电压无功自动控制软件及其应用

电力系统自动化000914

电力系统自动化

AUTONATION OF ELECTRIC POWER

SYSTEMS

2000　Vol.24　No.9　P.56-59

电压无功自动控制软件及其应用

周邺飞　赵金荣

摘要：首先分析电压无功控制（VQC）原理，考虑了分接头的变化及电容器组的投切对无功和电压的综合影响，针对电压、无功的各种运行控制区域给出了相应调节策略。为适应不同电压等级、配置的变电站，提出了一种有应用价值的、在当地后台计算机的监控系统中实现的电压无功自动控制方法。该方法以变电站的一条母线作为一个VQC对象，根据监控系统的采集信号的分类，将VQC运行闭锁条件分为“遥信信号闭锁”、“遥测值闭锁”、“保护信号闭锁”，并可由远方调度端进行监视和控制。关键词：电压无功控制；变电站；监控系统

中图分类号： TM 761+.1

SOFTWARE FOR AUTOMATIC CONTROL OF VOLTAGE AND REACTIVE POWER IN SUBSTATION AND ITS APPLICATIONS

Zhou Yefei, Zhao Jinrong

(Nanjing Automation Research Institute, Nanjing 210003, China)

Abstract: The principle of substation's voltage and reactive power controller (VQC) is analyzed at first. The regulating tactics are provided on different control zone of voltage and reactive power, according to integrated influence of voltage and reactive power with tap change and capacitor action. The realization of voltage and reactive power automatic control in unmanned substations with automation systems is illustrated in detail. In conclusion, this paper presents a feasible method realizing on a local background computer to optimize voltage and reactive power control for many kinds of substations with different configurations, voltage levels and scales. This method regards one bus as one object of VQC. The locking conditions of VQC operation may be divided into “remote signal locking”, “remote measured value locking”, and “microprocessor-based protection signal locking” according to category of acquired signals by the supervisory control system. And the remote SCADA system can monitor and control the VQC operation for unmanned substations.

Keywords: voltage and reactive power control; substation; supervisory control system

周邺飞，男，工程师，主要从事变电站自动化监控系统应用研究工作。

赵金荣，男，硕士，系统所副总工程师，研究方向为电力系统厂、站自动化。

file:///E|/qk/dlxtzdh/dlxt2000/0009/000914.htm（第 1／2 页）2010-3-22 17:19:16

电压自动控制系统

自动电压控制系统姓名：张晓玲学号：１０２０１１１１３９班级：电力１１０３班摘要：介绍了变电站电压和无功控制的方法和调控原则，以及电压无功自动控制装置(VQC)的原理以及应用。引言：随着对供电质量和可靠性要求的提高，电压成为衡量电能质量的一个重要指标，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行具有重大影响。无功是影响电压质量的一个重要因素，保证电压质量的重要条件是保持无功功率的平衡，即要求系统中无功电源所供应的无功功率等于系统中无功负荷与无功损耗之和，也就是使电力系统在任一时间和任一负荷时的无功总出力(含无功补偿)与无功总负荷(含无功总损耗)保持平衡，以满足电压质量要求。 1概述变电站调节电压和无功的主要手段是调节主变的分接头和投切电容器组。通过合理调节变压器分接头和投切电容器组，能够在很大程度上改善变电站的电压质量，实现无功潮流合理平衡。调节分接头和投切电容器对电压和无功的影响为：上调分接头电压上升、无功上升，下调分接头电压下降、无功下降(对升档升压方式而言，对升档降压方式则相反);投入电容器无功下降、电压上升，切除电容器无功上升、电压下降。 2 VQC的基本原理简单系统接线图如图2.1所示，Us为系统电压；U1、U2为变电站主变高低压侧电压，U L为负荷电压，P L，Q L分别为负荷有功和无功功率，K T为变压器变比，Qc为补偿无功功率，Rs，Xs，R L，X L分别为线路阻抗参数，R T，X T为变压器阻抗参数。

图2.1 变电站等值电路图 (1) 调节有载调压器的变比由于12T U U K =为可控变量，当负荷增大，降低K T 以提高U 2，从而以提高U 2 来补偿线路上的电压损耗，反正亦然。 (2) 改变电容组的数目当投入电容量Q c 后，有： 2222()()()S T C S T S P R R Q Q X X U U U ++-+=- (2.1) 比较以上两式可见Qc 的改变会影响系统中各点电压值和无功的重新分配，当负荷增大，通过降低从系统到进站线路上的电压降△U S 以亦可增大U T2，以抵消△U L 的增大。投入Qc 后网损为： 222222222222() ()()()C C S T S T P Q Q P Q Q S R R j X X U U +-+-?=+++ (2.2) 可见网损随222()C Q Q Q =-，即主变低压侧无功功率的平方而变化，在输送功率一定的情况下，Q 2越小，网损越小。理论上，当Q 2=0时功率损耗最小，因此，对于简单的辐射形网络，提高功率因数是降低网损的有效措施。 3 VQC 的控制目标 (1) 保证电压合格主变低压母线电压以必须满足：U L ≤U 2≤U H (U H 、U L 既是规定的母线电压上

