到电压质量合格、优化的目的。
随着电力工业的迅猛发展，电网逐步扩张，电力负荷增长很快，电压等级越来越高，电网、发电供电效率，改善电压质量及供电环境，无功功率补偿在电力供电系统中处在一个不可缺少的重要位置。可以说，无功补偿是电力领域的绿色工程，是电力领域面临发展的一个重大课题，是一项投资少，见效快的节能方案，正在受到越来越多的关注。解决好无功补偿问题，具有十分重要的意义。为此，介绍了当今电力系统的大多数变电站都采用的实现实时无功补偿和电压优化的九区图控制方怯，并以德州城区配电网系统实例说明了其应用效果。
染，如图 2 所示。
2. 无功补偿及电压优化电压是衡量电能质量的一个重要指标。电压质量对电网稳定运行，降低线路损耗，保证企业安全生产，提高产品质量，降低用电损耗等都有直接影响。而电压质量与无驯可分，无功电力是影响电压质量的一个重要因素。而电 j 统无功优化是保证系统安全、经济运行的有效手段，是 i 电力系统电压质量的重要措施之一。因此，无功功率的 ( 控制与电力系统的电压调整密切相连，无功优化是电力 ; 安全经济运行的核心问题之一。
的用电设备中，若不能很好地配合，可能造成轻载或空载时过补偿，满负，欠补偿，使补偿失去了它的实际意义，得不到理想的效果。
3) 分散补偿与集中补偿相结合以分散补偿为主 ,要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送与摊级传输。 4) 降损与调压相结合，以降损为主这是针对线路长 ,分支多，负荷分散，功率因数低的线路，这种线路最显著的点是负荷率低，线路损失大，若对此种线路补偿，可明显高线路的供电能力。

区域电网AVC系统控制策略

区域电网AVC系统控制策略摘要:根据地区的自动电压控制及无功优化(简称avc)的投入使用,分析了区域电网avc系统建立必要性及区域电网avc系统的构架,以及在地调主站实现方式的控制模式及控制策略。

关键词:自动电压控制;电能质量;控制策略中图分类号：u665.12 文献标识码：a文章编号：1建立区域电网avc系统必要性近年来，随着我国电力工业的迅速发展，电网规模的不断扩大，必须不断采用新技术在保证电力系统安全运行的前提下，提高电能质量、降低网络元件中的电能损耗，从而获得满足安全运行条件下的最大经济性和最好的电能质量。

其中电网的自动电压控制及无功优化(简称avc)就是电力生产中提高电能质量，降低网损的重要手段[1]。

avc系统是通过调度自动化系统采集电网各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算,通过调度自动化系统自动执行调节,从而实现电压无功优化自动控制[2]，avc系统具有以下意义：1.提高稳定水平，网内变电站全部投入装置后，通过合理分配无功，可将系统电压和无功储备保持在较高的水平，从而大大提高电网安全稳定水平和机组运行稳定水平。

2.改善电压质量，电压监督电压合格率得到大幅度提高。

3.消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低了运行人员的工作强度，传统的变电站电压和无功的调节方式为手动调节,这使得运行人员的监视和操作工作量繁重,并且仅凭运行人员的经验往往不能准确判断最合理的调节方式,致使调节设备不能得到充分合理的利用。

本文根据电网电压无功自动控制系统的实现,分析了地区区域电网avc系统的构架、以及在地调主站实现的控制模式及控制策略。

2avc系统的组成avc系统在调度自动化系统的主站端对各分站的母线电压和地区关口的无功进行监视,当电压或无功超出规定的限值时,avc系统给出控制方案提示、报警或投切电容器、升降主变压器分接头,使电压和无功恢复到规定的范围内。

