AVC系统技术介绍资料
AVC系统简介
智能化发展
随着人工智能、机器学习等技术 的不断发展，AVC系统将更加智 能化，能够实现更加精准的电压
和无功控制。
集成化发展
AVC系统将与电力系统其他自动 化系统进行集成，实现信息共享 和协同控制，提高电力系统的整
体运行效率。
云化发展
随着云计算技术的不断发展， AVC系统将逐步实现云化，能够 实现更加灵活和高效的控制。
AVC系统面临的挑战
技术挑战
AVC系统需要处理大量的数据和信息，对数据处理和分析技术提出 了更高的要求。
网络安全挑战
随着网络技术的不断发展，网络安全问题也日益突出，如何保证 AVC系统的网络安全是一个重要的挑战。
人才挑战
AVC系统需要具备专业的技术和管理人才，如何培养和引进这些人才 也是一项重要的挑战。
AVC系统未来发展方向
01
更加智能化
未来的AVC系统将更加智能化，能够实现更加精准和自适应的控制。
02
更加集成化
未来的AVC系统将与电力系统其他自动化系统更加集成，实现信息共享
和协同控制。
03
更加云化
未来的AVC系统将逐步实现云化，能够实现更加灵活和高效的控制。同
时，也将更加注重网络安全和人才培养等方面的发展。
AVC系统实际应用效果
提高生产效率
降低成本
通过自动化控制，减少了人工干预，提高 了生产效率。
通过精确控制和优化，降低了能源消耗和 人力成本。
提高安全性
提升品质
通过实时监测和预警，提高了生产过程的 安全性。
通过对生产过程的精确控制，提高了产品 的品质和稳定性。
05
AVC系统发展趋势与挑战
AVC系统发展趋势
交通管理领域
avc_精品文档
avcAVC (Advanced Video Coding) 是一种视频压缩标准，旨在提供高效的视频编码和解码方法。
它是国际电信联盟 (ITU-T) 和国际标准化组织 (ISO/IEC) 合作开发的一项技术，最初也被称为 H.264 或MPEG-4 Part 10。
AVC 通过减少视频文件的大小，而保持高质量的视觉效果，为数字视频传输和储存提供了重要的技术支持。
AVC 被广泛用于各种应用领域，包括数字电视、流媒体、视频会议、移动通信等。
由于视频数据在传输和存储过程中通常需要较大的带宽和存储空间，AVC 的出现大大提高了视频传输和储存的效率。
它采用了先进的压缩算法，通过在视频中删除冗余数据来减小文件大小。
这种算法可以实现高压缩比，同时又能保持视频质量的稳定和连贯。
因此，AVC 成为了目前最常用的视频压缩标准之一。
AVC 主要通过两个重要的编码步骤实现高效的视频压缩：预测编码和变换编码。
预测编码利用帧与帧之间的空间和时间冗余，并通过预测未来帧像素值的方法来减少冗余数据。
变换编码利用帧内像素之间的统计特性，通过应用离散余弦变换来转换图像数据，进一步减小文件大小。
在传输视频时，AVC 还引入了一种称为网络抓取编码 (Network Abstraction Layer, NAL) 的格式。
NAL 是一种层次结构，包含多个组织单元 (Organisation Units, NALU)。
每个 NALU 都包含编码视频的一部分，使其能够根据需要进行传输和储存。
因此，通过使用 NAL，AVC 可以灵活地进行视频的传输和储存。
与许多其他视频压缩标准相比，AVC 在视频质量和压缩比之间实现了一个很好的平衡。
这使得 AVC 成为一种非常实用的视频编码技术。
无论是通过有线网络还是无线网络传输视频，AVC 都可以提供高效且清晰的视频流。
由于其广泛的应用领域，AVC 成为了互联网视频和数字媒体广播的主要标准之一。
然而，随着互联网技术的快速发展，高清视频和4K/UHD 分辨率视频的需求也越来越多。
AVC介绍
AVC介绍一、AVC定义AVC是自动电压控制（Automatic Voltage Control）的简称，它是利用计算机和通信技术，对电网中的无功资源以及调压设备进行自动控制，以达到保证电网安全、优质和经济运行的目的。
二、AVC控制原则1、首先保证电网安全稳定运行，2、保证电压合格，3、降低网损。
三、无功电压优化计算的难点1、电力系统无功电压具有复杂性、非线性、不精确性及实时性特点2、无功优化问题是一个多目标、多变量、多约束的混合非线性规划问题3、计算所依赖基础数据的准确性难以可靠保证四、无功电压优化运行的一般原则1、在留足事故紧急备用的前提下，尽可使系统中的各点电压运行于允许的高水平；2、无功功率尽量做到分区分层平衡。