变电站无功电压控制

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

电压无功自动调节装置

公司简介北京思能达电力技术有限公司是一家经北京市科委认定的高新技术企业，注册在北京市中关村科技园区，专业从事电力系统中、高压无功补偿系列产品的开发、生产和销售。公司现有员工100 余人，其中高级技术人员40余人，下设产品研发部、财务部、市场营销部、生产部、工程部、物流部、质控部等职能部门，并在上海、郑州、西安、南京、贵阳、广州、济南设有销售服务机构。公司拥有一批长期从事电力系统生产技术管理的专家和电力产品开发的高级技术人员，拥有一支高素质的工程服务队伍和优秀的销售团队，可全方位为用户提供工程设计、供货、技术培训、安装指导、设备调试等综合服务。公司致力于电力系统高、中、低压无功补偿及滤波装置，变电站电压、无功、谐波综合治理装置的开发、生产和市场推广工作。目前公司拥有独立知识产权的三大系列十几个品种的产品，并申请获得了国家技术发明专利，产品包括：DWZT 系列变电站电压无功自动调节装置、DWZTL 系列线路型电压无功补偿装置、DWXZ 系列牵引变电站电压、无功、谐波综合治理装置、SZJB型智能化节能型路灯箱式变电站、TSF 型低压动态无功补偿滤波成套装置、TBB-Z 型高压无功补偿自动调容成套装置等。产品均已通过型式试验，并通过中国电力联合会组织的产品鉴定。我公司产品能够有效提高电力系统和用电单位的电压合格率，改善电能质量，同时节能效果明显，产品在使用后，就得到了电力行业和其他行业用户的一致好评。公司采用国内最新技术和先进的生产设备，产品检测手段齐全，质量和管理已通过ISO9001质量体系认证，确保为用户提供高性能，高质量的产品，我公司的宗旨是为客户提供无功补偿和电能质量治理方面的全方位的解决方案。思能达——电力无功补偿专家。

电力系统无功电压综合控制

电力系统无功电压综合控制【摘要】本文通过对无功功率对用户和电力系统安全稳定电能质量经济运行至关重要性；电力系统无功电源及无功补偿原则；电压--无功调节实现方法、实现方式和控制调整策略及泉州地区无功电压调整和控制分析。泉州地区的电压无功控制采用ACV智能控制系统，此系统可对电压、功率因数和网损进行优化控制。【关键词】无功电压无功电源VQC A VC调整方法调整策略无功功率对用户和电力系统安全稳定、电能质量和经济运行至关重要。从电力系统潮流计算和电力系统综合负荷电压静态特性得知，电压与无功功率密切关系。无功功率不足系统电压将下降，反之将上升。过高电压和过低电压将影响到用户和电力系统本身的正常工作。电压过高，用户的用电设备的绝缘将受到威胁；电压过低，用户的电器设备的正常工作受到影响。特别是电动机负荷，电压过低，电动机的转矩将成平方级的下降，正在运行的电动机可能停转，带重负荷的电动机可能起动不了，严重影响到用电设备的正常工作。对于电力系统本身，电压过低除了影响到电力系统的发电厂辅机正常工作外，还影响到电力系统电压的稳定问题。故电力系统电压保持在质量范围里至关重要。 1.电力系统无功电源及无功补偿原则 1.1电力系统无功电源电力系统无功电源有同步发电机、电力电容器、同步调相机、静止补偿器及电力线路。发电机通过改变励磁电流改变发电机无功的输出。根据发电机P Q曲线图得知，同步发电机要多发无功功率，势必要少发有功功率。对于小电力系统或孤立运行的电力系统的调压很有效，对大电力系统一般只作为辅助的调压措施。电力电容器并网只能发出无功，不能吸收无功，调压是有级的，但它价廉实用，它广泛应用于电力系统变电站母线的调压和负荷侧的调压。同步调相机也是靠改变其励磁电流为过励或欠励来改变输出或吸收无功大小，它既能发出无功又能吸收无功，调压是连续的，但旋转的无功补偿设备需要大量的维护，故应用较少。静止补偿器是对电力电容器的改进，它可通过可控的电抗元件来调节无功功率，它既能发出无功又能吸收无功，调压也是连续的，它是新型的无功功率补偿设备，补偿成本较高，主要是设备贵重，目前泉州供电公司有两个变电站采用此无功补偿设备。 1.2电力系统无功补偿原则电力系统无功功率补偿原则是分层分区就地平衡。对于220kV以上电网是分层平衡，对于110kV以下是分区就地平衡。从潮流计算或从功率损耗计算可知，电力系统无功功率不远距离输送，远距离输送将增加有功损耗。

DWZT调压式无功电压自动补偿装置原理

调压式无功电压自动补偿装置原理、构造及优点一．原理：调压式无功电压自动补偿装置根据Q=2πCU2原理采用调节电容器端电压方式，改变电容器端电压U来调节电容器无功出力满足系统容性无功需要，达到稳定电压，提高功率因数降低输电损耗之目的。二、构成该装置由自耦调压器、电容器、微机控制器三部分组成。其关键技术为自耦调压器，它输入端接母线输出端接电容器，电容器电压可在（100~50）%之间调整，无功输出可在（100~25）%电容容量输出。自耦调压器采用有载调压，电容器为容性无功电源，微机控制器采用九区图原理由单板机完成，它具有控制、保护、显示远动等功能，可以和综自接口。微机控制器并可根据用户要求进行特殊设计，满足用户特殊要求。三、调压式无功电压补偿装置的优点 1、电容器固定接入，可以连续可调输出，满足系统容式无功需要。 2、电容器长期工作在额定电压以下，可以成倍延长电容器的寿命。 3、由于采用自耦调压器调压附加损耗小，仅为电容器容量的（0.5~2）‰，根据国标GB6451.2-86普通35kV变压器25000kV A容量满载时损耗仅120KW左右，为额定容量的4.8‰左右，自耦变压器损耗仅为普通变压器的1／3~1／2即2.8‰左右。由于我们特殊设计其损耗更小为（0.5~2）‰