avc系统由三个主要模块构成：自动电压调整程序（avc_main）、遥控程序（do_ctls）和报警程序（avc_alm）。

浅析地区电网无功电压控制策略

备的频繁动作。就形成了协调控制策略，这其主要思想是：整个地区电网按照电压将等级和拓扑关系进行控制区域的划分，划分出的区域各自彼此独立，能独力完成一定的功能，同时又能接受上级的协调。上综所述，们把九区图控制策略作为地区无我功优化的基本策略，协调控制策略作为把地区无功优化的关键策略。
系统电压和无功功率的闭环控制 …。
电力系统的运行调度组织结构上已经形成各个层次，电网调度、网调度、区电有省地１地区电网电压无功控制的目标网调度、网调度四级调度。县其分工大致为国家电网调度一般按电压等级分为五网调管辖若干个省调以及大型电厂和类，家电网调度、域电网调度、电网５）ｋ国区省【】Ｖ变电站；【省调管辖若干个地调以及中２ｋ地调度、区调度、级调度；区调度简称小型电厂和２０Ｖ变电站；区调度对其所地县地地调。区电网的电压无功控制手段要管辖地区的电网安全监控，辖若干个监地管为２０Ｖ及以电压等级变电站的丰变分控中心和ｌ０Ｖ以下的变电站。２ｋ１ｋ目前随着电接头档位的调节，０Ｖ、５Ｖ母线的并联力系统的不断发展，区电网调度已经管１ｋ３ｋ地电容器的投切。区电网电压无功控制系理部分２０地２ｋＶ站，县级调度主要监控ｌ０Ｖ１ｋ统的＿要控制对象包括：１２０Ｖ至１ｋ及以下农村电网的运行。四级调度的基十（）２ｋ０Ｖ在各电压等级的母线电压；２地区电网省网础ｉ，加上国家调度，（）＝再：就成为五级调度体关口的功率因数；３变电站功率因数或流制。（）目前电力系统中，２ｋ２０Ｖ系统大都采用过变器的规律凶数。环网运行：ｌＯ而１ｋＶ以下的电网基本上采用省网关口功率因数从一个侧面反映了开环运行方式，有在运行方式改变过程只地区电网的网络损耗的情况，网关口功中，时合环运行（环是指开关或隔离刀省短合率因数是省公司下发给地调的考核指标之闸两端都有电压时，行合闸操作）如此进。地区电网电压控制系统严格撺制省关来从２０Ｖ变电站向下看，形成了一种２ｋ就口的功率因数，区电网的无功设备投切非常直接观的树状拓扑关系，过这一典地通对关口功率因数影响比较大，制效果比型配电网络结构图，以把无功优化控制控可较明显。于ｌｏ对１ｋｖｆ３ｋ士电压，们系统简单化，开非常烦琐的无功优化运，５Ｖ古线它避介于１ｋｆ２ＯＶ电压等级之间，ＯＶＮ２ｋ虽然要求算过程。

电网AVC系统存在的问题及改进措施

电网AVC系统存在的问题及改进措施作者：刘伟来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第25期【摘要】AVC系统主要由三个模块构成：自动电压调整程序（AVC_MAIN）、遥控程序（DO_CTLS）和报警程序（AVC_ALM）。

AVC_MAIN通常只运行在PAS节点上，它从SCADA获得电网的实时运行状态，根据分区调压原则对电网电压进行监视，发现电压异常时提出相应的调节措施。

当系统处于自动控制状态时，将调节措施交给SCADA的遥控程序，执行变压器的升降和电容器的投切，遥控环节是电压无功自动控制系统的关键环节，电压无功自动控制系统运行是否成功将在很大程度上决定于电网基础自动化状况。

报警程序负责显示自动调压程序提出的调压建议和遥控程序所做的自动调压措施。

在AVC系统的现场应用过程中，发现了AVC系统存在一些需要完善的问题，现作如下介绍，与大家共同探讨。

【关键词】电网；数据采集与监视控制系统（SCADA）；自动电压控制（AVC）；无功优化1.AVC系统工程存在问题研究电网AVC作为涉及电力系统、自动化、通信等专业协调的系统工程，具有相当的复杂性，在实际运行过程中不可避免地会存在一些需要进一步完善的问题。

1.1 设备存在的问题1）变压器的问题。

AVC系统是建立在电网高度自动化基础上的控制系统，对电网设备的要求较高，无载调压变压器已经不能适应AVC系统的要求；110 kV变电站中三圈变压器在负荷变化较大或负荷分配不合理的情况下，为了保持35 kV侧和10 kV侧电压在合格范围内，动作次数比较频繁。