五、无功电压调节的分类1、一次调节毫秒—秒发电机组AVR自动调节，快速响应系统电压变化（类似一次调频）；2、二次调节数十秒—5分钟由无功设备吸收和发出的无功功率，使区域内电压合格（类似AGC）；3、三次调节 10分钟—15分钟使系统电压和无功分布全面协调，控制电网在安全和经济准则优化状态下运行（类似经济调度）。
六、发电机组无功资源特点1、响应快2、连续调节3、调节范围大4、成本低七、机组无功控制原则1、保证机端电压满足机组厂用电及变压器运行要求2、保证无功功率满足机组P-Q曲线要求3、保证高压母线电压满足要求；4、维持机组无功分配均衡；5、维持区域无功尽量平衡；八、AVC控制路径发电厂：省调AVC软件――省调SCDAD系统――下行通道――电厂当地功能――（DCS/CCS）――YC无功调节装置――机组自动励磁调节器（AVR）九、机组AVC命令方式1、采用设点值方式，是5MVAR的整数倍，周期一般为1－5分钟。
2、下发机组无功指令的同时，同时还下发主站采集到的机组其它实时信息，如机组实际有功、无功、机端电压，电厂母线电压，由电厂当地功能进行比较，正常后才转发给无功调节装置，否则将发通讯中断信号给无功调节装置。
AVC系统简介
4
终端执行机构
执行终端安放在发变组保护间，就地投退AVC在这里执行。
AVC本地控制方式投入操作:(以#1机为 例) 1、在AVC后台机上将控制模式切至 “本地”模式； 2、在AVC后台机上将切换模式处于 “手动”模式； 3、在AVC后台机上将调节模式处于“母 线电压”控制模式； 4、投入#1机执行终端增、减磁压板； 5、检查#1机组DCS画面“通信正常”信 号灯亮； 6、根据中调令投入#1机组DCS画面的 AVC； 7、检查#1机组DCS画面“AVC已投入” 信号灯亮； 8、检查#1机组DCS画面“闭环运行”信 号灯亮；（当接收到子站指令时） 9、汇报中调。
3
参数设置
在值长台的电脑桌面点击AVC后台软件图标，打开进行登陆。 AVC中控单元提供 了两台服务器，IP地址分别为：192.168.0.1（主机）和192.168.0.2（备机），两台 服务其互为备用，当其中一台出现故障或停用时系统可自动无扰切换至另一台运行。
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3 参数设置
在值长台的电脑桌面点击AVC后台软件图标，打开进行登陆。 AVC中控单元提供 了两台服务器，IP地址分别为：192.168.0.1（主机）和192.168.0.2（备机），两台 服务其互为备用，当其中一台出现故障或停用时系统可自动无扰切换至另一台运行。
4
终端执行机构
执行终端安放在发变组保护间，就地投退AVC在这里执行。
AVC远方控制方式投入操作：（以#1机为 例） 1、在AVC后台机上将控制模式切至 “远方” 模式； 2、在AVC后台机上将切换模式处于 “自动” 模式； 3、在AVC后台机上将调节模式处于“母线 电压”控制模式； 4、投入#1机执行终端增减磁压板； 5、检查#1机组DCS画面“通信正常”信号 灯亮； 6、根据中调令投入#1机组DCS画面的 AVC； 7、检查#1机组DCS画面“AVC已投入” 信号灯亮； 8、检查#1机组DCS画面“闭环运行”信 号灯亮；（当接收到主站指令时） 9、汇报中调
AVC基础知识解析
励磁系统的主要任务
励磁系统的主要任务 • • • • • • 维持电压在给定水平运行 合理分配并列机组 提高电力系统的稳定性 快速灭磁，以避免事故扩大 电压严重下降时，对发电机进行强行励磁 突然甩负荷时，对发电机进行强行减磁
惠安
励磁系统主要组成
励磁系统的主要组成 励磁系统由励磁电源和励磁装置两大系统构成
1. 励磁电源(excitation power)： 励磁机 励磁变压器
2. 励磁装置(excitation equipment) 励磁自动调节回路 功率整流回路 灭磁回路
惠安
励磁系统基本概念
强励: 当系统电压大大降低，发电机的励磁电源会自动迅速 增加励磁电流，这种作用叫做强行励磁 低励: 限制发电机进相吸收无功功率的大小 保护定子的发热量及厂用电