4、该装置结构简单运行费用低，安装调试后可无人值守，由于电容器运行电压低，电容器基本不会损坏，无需备件。和SVC相比占地小，DWZT-35／20000安装位置仅需6×15=90M2，而SVC需占地500M2以上，和SVC相比不需要净水等辅助设备。 5、和SVC相比无谐波污染，不需要辅加谐波吸收回路。 SVC相关技术及存在问题 SVC定义是静止无功补偿装置，依靠高压可控硅控制电压，电容容量保证无功输出，满足系统无功需要。它最大的优点是反应速度快可以在几个固波内完成变化，另外一个是可以连续调节。 SVC一般由TCR、TSC和FC组成。TCR为感性无功调节回路，即在电抗器中串入高压可控础调节感性无功容量；TSC是用高压可控硅投切电容器改变容性无功容量；而FC是谐波吸收回路（兼作基波容性无功电源），其损耗在三个部分产生。一、TCR中电感（电抗器）中产生的损耗约1%左右。二、FC回路中的串联电抗器损耗，根据设计及制造水平可以在1~2%，三、高次谐波所产生的损耗，由于SVC 要产生三次谐波，它会通过设备外壳、构件、建筑物构成回路产生发热，此损耗由于设备、构件、建筑物结构不同相差很大，可达5%以上。洛阳钢厂05年订了一台某厂生产的SVC装置，运行温度非常高，夏季电容器室温度达60℃以上。为保证设备安全运行在电容器室安装了吹风机空调等降温设备，仍不能完全解决问题，电容器室房顶防

浅谈变电站电压及无功的综合控制

浅谈变电站电压及无功的综合控制发表时间：2019-07-02T14:04:29.703Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：梁华银李毛根 [导读] 通过调节有载调压变压器分接开关和投切并联电容器组，实现调节电压合格和无功平衡的目的。国网安徽省电力有限公司宿州供电公司安徽省 234000 摘要：以变电站为单位，自动调节电压和无功功率就地平衡，变电站电压和无功控制主要是采用有载调压变压器和补偿并联电容器组，通过调节有载调压变压器分接开关和投切并联电容器组，实现调节电压合格和无功平衡的目的。关键词：变电站；电压；无功；控制 1电力系统调压的措施 1.1利用发电机调压发电机的端电压可以通过改变发电机励磁电流的办法进行调整，这是一种经济，简单的调压方式。在负荷增大时，电网的电压损耗增加，用户端电压降低，这时增加发电机励磁电流，提高发电机的端电压；在负荷减小时，电力网的电压损耗减少，用户端电压升高，这时减少发电机励磁电流，降低发电机的端电压。按规定，发电机运行电压的变化范围在发电机额定电压的-5%～+5%以内。 1.2电压无功自动控制装置在以往的变电站运行中，常常是采用人工的方式进行相关的电压无功调控，这种陈旧老套的控制方法不但需要耗费变电站值班人员的大量精力，加重了其负担，增大了工作量，同时也不能很好的实现电压无功控制的目的。这是因为人工调节的主观因素太大，如果值班人员的判断或操作失误，就会严重影响到调控的合理性，不利于变电站的稳定电力供应。随着人们对供电质量的要求更高，大多数变电站都是采用的无人值班变电站，这样以来，人工操控电压无功就很难实现。 1.3利用无功功率补偿调压改变变压器分接头调压虽然是一种简单而经济的调压手段，但改变分接头位置不能增减无功功率。当整个系统无功功率不足引起电压下降时，要从根本改变系统电压水平问题，就必须增设新的无功电源。无功功率补偿调压就是通过在负荷侧安装同步调相机、并联电容器或静止补偿器，以减少通过网络传输的无功功率，降低网络的电压损耗而达到调压的目的。 1.4改变输电线路的参数调压从电压损耗的计算公式可知改变网络元件的电阻R和电抗X都可以改变电压损耗，从而达到调压的目的。变压器的电阻和电抗已经由变压器的结构固定，不宜改变。一般考虑改变输电线路的电阻和电抗参数以满足调压要求。但减少输电线路的电阻意味着增加导线截面。多消耗有色金属。所以一般不采用此方法。 2 变电站电压无功控制方式目前，变电站电压无功控制方式主要有3种：集中控制方式、分散控制方式和关联分散控制方式。 2.1 集中控制方式集中控制是指在调度中心根据采集的各项数据，通过遥控装置对各个变电站的调压设备、无功补偿设备统一进行控制。从理论上讲，集中控制方式应该是保持配电网电压合格、无功平衡的最佳方案。但它对调度中心的要求相对较高，在软件方面要求配备实时控制软件，在硬件方面要求配电中心达到“三遥”的水平，最好在各个配电中心针对这一环节配备单独的智能模块。目前，各地变电站的基础设施条件和智能化水平参差不齐：有的地方相对发达一些，设备比较先进，智能化水平较高；有的地方相对落后一些，设备比较陈旧，基本没有自动化装置；有的地方变电站各方面建设虽然比较先进，但是缺少相关操作人才，也难以实现集中控制。因此，当前要想实现整个电力系统全部采用集中控制方式还是比较困难的，只能在相对发达的地区先建设一部分，逐步在其他地区循序渐进地推开。 2.2 分散控制方式分散控制方式是指在每个变电站专门建设一台电压无功自动控制平台，该装置根据采集的数据，自动调节分接头位置或投切并联电容器组，从而实现对电压调节装置和无功补偿设备的控制，当主变压器负荷发生变化时，保证该变电站供电半径内配电网电压质量合格、无功功率合格。分散控制的优点是控制简易、投入较小，符合当前我国大部分地区的基本情况；缺点是难以实现整个地区大面积的统一操控。随着计算机、通信技术在电力行业的应用越来越广泛，实现对整个地区进行集中控制是大势所趋，分散控制装置由于其自身的条件所限，逐步会被淘汰，但在局部地区其使用还具有一定的优越性。 2.3 关联分散控制方式集中控制方式理论上能够及时掌握整个地区变电站的相关情况并进行最好的集中控制，但是此控制方式对变电站的软硬条件的要求比较高，需要投入更多资金，并且由于多个变电站在一个调度中心进行集中操作管理，控制系统比较复杂，操作难度较大，一旦发生问题，影响很大。目前，国内大部分地区应用比较广泛的是分散控制方式，但此控制方式不能实现整个地区的集中管理。关联分散控制方式是指在正常运行情况下，由安装在各变电站的控制装置根据编好的控制程序进行调控。在保障整个系统安全可靠运行的前提下，分别计算出正常运行、紧急情况、系统运行方式发生大变动时的调控范围，由调度中心根据采集的数据情况直接进行操作或修改变电站母线电压和无功功率值，以满足辖区内电力系统安全、可靠运行的要求。关联分散控制的最大优点是无论在正常情况下还是在紧急状态下，都能有效保障辖区内的供电可靠性和经济性。关联分散控制装置要求必须满足对受控厂站分析、判断和控制的强大通信功能，以及时将采集到的信息报告给调度中心，并执行好调度中心下达的各项调控命令。 3 变电站电压无功综合控制方式调节判据变电站电压无功综合控制调节判据分为以下5个方面：1）按功率因数控制；2）按电压控制；3）按电压综合控制有载分接开关和电容器组；4）按电压和功率因数复合控制；5）按电压、时间序列复合控制。 3.1 按功率因数控制根据功率因数的大小，来确定投切并联电容容量。如果功率因数低于确定值则通过自动控制装置投入电容，如果高于确定值则通过自动控制装置切除电容。此办法没有把电容对母线电压的影响考虑进来，并且当变压器负荷较小时，可能存在自动控制装置动作频繁的问