现有的油浸式110 kV变压器有载调压分接开关正常情况下，动作次数应控制在10次/天，但在负荷较高、电压波动较大时分接开关动作次数常常超过这个限值，不能适应AVC系统高标准的要求，影响了电压合格率。

2）无功补偿装置的问题。

使用电容器组是最传统的无功补偿装置选型，优点是价格低，缺点是可控性差，不能跟踪无功负荷动态调整，与电网的需要不一致，影响电压质量，影响节约能源，影响电网稳定运行。

基于区域策略寻优的地区电网AVC系统

上的理论最优解．但工程应用效果却不甚理想以＿ｇ－程应用为导向，兼顾系统运行的安全性、稳定性与经济性，提出一种应用于地区电网ＡＶＣ系统的区域策略寻优法，该方法能在区域内厂站间协调控制，相互支援，直接给出当前区域内的最优控制策略、多个地调的实际运行均取得较好的运行效果，表明算法的先进性．同时具有一定的推广价值
２２０ｋＶ（３３０ｋＶ）母线为根节点的独立控制区域ＡＶＣ
系统根据从ＳＣＡＤＡ实时读取的开关刀闸遥信状态．自动识别各母线及设备的上下级拓扑关系．形成分区各
分区通过２２０ｋＶ线路相联系．分区间电压无功弱耦合．分区内部电压无功强耦合区域结构如图２所示。
江
苏
电
机
工
程
第３２卷第３期
ＪｉａｎｇｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
基于区域策略寻优的地区电网ＡＶＣ系统
栗杰鹏，陈天华，杜磊，吴荣，杨科
（国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京２１００６１）
图２地区电网典型区域结构
区域形成后．分别行初步筛选以形成策略集，再以评估函数对策

电力系统运用目标电压值判据优化AVC系统电压可行性分析

电力系统运用目标电压值判据优化ＡＶＣ系统电压可行性分析林彦楷（广东电网有限责任公司江门供电局）摘　要：ＡＶＣ系统对保证电压稳定有着重要的作用，现阶段电网的ＡＶＣ系统策略是以九区图为基础再进行优化的动作策略，但是目前ＡＶＣ系统的动作策略在动作准确度上有所欠缺。

本文从无功功率对系统电压的影响分析不同容量的电容在不同负载情况下投退母线电压的变化情况。

通过理论公式计算得出基础电压变量，再通过实际应用对其进行误差分析，矫正处理后得出通用的实际电压变化量，实现电压变化状况的可视化，辅助ＡＶＣ系统及工作人员进行无功补偿装置的投退工作。

关键词：ＡＶＣ系统；策略优化；目标电压值０　引言电压是衡量电力系统供电质量的一个重要因素，它直接影响着用户的用电体验以及电网的稳定性。

维持系统的电压接近于额定电压值是电力系统保障用户正常用电的基础。

当电压波动过大时，可能会导致设备损坏、电器设备性能下降，甚至引发停电事件，给用户带来不便和损失。

此外，将电压和无功潮流控制在允许的范围内还有助于降低电网的损耗。

电能在输送过程中会有一定的电阻损耗，如果电压不稳定或电流过大，这些损耗会增加。

通过维持适当的电压水平，可以减少这些损耗，提高电能输送的效率，降低能源成本。

最重要的是，将电压和无功潮流控制在允许的范围内为电网带来更好的经济效益。

稳定的电压和无功潮流使得电网能够更好地满足用户需求，提高了供电可靠性，减少了维修和恢复成本。

此外，电力系统的优化运行还可以降低对额外发电设备的需求，从而减少了发电成本和对环境的影响，促进了可持续能源的使用。

因此，电力系统运营者必须密切监测和管理电压和无功潮流，以确保电网的稳定性和可靠性，同时实现更好的经济效益，为用户提供高质量的电力供应［１］。

自动无功电压控制（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ，ＡＶＣ）系统是电力系统中的关键组成部分，它涵盖了多个环节和设备，旨在实现地区电力系统的无功电压调控，以维持电压在安全范围内并提供高质量的电力供应。