电能质量的衡量指标：
电压、频率、相位和波形
惠安
励磁的概念及定义
2．励磁定义（GB/T 7409.1～7409.3-1997 ）：
1) 提供发电机磁场电流的装置，包括所有调节与控制元件， 还有磁场放电或灭磁装置及保护装置。 2) 励磁控制系统是包括控制对象的反馈控制系统。
3) 励磁控制系统对电力系统的安全、稳定、经济运行都 有重要的影响。
厂用电：电压上、下限
机组：电压上、下限；无功上、下限 励磁系统：系统故障 惠安
AVC基本原理
无功转换 无功分配 母线电压目标值 全厂总无功目标值 单机无功目标值 刻度转换 遥调信号 励磁调节器（AVR)无功（或电压）给定值
励磁电流 励磁调节器（AVR)无功（或电压）给定值 发电机无功出力 主变压器 和机端电压 母线电压
AVC基础知识培训
惠安
AVC系统基础知识
风电场自动电压控制(AVC)系统功能及结构介绍
风力发电自动电压控制（AVC）系统功能及结构介绍安徽立卓智能电网科技有限公司2011-4目录一，概述 (3)二，风场一般概况 (3)三，风电场AVC系统说明 (5)四，风电场AVC系统技术方案 (7)1.系统结构 (7)2.软件功能 (8)3.风场AVC设备接口描述 (9)4.控制模式 (11)5.控制目标 (11)五，风电场AVC系统规范和标准 (11)1.应用的标准及规范 (11)2.一般工况 (12)3.安装和存放条件 (13)4.供电电源 (13)5.接地条件 (13)6.抗干扰 (13)7.绝缘性能 (13)8.电磁兼容性 (13)9.机械性能 (14)一，概述作为一种经济、清洁的可再生新能源，风力发电越来越受到广泛应用。
据相关数据统计，2008年我国当年新增风电装机容量超过600万千瓦，累计装机容量达到1200万千瓦以上，2009年新增装机容量达到1300万千瓦，累计装机容量达到2500万千瓦以上。
在今后3~5年乃至10年中，预计我国每年新增装机容量将保持在500~800万千瓦。
由于风力发电厂安装地点都离负荷中心较远，一般都是通过220kV或500kV超高压线路与系统相连，加之风力发电的输出功率的随机性较强，因此其公共连接点的无功、电压和网损的控制就显得比较困难。
目前风力发电厂为控制高压母线电压在一定波动范围内并对风场所消耗的无功进行补偿，现装有的补偿设备种类有，纯电容补偿，SVC（大部分为MCR）和少量的SVG。
目前各省网公司正在实施所辖电网内风电场的AVC控制，为达到较好的控制效果，减少电压波动提高电压合格率，为电网提供必要无功支撑和降低网损的要求，希望对装机容量占全网发电容量比重越来越大的风力发电场进行无功和电压控制，即在系统需要的时候既可发出无功，又可以吸收网上过剩的无功功率，以达到减少电压波动，控制电压和降低网损的目的。
二，风场一般概况风机输出电压一般为690V，每台发电机有一箱式变压器将电压升至35kV，几台箱式变串联经35kV开关接与35kV母线。
avc 电压控制 方案
avc 电压控制方案AVC（电压控制）是一种广泛应用于电力系统中的技术，其主要目的是通过调节系统的电压水平，使其保持在稳定的范围内。
本文将逐步讨论AVC 的基本原理、常见的控制策略以及其在电力系统中的应用。
第一步：介绍AVC的基本原理（200-300字）AVC是一种基于反馈原理的电压控制技术。
它通过不断监测电力系统中的电压水平，并与预定的目标值进行比较，然后根据比较结果来调整控制器的输出，以使系统的电压保持在稳定的范围内。
实现AVC的基础是传感器获取电压输入信号，并将其传递给控制器进行处理。
控制器将根据预设的目标值和实际测量值之间的误差来调整系统中的设备（例如变压器、电容器和无功补偿装置等）以控制电压。
第二步：介绍常见的AVC控制策略（500-600字）在电压控制系统中，常见的AVC控制策略包括调整变压器的变比、投入无功补偿装置、调节电容器和调解电压等。
下面将分别对这些策略进行详细介绍。
1. 调整变压器的变比：调整变压器的变比是最简单也是最常见的电压控制策略之一。
通过改变变压器的变比，系统可以调整输出电压的大小。
当电压过低时，可以增加变比以提高电压；当电压过高时，则可以降低变比以降低电压。
2. 投入无功补偿装置：无功补偿装置主要包括静态无功补偿装置（SVC）和静态同步补偿装置（STATCOM）。