变电站内电压无功自动调节和控制

变电站内电压无功自动调节和控制变电站内电压无功自动调节和控制，是通过站内智能设备实时采集电网各类模拟量和状态量参数，采用计算机自动控制技术、通信技术和数字信号处理技术，对电力系统电压、潮流状态的实时监测和估算预测实现自动调节主变压器分接头开关和投切补偿电容器，使变电站的母线电压和无功补偿满足电力系统安全运行和经济运行的需要。提高变电站电压合格率并降低网损，减轻值班人员劳动强度。 1 基本原理 1.1 变电站运行方式的变化对电压无功控制策略的影响 1.1.1 变电站运行方式的识别 (1) 完全分列运行。变电站高、中、低压侧母线均分开运行。 (2) 分列运行。变电站高、中、低压侧任一侧母线并列运行，其他母线分开运行。 (3) 并列运行。变电站高、中、低压侧任两侧母线并列运行。信息请登陆:输配电设备网 1.1.2 不同运行方式下的电压无功控制策略 (1) 完全分列运行。各台变压器分接头可以在不同档位运行。各低压母线段电容器组分别进行循环投切。此时控制电压及无功定值各自分别选定，有功、无功功率为各自主变压器高压侧的有功、无功功率。 (2) 分列运行。各台变压器分接头可以在不同档位运行。变电站的有功、无功功率为各主变压器高压侧的有功、无功功率之和，所有电容器组应统一考虑进行循环投切，但需考虑每段母线电容器组的均衡投切。变压器分接头调节可以根据各变压器的电压目标进行分别控制。 (3) 并列运行。各台变压器分接头必须在相同档位运行。变电站的有功、无功功率为各主变压器高压侧的有功、无功功率之和，所有电容器组应统一考虑进行循环投切，但需考虑每段母线电容器组的均衡投切。并列运行时，并列母线的电压应选定一个电压值作为控制电压，并列主变压器的调整方式为联动调整，处于越限状态的主变压器作为主调，另一台主变压器作为从调，主调主变压器分接头成功动作后，再控制从调主变压器；若主调主变压器分接头动作未成功，将自动闭锁对从调主变压器的调节，并将主调主变压器分接头回调。 1.1.3 电压无功控制策略的优化 (1) 要考虑电容器组投切对变电站高压母线电压的影响，投入电容器组使母线电压升高，切除电容器组使母线电压降低。尽可能多利用电容器组投切控制，少进行变压器分接头调节来达到较好的控制效果。信息来自:输配电设备网 (2) 电压无功控制策略的选择应避免进入循环振荡调节，即在不同区域由于采取不适合的调节控制策略而导致在两个不合格区域内振荡调节，对系统产生较大的影响同时对变电站内有载调压分接头和电容器组的频繁升降和投切造成设备损坏。 1.2 变电站电压无功控制的闭锁条件及要求所谓电压无功控制的闭锁，是指VQC装臵在变电站或系统异常情况下，能及

