AVC自动电压无功控制解析

1.2 基于硬分区的三层控制模式
• 法国EDF的三级电压控制模式的研究和实施 • 始于上世纪70年代,经历了30余年的研究、 开发和 • 应用.在1972年国际大电网会议上,来自EDF( 法 • 国电力公司)的工程师提出了在系统范围内 实现协 • 调性电压控制的必要性.文献[4]详细介绍法 国 • EDF以/中枢母线0、/控制区域0为基础的电
相对缓慢的负荷变化或者区域网络结构变化 导致区域的主导节点电压发生变化后，根据 三级电压控制器确定的主导节点参考值电压， 按照预定的控制策略，以某种协调方式重新 设置区域内控制无功电源的电压参考值，以 达到系统范围内良好的运行性能，控制时间 一般为几分钟； TVC是电压分级控制中的最高层，属于 全局控制。它以调度中心的EMS为决策支持 系统，以全系统的经济运行为优化目标，并 考虑稳定性指标。协调好系统运行的安全性 和经济性的关系。通过OPF，TVC给各个二 级电压控制区域主导节点的电压参考值，供 SVC使用。控制时间一般为十几分钟到几个 小时。
框图
优缺点
• 三层电压控制模式在法国[3]、意大利[4]、 比利 • 时[5]都得到了较好的应用.和两层电压控制 方案相比, • 三层电压控制模式最大的变化在于利用无 功电压的区 • 域特性将电网划分成了若干彼此解耦的控 制区域,并 • 在此基础上实现分级分区电压控制,整个控 制系统由
框图
优缺点
•这种控制模式 比较简单,投资
• 2) OPF作为静态优化计算功能,主要考虑电 • 压上下限约束和网损最小化.如果完全依赖 OPF,则 • AVC难以对电压稳定性进行协调.当负荷重载 时, • 优化后的发电机无功出力可能搭界,无功裕 度均衡 • 度不好,使系统承担事故扰动的能力下降.因 此, 如 • 果完全依赖OPF,无法确保电压稳定性.四、电网AVC系统的优点
• 电力系统自动电压控制系统(AVC)是电网调 度自动化的有机组成部分，应用先进的电 子、网络通讯与自动控制技术，通过AVC对 发电机无功出力进行实时跟踪调控，对变 电站无功补偿设备及主变分接头进行适时 调整，有效地控制区域电网无功的合理流 动，优化电网内无功潮流的分布,改善电网 整体的供电水平，是提高电压质量，减少 网损，降低运行人员的劳动强度的重要手 段。
变电站AVC功能要求
• 控制方式 变电站自动电压控制有集中控制 和分散控制两种主要方式。
AVC主站
• AVC master station指设置在调度（通信）中
心，用于自动电压控制（AVC）分析计算并
发出控制指令的计算机系统及软件。
AVC子站
• AVC slave station指运行在电厂或者变电站
分散控制方式
• 借助变电站侧已经建设的VQC系统或监控 系统中已有的电压控制模块，经改造升级 为具有完善安全闭锁控制逻辑的AVC子站， 主站侧不给出电容器、电抗器和有载调压 分接头的具体调节指令，而是下发电压调 节目标或无功调节目标，子站根据此目标 计算对无功调节设备的控制指令并最终执 行
AVC在变电站的应用
的就地控制装置或软件，用于接收、执行
主站的控制指令，并向主站回馈信息。
集中控制方式
• 变电站侧不建设专门的子站系统，由调度 中心AVC主站直接给出对电容器、电抗器和 变压器有载调压分接头的遥控遥调指令， 利用现有的SCADA通道下发，并通过变电站 监控系统闭环执行，监控系统应对被控设 备设置远方/就地控制切换压板，并具有必 要的安全控制闭锁逻辑判断功能。控制指 令包括对电容器、电抗器的投退命令（遥 控）或者对有载调压分接头档位的调节命 令（遥调或遥控）。
五、电网AVC系统的缺点
• 运行中的AVC的限制条件为：
• (1)受发电机电压最高、最低限制；
• (2)受6KV厂用电压的限制；
• (3)受系统电压的限制； • (4)受发电机功率因数的限制等。
• 对发电厂无功进行调节，AVC子站采用如下 两大类控制思想，一种是由折算的总无功， 经计算直接确定出各机组的无功目标进行 快速直接调节，另一种是采用对总无功目 标在机组间按一定的原则分配；同时又充 分考虑母线电压和母线电压目标的差值， 对机组进行变步长的智能调节控制，对机 组进行增减磁的调节速率是由母线电压目 标和当前母线电压的差值自动调节确定。
AVC自动电压无功控制
一、AVC自动电压控制定义
• 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功能
• AVC装置的功能是：(AVC)装置作为电网电 压无功优化系统中分级控制的电压控制实 现手段,是针对负荷波动和偶然事故造成的 电压变化迅速动作来控制调节发电机励磁 实现电厂侧的电压控制,保证向电网输送合 格的电压和满足系统需求的无功。同时接 受来自省调度通讯中心的上级电压控制命 令和电压整定值,通过电压无功优化算法计 算并输出以控制发电机励磁调节器的整定 点来实现远方调度控制。
• 国内外的AVC工程实践证明,在技术层面上,
• 控制模式的研究和选择是AVC工程实施成败
的决
• 定性因素.迄今为止,主要有3种控制模式.
1.1 两层模式
• 文献[2]介绍了德国RWE进行在线实时的最 • 优潮流应用的情况.从1984年开始,RWE在控 制中 • 心利用最优潮流对于电网的无功分布情况 进行调 • 整,在状态估计的基础上,优化每小时启动一 次 (或 • 者由调度员手工启动),给出对控制变量的调 节策 • 略.在这种控制模式下,系统一级的控制策略 仍然是 • 通过发电机的AVR等本地控制设备完成的,因
AVC原理接线图
三、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
PVC为本地控制，主要是无功电压控制设 备，如发电机自动电压调节器、静止无功 补偿器、静止无功发生器等。这些设备通 过维持电压或无功为设定值进行无功电压 的瞬时快速调控，时间以秒计 SVC为区域控制，一般设置在区域调度 中心，其主要作用是协调区域内各一级电 压控制设备的工作。控制目标是当系统中 变化