它们通过控制电容器或电感器的投入和退出，提供或吸收无功功率，以控制系统的电压。
当系统电压过低时，无功补偿装置会提供无功功率，以提高电压；当系统电压过高时，无功补偿装置则会吸收无功功率，以降低电压。
3. 调节电容器：电容器可以储存电能，并在需要时释放。
当系统电压过高时，可以通过将电容器接入系统来吸收多余的电能，降低电压；当系统电压过低时，可以通过释放电容器的电能来提高电压。
4. 调解电压：调解电压是使用可控的功率电子装置（如可控变压器或可控电容器）来调节电源电压的一种策略。
这种方法可以实现快速精确的电压控制，但需要精确的控制算法和高精度的测量系统。
无功控制(AVC)功能概况讲解
9
单站电压无功控制方案
110k V
A 站 10kV 10.0
调压措施
当电压偏低时，优先投入电容器然后上调有载主变分接头，但如果投入电容器，会 导致往高压侧倒送无功，则闭锁电容器投入；
当电压偏高时，首先降低有载主变分接头，如达不到要求，再切除电容器。
线路B
35kV
线路C
B站
10.33
10k V
10.45
直接遥控执行。
15
谢 谢！
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2.无功分区就地 平衡（经济性）
控制对象
县调AVC
1、有载调压主变分 接头
2、电容器开关
3
三、AVC系统工作流程
SCADA系统
实时遥测遥信 数据收集
电 力 系 统
遥控遥调 遥控接口
EMS调度自动化系统
AVC子系统
自动控制状态 非自动控制状态
数据滤波
告警信息
动态分区
220kV电压控制
AVC
区域电压控制
分区B
220kV母线
A站 B站
D站 C站
E站
典型地区电网结构图
F站
8
基于“控制模式”的AVC控制策略
目标：使电压、无功处于合格范围内
控制方案 220kV电压控制
适用条件 220kV母线电压越限(具备但未开放)
区域电压控制
分区内母线电压普遍越上限（或下限）
单站电压无功控制 区域无功控制
个别母线电压无功越限 分区关口无功过补或欠补
控制
策略 单站电压无功控制
区域无功控制
人 工 操 作
投退设置
4
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三、AVC系统工作流程
SCADA系统
AVC系统简介
AVC系统软件功能
实时监控
监测设备的运行状态
AVC系统可以实时监控设备的运行状态，包括设备的电压、电流 、功率因数等参数，确保设备的正常运行。
远程监控
AVC系统可以通过远程监控功能，对设备进行实时远程监控，方便 管理人员随时掌握设备的工作状态。
历史数据查询
AVC系统可以记录设备的历史运行数据，方便管理人员查询和分析 设备的运行情况。
04
CATALOGUE
AVC系统应用案例
案例一：电力行业应用
总结词
电力行业是AVC系统应用的重要领域，通 过AVC系统可以提高电力系统的稳定性、 优化资源配置、减少损耗。
VS
详细描述
AVC系统在电力行业中的应用主要体现在 以下几个方面：1）提高电力系统的稳定 性，通过实时的数据采集和优化算法，可 以快速响应电网的波动，避免因不稳定而 导致的停电等事故；2）优化资源配置， 通过分析各节点的运行情况，AVC系统可 以合理地调配资源，使得资源的利用更加 高效；3）减少损耗，AVC系统可以通过 优化电力输送和分配，降低电力损耗，节 约能源。
02
人才匮乏
AVC系统的发展需要大量具备专业技能和知识的技术人才，而目前市场
上相关人才比较匮乏，需要通过培训、引进等方式加强人才培养。
03
资金压力
AVC系统的研发和应用需要大量的资金投入，对于一些中小企业来说，
资金压力比较大，可以通过政府扶持、企业合作等方式缓解资金压力。
AVC系统在工业4.0中的角色与价值
数据采集与处理
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数据实时采集
AVC系统可以实时采集设备的运行数据，包括设 备的电量、运行时间、工作状态等。
数据处理与分析
AVC
2、组屏方式
两台中控单元（主/备）、两台执行终端组一面屏，屏柜布置在主厂房锅炉电子小间。
3、设备间接口方式
1）主站（中调AVC系统）下发指令