解析自动无功电压控制系统

解析自动无功电压控制系统随着高电压等级、大容量和跨区电网的迅速发展，为保证电网安全、优质和经济运行，对电压质量提出了更高标准和更严格的要求。目前运用比较广泛的变电站VQC装置已经不能够有效处理全网范围内无功优化的问题，引入自动无功电压控制（A VC）系统是必然的。本文介绍了自动无功电压控制（A VC）系统的应用及其特点优点。标签：自动;无功;电压;控制;优化电压的稳定对于保证国民经济的生产，延长生产设备的使用寿命有着重要的意义，而减少无功在线路上的流动，降低网损经济供电又是重要目标，因此随着负荷的波动对电压与无功调节需求往往很频繁，如果由人工进行调节干预，则一方面增加监控运行人员的负担，另一方面靠人工去判断操作很难做到调节的合理性。自动无功电压控制（A VC）系统是从全网角度分层、分区对电压和无功进行协调优化控制，从PAS网络建模获取设备及网络模型、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、可投切容抗器等无功电压设备进行集中监视、统一管理和在线闭环控制，实现电网所有无功装置自动调节，是保证全网电压合格率、降低调度集控人员劳动强度、提高系统电压稳定控制水平和电网运行经济性的有效技术手段。 1、A VC系统应用的必要性由于电压调节的管理模式一直沿用着传统的地域分散控制形式，所以现在电网结构逐渐的表现出一系列的弊端，主要的问题有：（1）一部分变电站的母线电压控制依靠调度监控人员的人工调节，运行人员需要时刻监视系统电压情况，并进行人工调整，工作强度大，阶梯性调节无渐变性会造成电网电压波动大，造成变电站的电压合格率较低。（2）一部分变电站靠站内VQC装置自动调节。由于VQC装置只对本站内10kV母线电压进行控制，如果要实现全部变电站的10kV母线电压自动控制，每个变电站都需要安装一套，建设所需要的资金量和人工非常大，而且VQC装置只能保证本站内的母线电压不会越限，无法从全网优化角度考虑，其全面推广应用有较大的局限性。（3）电厂之间，由于各电厂只关注自身母线电压，没有从全局角度协调无功分配，造成不必要的有功损耗。各厂、站无功电压控制没有进行协调，造成电网运行不经济。

变电站电压无功综合控制策略的分析

变电站电压无功综合控制策略的分析发表时间：2019-03-13T14:42:09.377Z 来源：《河南电力》2018年18期作者：李亚雄苏力[导读] 电压是衡量电网电能质量的重要指标之一。电压过高或者过低，都会影响到电力系统中各类电力设备的正常运行。（华电电力科学研究院有限公司中南区域中心湖北武汉 430000）摘要：电压是衡量电网电能质量的重要指标之一。电压过高或者过低，都会影响到电力系统中各类电力设备的正常运行。而电力系统的电压水平与无功功率有着十分密切的关系，故维持电网中的无功功率平衡可以有效地提高电能质量，并保证电力系统的安全、可靠、经济运行。本文结合智能变电站中电压无功综合控制子系统的目标，介绍了一些学者提出的电压无功控制综合策略的内容，分析它们各自所具有的特点，最后结合已有成果对这一领域的发展进行了展望。关键词：电压无功控制；无功补偿；控制策略；智能变电站引言我国国民经济不断发展，工业贡献了其中非常重要部分。工业的发展离不开合格的电能质量。改善电压质量可以有效地节约能源，防止电力系统电压出现崩溃以及提高电网的安全运行水平。由于电力系统中无功功率与电压水平紧密相关，变电站往往通过补偿无功功率实现系统中无功功率的平衡。无功补偿的作用主要有以下几点[1]： 1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。 2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输定系统的稳定性，提高输电能力。 3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。 1 无功补偿的方法电网无功补偿方案有以下4种：变电站集中补偿、低压集中补偿、配电线路固定补偿和用户终端分散补偿。变电站集中补偿的装置包括同步调相机、并联电容器、静止补偿器等。这种补偿方式一般将装置集中接在变电站的10kV母线上，其优点是便于实现自动投切，利用率高，降低了事故出现的概率，有效减少电网的无功负荷。但是该方式不能解决下一级电网的网损或线损，因此10kV配电网降损不能采取这种补偿方案。目前无功补偿的方式主要是220kV、110kV、35kV变电站低压侧集中补偿，以及在配电台区装设固定联接的电容器补偿和高压配电线路分散补偿。220kV变电站、110kV变电站配置的无功补偿容量较大，而35kV变电站及配电台区配置无功补偿容量偏小，大部分无功补偿装置采用的是手动投切[2]。 2 变电站自动化变电站在电力系统中占有非常重要的地位。变电站是否正常运行，对电力系统的安全、稳定运行起到决定性的作用。在当今我国大力提倡智能电网的背景下，进一步提高变电站自动化和发展变电站智能化已成为电力系统研究中的热点。在IEC61850标准中，对变电站自动化系统SAS的定义为：变电站自动化系统就是在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化。变电站自动化系统中的子系统有监控子系统，继电保护子系统，自动控制子系统等。 3 变电站电压无功综合控制子系统变电站自动化系统需要保证设备的安全、可靠运行以及提高电能质量。为此，在变电站自动化系统中，需要电压无功综合控制子系统，低频低压减负荷控制子系统，单相接地选线控制子系统，备用电源自投控制子系统等。这些系统均采用了独立的自动装置。 3.1 电压无功综合调控的意义电压无功综合调控的目的是：维持供电电压在给定范围内；保持电力系统达到合适的无功平衡；在保证电压质量合格的前提下尽量降低电能损耗。目前，在我国变电站应用最广泛的调压方式是结合并联补偿电容器组与有载调压变压器来对电压和无功功率进行调节。对补偿电容器进行投切操作，可以改变电力系统中的无功分布，从而提高电能质量，改善功率因数，减少网络中的电能与电压损耗。而通过切换有载调压变压器的分接头位置就可以改变变压器的变比，从而对电压进行调整。 3.2 电压无功综合控制的实现目前我国变电站主要使用基于微机技术的电压无功综合控制系统（VQC）来解决电压和无功的调节问题。常用的VQC有两类：变电站监控系统实现的电压无功控制和独立的VQC成套装置。利用变电站监控系统实现电压无功控制，是通过在变电站自动化系统站控层监控机中装设VQC控制软件实现的。该软件通过RTU远动装置获取到模拟量、开关量等信息后对所得信息进行分析和计算，从而确定所采取的调控决策，发出调控指令交由RTU远动装置进行执行，故而这种VQC也被称为基于RTU的VQC控制系统。独立的VQC成套装置则包括独立的微计算机系统和模拟量采集、信号采集I/O系统以及控制输出回路，同时具有测量、显示、统计、打印功能和专门的控制软件，故其可以独立地对变电站的电压和无功进行控制。 4 变电站电压无功综合控制策略对电压无功进行控制时，采用传统的功率因数补偿法容易对电网造成过补偿。经过理论研究和实践证明后，变电站的电压无功综合控制选取无功功率Q为无功控制量。因此，所谓电压无功综合控制，即根据电压和无功功率这两个判别量来对电压和无功进行综合调节。变电站电压无功综合控制的目标是在保证电压合格和无功功率基本平衡的前提下，尽可能少地对并联电容器进行投切以及对有载分接开关进行调节。为了更好地实现这个目标，不断有学者对现有电压无功综合控制策略进行修正，从而提出新的策略。 4.1 基于区域图的控制策略

