一种提高电压无功自动控制系统(AVC)测试正确率的方法

一种提高电压无功自动控制系统（A VC）测试正确率的方法

发表时间：2015-12-22T11:33:19.560Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：白慧1 吕跃2 沈妍3 王博1 沈浮1 [导读] 国网天津检修公司国网天津城南供电公司为提高电力系统主网无功电压管理水平，加强系统无功电压的优化控制。白慧1 吕跃2 沈妍3 王博1 沈浮1 （1.国网天津检修公司天津市 300250；2.国网天津城南供电公司天津市 300201；

3.国网天津城西供电公司天津市 300190）摘要：简要介绍了电压无功自动控制系统（AVC）两种测试方法，即开环测试及闭环测试，针对其不足提出了一种新的提高AVC测试正确率的方法。该方法为半闭环测试，增设人工干预环节，更加保证测试过程的准确度和安全性，更方便实施且更容易满足设定的测试目标。

关键词：电压无功自动控制；开环；人工干预1引言

为提高电力系统主网无功电压管理水平，加强系统无功电压的优化控制，天津市从2010年12月开始在220kV变电站中陆续增加电压无功自动控制（AVC）系统。该软件在接入初期需进行长时间反复调试，从而对原策略进行不断优化直至满足当前电网的运行需求。AVC调试是基于变电站设备运行态进行的，为保证电力系统的正常运行，在测试过程中，一要实现控制对象确定性，不能控错开关，非相关设备不能参与AVC调节，测试过程需逐一对每一个相关设备开关进行遥控测试；二是控制策略正确性，要对策略进行测试保证策略正确，策略的测试需要运维值班人员认真监视电压水平和无功水平，检验策略的正确性。AVC系统的接入大大降低运维值班人员的日常工作量，电压无功调节从运维值班人员手动调节变为电网无功电压的自动宏观控制，减员增效效果明显，然而，电力系统自动化水平大大提高的同时，AVC等高级应用软件的可靠性显得尤为重要。2系统介绍

AVC系统基本原则是无功的“分层分区，就地平衡”，从PAS网络建模获取控制模型、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算，在确保安全稳定运行的前提下，对全网无功电压状态进行集中监视和分析计算，从全局的角度对有载调压变压器分接头、可投切电容器等无功电压设备进行集中监视、统一管理和在线优化闭环控制，是保持系统电压稳定、提升电网电压品质和整个系统经济运行水平、提高无功电压管理水平的重要技术手段。电压无功自动控制系统主要有三个模块构成：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，可在任何一台工作站上运行电压自动调节报警程序，以获得自动电压无功控制系统的信息提示。信息流向如图3所示：

图1 系统结构图AVC软件一般采用两种测试方法测试策略的正确性，即开环测试（用于告警窗口中提出控制建议）和闭环测试（直接对允许控制的设备下发遥控命令）。以上两种方法不足和缺陷可总结如下。（AVC调试效率不高）程序原因：建议周期长，控制过程不可逆转；策略原因：尚无成熟的策略可借鉴，策略需满足电网运行要求；管理原因：运行部门对该软件认识不够，生产管理漏洞易引发事故安全；此外，还存在调试人员少、主站运维工作两大、新站接入工作、数据转发等其他原因。3对策实施

3.1实施概况

借鉴主站遥控操作人工干预的经验，在AVC软件中设置人工干预环节，并设置告警铃音予以提示，该方式称为半闭环测试。遥控过程为：遥控预置、返校成功、遥控执行三个步骤如下图所示：

图2 遥控过程图人工干预设有两个环节，一是遥控预置，二是遥控下发，遥控预置和遥控下发时均在工作站弹出窗口，窗口中显示通信厂站、操作人员、开关名称、遥控序号、开关状态、操作类型、操作状态、操作人用户名、操作人密码等。

3.2实施详细说明

用于电压无功自动控制系统的半闭环测试方法如图3所示，包括按顺序执行的下列步骤：

步骤一、显示控制窗口的S01阶段：当系统需要启动一项操作时，将在主站监控系统的监控界面上自动显示包括具体控制策略和调节设备操作步骤的控制窗口；

步骤二、判断是否执行操作命令的S02阶段：等待操作人员输入执行操作命令，即在规定时间内等待是否输入了执行操作的命令，如果判断结果为“是”，则进入下一步S03阶段，否则下一步进入S10阶段；

步骤三、输入操作人员信息的S03阶段：操作人员需要在监控界面上输入操作人员信息；

步骤四、判断信息是否正确的S04阶段：系统根据初始设置中操作人员的资料验证S03阶段所输入的操作人员信息是否正确，如果判断结果为“是”，则进入下一步S05阶段，否则下一步进入S10阶段；

步骤五、确认操作合理性的S05阶段：操作人员判断控制窗口中所提供的控制策略和调节设备操作步骤是否合理，如果判断结果为“是”，则下一步进入S06阶段，否则进入下一步S10阶段；

步骤六、下发操作指令的S06阶段：操作人员通过监控界面下发方案确认指令，此后，系统将依据调节设备操作步骤，自动下发一系列遥控指令；

步骤七、判断执行操作是否正确的S07阶段：系统通过读取相关设备的监测信息，判断S06阶段所下发的操作指令是否被正确执行，如果判断结果为“是”，则下一步进入S11阶段，否则表明本次操作结果为拒动，下一步进入S08阶段；

步骤八、判断拒动是否超次的S08阶段：系统记录拒动的次数，并判断拒动次数是否超出规定值，如果判断结果为“是”，则进入下一步S09阶段，否则下一步进入S10阶段；

步骤九、放弃操作命令的S09阶段：放弃操作命令，并且闭锁相应的设备，下一步进入S11阶段；

步骤十、延时一个时段的S10阶段：系统先关闭控制窗口，再延时一个规定的时间段，然后返回到S01阶段的入口处，下一步重新进入S01阶段；

步骤十一、关闭操作窗口的S11阶段：系统自动关闭操作窗口，本次操作至此结束。

3.3方法效果检查

增加人工干预之后，大大提高了设备调压的正确率，设备遥控正确率100%，调试期间电压合格率100%；每个站经过7天的AVC半闭环测试，通过值班人员的人工干预，及时发现策略问题。

经济效益：通过增加人工干预窗口，一是提供了一个很好的测试方法，提高了测试方案的可靠性，最大限度保证了系统的安全运行，并保证调试期间电压无功的稳定性；二是提供了一个很好的AVC运行方式，在特殊情况下运行值班人员可以选择人工干预的方法对某个厂站进行调压，灵活度较高，大大的节省了时间并节约了资金，减少了运行人员的工作量，达到了减员增效，从这个角度讲经济效益是巨大的。

4总结

本文提供的用于电压无功自动控制系统的半闭环测试方法增加了半闭环测试环节，通过值班员检查电压无功控制策略正确后再进行设备的投切，运维值班人员更容易理解及掌握AVC控制策略，并能及时发现电压无功控制策略问题且能制止AVC控制可能造成的任何后果，该方法更加保证测试过程的准确度和安全性，相比开环测试和闭环测试对策，更方便实施且更容易满足我们设定的测试目标。