主站通过现有微波通道下220KV母线电压调整量指令。此遥调信号经RTU输出，以串口的方式发送给中控单元（主/备）。
RTU与AVC子站主控单元屏柜采用屏蔽电缆。
? #4机组增磁信号
? #4机组减磁信号
? #5机组增磁信号
? #5机组减磁信号行终端状态信号送至DCS，输出的状态信号有（每机组）：
? 自检正常信号
? 投入返回信号
? 通信正常信号
? 闭环运行信号
? 增磁闭锁信号
? 减磁闭锁信号
7）子站接收的输入信号
三、施工方案
1、AVC机柜的安装与设备就位由电气队进行。
2、电缆的敷设与接线由电气队进行。
3、AVC与远动的接口，远动点库的输入及传输由电气队联系远动厂家（山东烟台东方电子），由山东烟台东方电子公司进行，AVC厂家配合调试。
4、AVC与DCS接口的逻辑及画面的制作由热工队进行，电气队负责提供逻辑点，对点工作由热工队与电气队共同进行。
一、系统简介
无功电压自动调控装置AVC利用网络通讯与自动控制技术，在线接收中调下发的母线电压指令或无功指令，自动对发电机无功出力或高压侧母线电压进行实时跟踪调控。
中调AVC主站每隔一段时间（根据实际要求，数分钟不等）下发母线电压指令（或无功目标指令），我厂通讯数据处理平台同时接受主站的母线电压指令（或无功指令）和远动终端采集的实时数据，将数据通过现场通讯网络发送至无功自动调控装置。装置经过计算，并综合考虑系统及设备故障以及AVR各种限制、闭锁条件后，给出当前运行方式下，在发电机能力范围内的调节方案，然后向励磁调节器发出控制信号，通过增减励磁调节器给定值来改变发电机励磁电流，进而调节发电机无功出力，使机组无功或母线电压维持在中调下达的母线电压指令（或无功指
AVC技术说明
AVC（自动电压控制Automatic Voltage Control）
中文名
AVC
类型
现代电网调度发展新技术之一
提出会议
第27届中国电网调度运行会议
应用技术
利用计算机和通信技术
AVC是第27届中国电网调度运行会议上提出的现代电网调度发展新技术之一。
众所周知，频率和电压是衡量电能质量的两大指标。
AGC(自动发电控制)侧重频率控制，AVC 则侧重于电压控制。
经历多年努力，AVC获得迅猛发展，已从原来传统的厂站端VQC(电压无功控制)发展到整个电网范围内的自动电压控制。
国内最早的省级AVC项目由湖南省于2000年立项，至2003年4月试运行。
AVC的复杂程度远远大于AGC，因为它不但要考虑发电机组的无功控制，还要兼顾电容器、电抗器的投切以及变压器分接头的控制，且约束条件也远多于AGC，因此AVC系统是一项复杂的系统工程。
在自动装置的作用和给定电压约束条件下，发电机的励磁、变电站和用户的无功补偿装置的出力以及变压器的分接头都能按指令自动进行闭环调整，使其注入电网的无功逐渐接近电网要求的最优值Q优，从而使全网有接近最优的无功电压潮流，这个过程叫自动电压控制(Automatic Voltage Control ，简称AVC)，它是现代电网控制的一项重要功能。
AVC是利用计算机和通信技术，对电网中的无功资源以及调压设备进行自动控制，以达到保证电网安全、优质和经济运行的目的。
AVC系统介绍
内蒙调度中心向我厂下发的母线电 压调节指令通过远动101模拟通道 或104数据网通道直接下达至远动 机，通过交换机传输到PLC模块， 最终PLC输出4-20mA送至AVC系统。 也可以向电厂下达系统电压计划曲 线，本装置便可以按照系统电压计 划曲线来调节发电机的无功功率。
三、AVC通道示意图
5、定子电流达到时，不允许AVC调整无功功率； 6、转子电流达到上下限时，不允许AVC调整无 功功率； 7、转子电流达到上下限时，不允许AVC调整无 功功率； 8、机端电压达到上下限时，不允许AVC调整无 功功率； 9、系统电压达到上下限时，不允许AVC调整无 功功率； 10、计划电压不在合理范围，不采取调节； 11、发电机启机及停机过程中AVC不参加调节。
目前我厂使用的是沈阳天河有限公 司生产的TH—Q型分布式发电机无 功功率控制器。
二、AVC系统工作原理
内蒙调度中心每隔15分钟对网内的发 电机组下发母线电压指令，AVC装置接 收指令后经过计算，并综合考虑各种 闭锁条件，然后向励磁调节器发出增 磁或减磁的控制信号。通过增磁减磁 调节发电机无功功率，使母线电压总 是跟随下发的母线电压指令变化，达 到调节母线电压的目的。