电压综合无功控制

1.电压、无功综合控制的目标电力系统中电压和无功功率的调整对电网的输电能力、安全稳定运行水平和降低电网损耗有极大的影响。因此，要对电压和无功功率进行综合调控，保证实现包括电力企业和用户在内的总体运行技术指标和经济指标达到最佳。其具体的调控目标如下：（1）维持供电电压在规定的范围内，根据前能源部颁发的《电力系统电压和无功电力技术导则》（简称《导则》）规定，各级供电母线电压的允许波动范围（以额定电压为基准）规定如下： 1）500（330）kv变电站的220kv母线，正常时0%～+10%，事故时-5%～+10%。 2）220kv变电站的35～110kv母线，正常时-3%～+7%，事故时±10%。 3）配电网的10kv母线，电压合格范围为10.0～10.7kv。（2）保持电力系统稳定和合适的无功功率。主输电网络应实现无功分层平衡；地区供电网络应实现无功分区就地平衡，才能保证各级供电母线电压（包括用户入口电压）在《导则》规定范围内。（3）保证在电压合格的前提下使电能损耗最小。为了达到以上目标，必须增强对无功功率和电压的调控能力，充分利用现有的无功补偿设备和调压设备（调压机、静止补偿器、补偿电容器、电抗器、有载调压变压器等）的作用，对他们进行合理的优化调控，本文中我们主要用到静止无功补偿器。电力系统的长期运行经验和研究、计算的结果表明，造成系统电压下降的主要原因是系统的无功功率不足或无功功率分布不合理。所以，对发电厂而言，主要的调压手段是调整发电机的励磁；对变电站来说，主要的调压手段是调节有载调压变压器分接头位置和控制无功无功补偿电容器。在这里我想向大家介绍一种新型无功补偿器—静止无功补偿器。上述两种调节和控制的措施，都有调整电压和改变无功分布的作用，但它们的作用原理和后果有所不同。有载调压变压器可以在带负荷的情况下切换分接头位置，从而改变变压器的变比，起到调整电压和降低损耗的作用。调压措施本身不产生无功功率，但系统消耗的无功功率与电压水平有关，因此在系统无功功率不足的情况下，不能用改变变比的办法来提高系统的电压水平；否则电压水平调得越高，该地区的无功功率越不足，反而导致恶性循环。所以在系统缺乏无功的情况下，必须利用补偿电容器进行调压。控制无功补偿电容器的投切，既能补偿系统的无功功率，又可以改变网络中无功功率的分布，改善功率因数，减少网损

AVC系统电压无功控制策略

第四部分 AVC电压控制

概述：电压控制策略目的是即时调节区域电网中低压侧电压以及控制区域整体电压水平，使得电压稳定在一定的区间内。针对AVC系统各个功能来说，电压控制是优先级最高，保证电压稳定在合格范围内也是AVC系统最重要的目标。AVC系统的电压控制分为两部分即区域电压控制和单个变电站的电压校正。通过两部分调节即可以保证所有母线电压稳定在合格范围内，又有效的减少了设备控制震荡。区域电压控制：区域即电气分区，所谓区域控制就是整体调节每一个电气分区（以下称作区域）的电压水平，使之处在一个合理范围内。首先以AVC建模结果为基础，分别扫描每个区域中压侧母线电压水平，通过取当前母线电压和设定的母线电压上下限作比较，分别统计每个区域中压侧母线的电压合格率(s%)。然后用此合格率和设定的合格率限值(-d%)比较，如果s>=d,说明对应区域整体电压水平相对合理，不需要调整。如果s

第五章电力系统电压和无功功率自动控制

第五章电力系统电压和无功功率自动控制第一节电力系统电压和无功功率控制的必要性一、电力系统电压控制的必要性（一）电压偏移对电力用户的影响异步电动机转矩2U ∝；电炉有功功率 2U ∝；电压高，电气设备绝缘受损，变压器、电动机等铁损增大；白炽灯，对电压变化敏感；冲击负荷（如轧钢机等）会引起电压突然下降和恢复，产生电压闪变，引起附近用户灯光闪烁等。（二）电压偏移对电力系统的影响电压↓→--电厂的厂用机械出力↓→--电厂出力↓；电压过低时，低于临界值时，母线电压有微小下降时，负荷的无功消耗量的增加值大于系统向该节点提供的无功功率的增加值→--无功缺额进一步加大→--电压进一步下降→--恶性循环产生“电压崩溃”（母线电压下降到很低的水平）。二、无功功率控制的必要性 1、维持电力系统电压在允许范围之内电力系统中无功电源发出的无功功率等于电力系统负荷在额定电压时所需要消耗的无功功率时，电压是稳定的，可稳定在额定电压下，当无功缺额时，电压下降，可稳定在一个较低的电压。维持电力系统电压在允许范围之内是靠控制电力系统无功电源的出力实现的。 x Q Q 2、提高系统运行的经济性无功功率一般尽可能地就地就近平衡。 3、维持电力系统稳定第二节电力系统电压和无功功率的控制一、电力系统的电压控制（一）电力系统的无功负荷系统正常运行时电压变化主要由负荷无功功率变化引起。电力系统无功负荷变化分两类：变化周期长、波及面大的负荷变化，可预测；

冲击性造成间歇性负荷变化，不可预测。（二）电力系统的电压控制任务：① 线损、变压器损耗） (l 1 k m 1 j Lje n 1 i Gie ∑∑∑=∑==?+=ke Q Q Q ； ② （允许电压）y U U ≤。负荷引起的电压波动，采用： a 、设置串联电容器； b 、设置调相机和电抗器； c 、设置静止补偿器。仅控制各电压中枢点的电压偏移不超过允许值。二、电力系统的无功功率控制任务：① 损耗） (l 1 k m 1 j Lje n 1 i Gie ∑∑∑=∑==?+=ke Q Q Q ； ②优化电力系统中无功功率分布。优化内容： a 、负荷所需的无功功率让哪些无功功率电源提供最好，即无功电源的最优分布问题； b 、负荷所需的无功功率是让已投入运行的无功电源供给好，还是装设新的无功电源更好，即无功功率的优化补偿问题。优化目的：保证电压质量的前提下获得更多的经济效益。第三节同步发电机励磁控制系统的主要任务和对它的基本要求励磁系统是向发电机供给励磁电流的系统，它包括产生发电机励磁电流的励磁功率单元，自动励磁调节器，手动调节部分，灭磁保护，监视装置和仪表等。一、同步发电机励磁控制系统的主要任务（一）控制电压 L I + - FLQ L U d X 等值电路图

电压无功自动调节装置技术方案

DWZT电压无功自动调节装置技术方案北京思能达节能电气股份有限公司 2013年11月

目录一、公司简介 (2) 二、DWZT系列电压无功自动调节装置技术简介 (3) 三、DWZT型电压无功自动调节装置方案概述 (4) 四、DWZT型电压无功自动调节装置与TBBZ无功补偿装置的比较 (6) 五、产品遵循的主要现行标准及现场要求 (7) 六、产品的特点、功能、保护及算法 (8) 七、DWZT电压无功自动调节装置的主要参数 (10) 八、供货范围、规格、数量 (14) 九、试验 (15) 十、包装和运输 (16) 十一、供货附件 (16) 十二、质量保证及售后服务 (16) 十三、技术培训 (17) 十四、生产及试验设备 (17) 十五、DWZT电压无功自动调节装置部分业绩表 (18)

一、公司简介北京思能达节能电气股份有限公司（以下简称“思能达”）于二零零四年在京组建，致力于提供高品质、高性能的产品和优质、高效的服务。公司注册资金3910万，位于北京中关村科技园区，是一家资产和销售额双过亿元的高新技术企业，目前拥有近三万米的思能达产业基地，超过200名的优秀人力资源，在全国主要城市设立了销售和服务机构，提供给客户完整的支持、业务与营销网络，为客户提供实时周到的服务。凭借多年卓越的电能质量治理平台的应用经验，不断深耕节能服务行业，并提供前瞻性的解决方案。思能达很早就将目光放在节能服务领域里面，利用产品与整体解决方案的优势，公司不断拓展发展领域，产品应用涉及了电力、风力发电、石油化工、钢铁冶金、煤炭、电气化铁路、水泥建材等诸多领域，同时紧跟市场的变化，思能达公司拥有独立知识产权的七大系列十几个品种的产品，并申请获得了国家技术发明专利，产品包括：TBB型高压无功补偿自动投切装置、SNTA1002系列线路柱上无功补偿装置、SNTA1003型低压无功补偿滤波成套装置、DWZT系列变电站电压无功自动调节装置、DWZT系列馈线调压装置、SNTA1006矿热炉低压短网动态无功补偿装置、SNTA电石显热余热回收装置、WBB矿用隔爆型动态无功自动补偿装置、SNTA1008电源安全净化装置、SNTA1009瞬时无功电源装置、IVC区域无功优化系统等。凭借雄厚的技术实力，不断创新，生产卓越的产品，通过优质、高效的服务，锐意开拓，目前已经有1000多套产品成功投入使用，并得到了用户的一致好评。按照“一年一大步，三年大发展”的目标，思能达人秉承“诚信、专业、责任、创新、共赢”的企业理念，通过实施既定发展战略，履行企业使命，达到战略领先、管理领先、技术领先和效益领先。思能达长期与大型企业、高等院校联合，从事服务于相关节能科技的各种实用新型技术的研究和开发，努力将自身打造成一家专业企业提供节能服务方案和节能设备制造的知名供应商。思能达将节能服务层次带入一个新的阶段：由硬件、软件、客户服务、全面后勤支持和自动化基础设施等构成的全面完整的系统整合解决方案。我们可以做到满足每一个客户的