这种“等间隔变宽”的调节方式可以 使得整个调节过程保持快速平稳。 当△Q =QM- QS>0时，为增加无功功 率调节，当△Q <0时为减无功功率调 节，当△Q ≤1200Kvar时便进入了 “死区”（此死区可人工设定）。
六、限制无功调整的条件
AVC具有多个限制条件，确保发电机安 全运行，这些限制条件有： 1、强励动作时不允许AVC调节； 2、低励动作时不允许AVC调节； 3、频率限制动作时不允许AVC调节； 4、无功功率达到上下限时，不允许AVC 调整无功功率；
AVC系统简介
AVC系统简介一，什么是AVC系统？AVC系统是以在线模式运行的电网电压无功控制系统，通过调度自动化 SCADA 系统采集各变电站、发电厂的母线电压、母线无功、主变高、低压侧无功测量数据，以及各开关状态数据等实时数据进行在线分析和计算，从电网优化运行的角度调整全网中各种无功控制设备的参数，对其进行集中监视和分析计算，在满足节点正常功率平衡及各种安全指标的约束条件下，主变压器分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、发电机无功出力最优、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标，实现电网经济运行的过程，实现对无功装置进行协调优化自动闭环控制。
Smart AVC，把我国独有的经济压差(△UJ)无功潮流计算技术与先进无功动态补偿装置(advanced SVC—ASVC)相结合建设Smart AVC。
ASVC是无功就地平衡补偿、电压波形对称补偿与谐波补偿一体化装置。
二、系统概述：智能电网电压无功自动控制AVC系统（简称“智能AVC系统”）通过调度自动化系统采集各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算，以各节点电压合格、关口功率因数为约束条件，进行在线电压无功优化控制，实现主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理、发电机无功出力最优、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标,最终形成控制指令，通过调度自动化系统自动执行，实现了电压无功优化自动闭环控制。
三、AVC系统意义：电压是电力系统电能质量的重要指标之一。
实现智能AVC，对保障电能质量，提高输电效率，降低网损，实现稳定运行和经济运行，是顺应社会发展的战略要求，对共创和谐社会有着长远的意义。
四、AVC系统目标：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。
提高电压的电压质量。
五、AVC系统特色1.提高输电效率，最大限度的降低线路损失。
2.提高输电网用户用电的效率、可靠性。
3.提高输电网供电设备利用率。
4.减轻监控值班人员劳动强度。
地区电网自动电压控制(AVC)技术
AVC发展路线图 地调AVC
T
省调AVC
AGC
国内:AVC方兴未艾
2001
法国分区分级控制 变电站VQC 基于九区图
德国基于OPF
1990
在线
全网离线 分析OPF
离线
变电站VQC
基于九区图的变电站VQC装置及其软件
U：变压器低压侧母线电压
U 3
Qmin
Qmax
优点：
Umax
2
9
•原理明晰简单 •可靠性较高
•硬的“物理分区” 可能与软的“电 气分区” 不一致 •仅考虑发电机，未考虑负荷侧 OLTC及电容器配合 •三级控制OPF的可用性不强
…
电力设备 的自动控 制装置
电力设备 电力设备 的自动控 的自动控 制装置 制装置
…
国内AVC系统发展特点
自底向上，由变电站->地调->省调 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
确保电压 控制联络 质量（V） 线无功， 尽量减少 无功传输
必须考虑无功网络传 输路径，减少支路无 功可以降低网损
AGC启发－AVC总体方案