电厂的电压无功控制策略和实现方式

电厂的电压无功控制策略和实现方式邱军，梁才浩（华中科技大学，武汉430074）摘要：阐述了电厂电压无功控制的手段、目标、策略和实现方式；分析了约束条件；比较了目前几种主要的电压无功控制实现方式。提出了一种新型的具有独立输入系统的电压无功控制实现方式，该方式具有很高的实用价值。关键词：电厂；电压；无功；励磁调节器；计算机监控系统 Strategies and Implementation Modes of Voltage and Reactive Power Control for Power Plant QIUJun，LIANGCai－hao （College of Electrical＆Electronic Engineering，Huazhong University of Science＆Technology， Wuhan 430074，China） Abstract：The means and objects of voltage and reactive power control for power plant，as well as thestrategies and implementation modes are discussed，and analyses some restricted conditions．Several currentvoltage／var controlimplementation modes are also compared．Furthermore a new voltage／varcontrolmode ofindependented inputsystem is proposed．It is believed it willhave high applied value． Key words：power plant；voltage；reactive power；excitation regulator；computer monitoring system 1 引言电压是衡量电能质量的重要指标，电压的运行水平与无功功率的平衡密切相关。为了确保系统的运行电压具有正常水平，系统必须拥有足够的无功电源来满足系统负荷和网络

无功电压控制

配电网电压控制方案北极星电力网技术频道作者: 2009-4-28 13:20:25 (阅290次) 所属频道: 电网关键词: 配电网电压控制电压无功控制确定规模的配电网终端系统，无功过剩时一方面会提高系统运行电压，导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况，缩短设备的使用寿命；另一方面，无功过剩也会影响线路传输的安全稳定性，导致系统的输送容量下降，给电网运行调度带来不利的影响。而系统无功不足时，一方面会降低电网电压，另一方面，电网中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗，加大了电网的运行成本。所以，无功是影响电压质量的一个重要因素。实现无功的分层、分区就地平衡是降低网损的主要原则和重要手段。电压和无功调节是各级变电所需要承担的重要任务。其中，电容器投切是变电站无功调节的最有效而简便的方法，变压器分接头的调节是母线电压控制的最直接手段。近几年以来，我国的电力工作者在此基础上，对电压与无功控制方式进行了大量的研究与开发工作，并相继推出了一系列的基于微机控制技术的电压与无功综合控制装置（VQC系统）。 1 现有电压无功控制的问题目前VQC系统的实现方式多种多样，包括专用的VQC装置、利用变电站综合自动化后台或利用RTU可编程逻辑控制等方式。其控制策略为九区图控制，即根据电压和无功功率两个参数的综合分析后，判断是投切电容还是调节变压器分接头。采用VQC装置后，变电站的电压无功调节实现了自动控制，改变了过去依靠人工实现电压－无功调节的传统方式，可以满足变电站中母线电压与无功潮流的综合控制，大大地减轻了运行人员的工作负担，降低了误操作的发生，并取得了一定的运行经验，受到了运行部门的认同，成为一种发展趋势，在变电站得到了大力的推广。但从运行的效果看来，该种方式还有很多地方值得讨论：a）容性无功是通过电容器的投切实现的，因容性功率调节不平滑而呈现阶梯性调节，故在系统运行中无法实现最佳补偿状态。电容器分组投切，使变电站无功补偿效果受电容器组分组数和每组电容器容量的制约，分组过少则电容调整梯度过大和冲击大；分组多则需增加开关、保护等附属设备及其占地面积。 b）电容器组仅提供容性无功补偿，当系统出现无功过剩时，无法实现无功就地平衡。 c）由于系统无功的变化而导致电容器的频繁投切，使得电容器充放电过程频繁，减少其使用寿命，对设备运行也带来了不可靠因素。 d）电容器的投切主要采用真空断路器实现（VSC）。其开关投切响应慢，不能进行无功负荷的快速跟踪；操作复杂，尤其不宜频繁操作。近来出现了使用晶闸管投切电容器组（TSC）来代替用真空开关投切电容器组的方法。该法解决了开关投切响应慢和合闸时冲击电流大的问题，但不能解决无功调节不平滑以及电容器组分组的矛盾，同时由于采用了大功率的电力电子器件，也提高了系统的造价。 e）该方法需要在变压器上配置有载开关。变压器带负荷时调节有载开关分接头，会出现短时的匝间短路产生电弧，影响变压器油的性能，也会损坏分接头的机械与电气性能，因此，运行部门往往采取尽量不调或少调有载分接开关的原则，使得VQC的综合调节效果难以实