1、具有相似的分类调节体系； 2、具有相似的控制模式： 定频率控制－－－定电压控制（定点） 定有功控制－－－定无功控制（定联络线） 经济调度－－－全网无功优化 3、不同点：AGC分区固定，AVC分区动态确定 4、AVC总体方案：在动态分区基础上采用类似AGC控 制，综合运用定点和定线两种控制模式，使电网处于 高电压水平下无功分层分区平衡优化运行状态。
目录 第二篇 南瑞AVC解决方案 2.1 技术方案 2.1.1 AVC解决思路 2.1.2 分层分区分级控制方案
AVC简介
快速电压调节器“快速电压调节器（AVC）是由一个电压源逆变器、旁路电路和一个串联在电网和被保护的负载之间的注入变压器组成的系统。
”AVC监测电网的输入电压，当他偏离设定值时系统就通过采用现代IGBT技术的逆变和串联注入一适当的补偿电压。
与UPS不同的要点是其能量实际上来自电网不是独立的储存装置。
记住，当电压突降30%时仍有70%剩余用来重新构筑所丢失的部分。
AVC以小于一周波的响应速度对所有电压突降作出校正，从而消除了电压突降对敏感负载的影响。
尺寸：AVC通过串联的注入变压器与负载连接。
系统的容量只需要用来校正典型的电压突降深度，如单相50%。
因此注入变压器实际的容量只需30%（三相）即可。
这样，对于一个典型的1MVA系统大小，因此其占地面积非常小。
维护：最主要的维护要求集中在能量存储介质上。
而ＡＶＣ根本没有存储介质，因而免除了绝大部分的维护工作。
效率：电力品质装置的寿命周期拥有成本是不应该被忽视的（但常常被忽视）。
对于其他代替方案，更换易耗件（如电池）是一项重要的的企业管理费用。
对于ＡＶＣ，他是连续在线的，电力直接流过注入变压器绕组而不经过任何多级电力转换，因而获得98％（最低）至高于99％（典型）的高效率。
可靠性：设计上ＡＶＣ含有一个大功率逆变器级，但是非常重要的一点是逆变级并非在负载和电网之间。
ＡＶＣ也许是当今市场上能找到的最有保障的电力品质装置了，因为ＡＶＣ实际上是不可能“丢掉”负载的。
响应速度：ＡＶＣ在1～2毫秒内就能检测到偏离设定点的电压并立即开始作出修正。
因此，响应速度之快足以保护即使是最敏感的负载，例如韩国的整座半导体制造厂！快速电压调节器——案例分析案例分析１：一套2MVA26.4KV的系统，现在保护Bacardi公司为南北美洲市场的所有朗姆酒生产。
该套AVC正好在2003年底前安装。
到2004年3月31日已保护用户防止了27次重大电压突降事件的侵害。
而且自安装以后，工厂很不走运地在一年中经受了三次猛烈的飓风袭击。
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清华大学电机系 北京清大高科系统控制有限公司 2010年5月
主要内容
项目背景 推荐的控制模式 系统整体架构 工程实施关注的问题
主要内容
项目背景 推荐的控制模式 系统整体架构 工程实施关注的问题
电压控制的基本过程
系统建设的必要性
当前无功电压问题日益突出的几个表现：
省地协调电压控制中省地协调运行状态的判断方法 省地协调母线电压协调约束上下限值获得方法 省地协调电压控制中实时获得地调侧控制能力指标的方法 考虑系统电压安全的高压并联电抗器远方自动控制方法 三维协调的电网能量管理系统及对电网的评估及控制方法 基于快速空间插值的电力系统实时节点数据三维可视化方法
主要内容
国外应用
2009年10月26日，清华与PJM的第二期合作项目 “PJM电网自动电压控制系统的在线实现” （Online Implementation of AVC at PJM Control Center）在清华大学举行了隆重的签约仪式。 清华自主知识产权的AVC系统2010年上半年将安装 到美国PJM电网控制中心，实现试运行，这将成为美 国电网第一个AVC系统，也将成为我国先进电网控 制技术输出到美国的首例，具有里程碑意义。
系统建设的目标
安全——提高电网的电压稳定水平 优质——提升电压合格率 经济——降低系统网损
清华承担的国家级AVC研究课题
1995-1997:国家重点科技攻关项目： “电力系统全局准稳态无功优化闭环控 制研究及示范工程” 1997-1999年，主持了国家自然科学基 金：“电力系统电压/无功分级分布式 实时优化控制” 2007年承担国家863计划：“网省地三 级协调的电网无功电压优化控制技术”
三 级 电 压 控 制
三级电压控制
分区i电压控制
分区j电压控制
二 级 电 压 控 制
主要任务是协调各二级控制系统，指导调度人员的干预。 系统的信息优化计算给出中枢母线电压幅值的设定参考值。 响应时间为几十分钟。
国际评价
美国工程院院士、IEEE Fellow、电网运行与控制国 际权威专家Anjan Bose教授书面评价“该技术的实现 使中国在该领域遥遥领先于世界（far ahead than the rest of the world）”“北美在该领域的应用是个 空白……这一中国技术（Chinese technology）是如 此成功，势必会被世界其他国家采用”。 2009年，我们的团队带头人张伯明教授由于在“电 力系统控制中心能量管理系统算法发展方面做出的 贡献”，被IEEE评选为IEEE Fellow。我们的工作已 经得到国际上的认可。
拥有专利
序号
1
名称
电力系统中基于软分区的电压控制方法
2
3 4 5
基于动态连续潮流的电力系统静态电压稳定的评估方法
一种大区电网与省级电网的协调电压控制方法 实现连续设备和离散设备综合协调的变电站电压控制方法 基于协调约束实时更新的电厂与变电站协调电压控制方法
6
7 8 9 10 11 12
基于双向协调约束的省级与地区电网协调电压控制方法
– – – – – 电压合格率不高 电压监视点众多，日常调压任务繁重 无功、电压关系复杂，人工调压难度大 无功功率不合理流动不利于电网安全运行 无功功率不合理流动不利于电网经济运行
系统建设的可行性
相关领域的理论研究日益深入——必要 的理论基础 自动化基础水平有了较大提高——必要 的技术条件 国内外电压控制项目的工程实施经验可 供参考——必要的实施经验
项目背景 推荐的控制模式 系统整体架构 工程实施关注的问题
控制模式对比
现有两种模式
RWE模式
– 两层电压控制模式
EDF模式
– 三层电压控制模式
RWE模式
OPF
OPF不收敛 SE结果不好 控制无法进行
AVR G
SE SCADA
控 制 中 心
AVR
G
局部通信中断
电 力 系 统
EDF模式
Pilot(i ) Vref
系统电压控制
实时信息
Pilot( j ) Vref
三 级 电 压 控 制
分区i电压控制
分区j电压控制
二 级 电 压 控 制
受控机组
中枢节点电压
受控机组
中枢节点电压
不受控机组
不受控机组
地区i
地区j
一 级 电 压 控 制
EDF模式
Pilot(i ) Vref
系统电压控制
实时信息
Pilot( j ) Vref
网级电网AVC业绩
华北网调
华东网调
南网总调
省级电网AVC业绩
江苏省调 内蒙省调 河北省调 山西省调 江西省调 湖北省调 北京市调 天津市调 四川省调 重庆电网
AVC预研项目业绩
华中网调 华东网调 广东中调 内蒙中调 四川中调 贵该项目取得 的成果在总体 上达到了国际 先进水平，项 目提出的适用 于三级电压优 化控制模式的 在线软分区方 法属于国际首 创，在无功优 化算法的收敛 性和系统的可 靠性等方面达 到了国际领先 水平。”
国外应用
2008年3月，本课题技术 成果推广到美国最大区 域电网公司——PJM， PJM电网覆盖美国首都和 东部13州，占全美总用 电1/6，这是美国首次实 施AVC，填补北美空白。 第一期项目“PJM电网自 动电压控制系统的研究” （AVC study on the PJM system）已经圆满结题。
华北AVC鉴定意见
该项目实现了我国第一个区域电网自动 电压控制系统，并投入现场运行，总体 上达到了国际先进和国内领先的水平。
主要奖项
1992年，状态估计和DTS双获国家科技进步二等奖 2004年，清华EMS/DTS一体化系统获北京市科技进步一等奖 （省部级） 2007年，“三维协调的新一代能量管理系统关键技术及其应 用” ，荣获中国高等学校十大科技进展 2008年，“三维协调的新一代能量管理系统关键技术及其应用” 获得国家技术发明二等奖 江苏省调AVC系统获江苏省电力公司科技进步一等奖、国家电 网公司科技进步二等奖、江苏省科技进步二等奖和中国电力科 学技术二等奖 “华北电网自动电压控制与静态电压稳定预警系统”获北京市 科技进步二等奖 “河北南部电网在线无功优化协调控制系统”获国家电网公司 科学技术进步二等奖 。 “北京市电网自动电压控制系统”获北京市电力公司一等奖 。