5000V變電站站用變電壓與主站AVC聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)探討

引言

目前,我省電網(wǎng)2200V及以下變電站都采用調(diào)度自動(dòng)化主站AVC功能對(duì)變電站的電壓無功進(jìn)行自動(dòng)控制,部分5000V變電站也逐步投入AVC功能,這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了電網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制能力,替代了調(diào)度監(jiān)控人員人工投退電容電抗器組、調(diào)節(jié)主變檔位的工作,提升了調(diào)度監(jiān)控人員的工作效率,為調(diào)度大集中機(jī)構(gòu)改革提供了技術(shù)支撐。

各地AVC功能的應(yīng)用都是從低電壓等級(jí)變電站(350V或1100V）開始的,對(duì)于這些變電站,100V側(cè)電壓是AVC控制的唯一電壓目標(biāo)值,因此能夠保證站用變380V側(cè)電壓的合格,2200V電壓等級(jí)變電站也把100V側(cè)電壓作為AVC控制的主要目標(biāo)值,這些變電站正常情況下都不會(huì)出現(xiàn)站用380V電壓過高或過低的情況。但是,5000V及以上變電站往往不把主變低壓側(cè)電壓作為AVC的控制目標(biāo),同時(shí),站內(nèi)投退無功裝置對(duì)主變低壓側(cè)電壓的影響又比較大,因此,在AVC控制過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電壓過高或過低的情況,嚴(yán)重影響變電站站用變直供電源設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,給變電站和電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來了風(fēng)險(xiǎn)。

1存在的主要問題

目前5000V變電站AVC的自動(dòng)控制策略存在如下關(guān)鍵技術(shù)問題:

(1）5000V變電站AVC只把5000V和2200V作為主要控制目標(biāo),沒有把350V側(cè)電壓作為AVC控制目標(biāo)。

(2）由于5000V變電站的電容電抗器組容量較大,盡管其投退對(duì)5000V高壓側(cè)電壓影響不大,但對(duì)350V低壓側(cè)電壓影響較大。

(3）目前大部分5000V變電站已實(shí)現(xiàn)無人值班,監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)站用變電壓過高或過低后,需要派人到現(xiàn)場(chǎng)處理,無法及時(shí)調(diào)整站用變電壓,達(dá)不到電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行的要求。

(4）部分5000V變電站的站用變不具備有載調(diào)壓功能,即使有人值班,如需停電調(diào)壓,操作起來仍然困難。

以上技術(shù)問題可能造成的后果:站用變的380V電壓經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電壓過高或過低的情況,站內(nèi)直接由站用變供電的設(shè)備會(huì)出現(xiàn)告警,甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)行:主變的風(fēng)扇停止運(yùn)行會(huì)影響主變的降溫,導(dǎo)致主變損壞,影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

2解決問題的技術(shù)措施

要解決5000V變電站AVC控制存在的380V電壓過高或過低的問題,目前主要有如下技術(shù)措施:

2.1單邊閉鎖技術(shù)

這種技術(shù)需要先在主站AVC設(shè)定380V電壓側(cè)的上下閉鎖限值,在AVC控制過程中,如出現(xiàn)站用變380V側(cè)電壓越閉鎖限值,則閉鎖該變電站AVC對(duì)該站電壓有可能加劇站用變380V側(cè)電壓越限方向的控制,保留相反方向的控制。如設(shè)定380V電壓側(cè)的上下閉鎖限值分別為430V和330V,當(dāng)主站端收到該站的380V電壓側(cè)電壓為430V及以上時(shí),主站會(huì)閉鎖該站電容器組的投入和電抗器組的退出功能,如自動(dòng)調(diào)主變抽頭功能投入,也閉鎖其調(diào)升電壓檔功能:但允許AVC退出該站電容器組和投入電抗器組功能繼續(xù)運(yùn)行,如自動(dòng)調(diào)主變抽頭功能投入,允許其調(diào)降電壓檔功能繼續(xù)運(yùn)行。同樣,當(dāng)主站端收到該站的380V電壓側(cè)電壓為330V及以下時(shí),主站會(huì)閉鎖該站電容器組的退出和電抗器組的投入功能,如自動(dòng)調(diào)主變抽頭功能投入,也閉鎖其調(diào)降電壓檔功能:但允許AVC投入該站電容器組和退出電抗器組功能繼續(xù)運(yùn)行,如自動(dòng)調(diào)主變抽頭功能投入,允許其調(diào)升電壓檔功能繼續(xù)運(yùn)行。

這項(xiàng)技術(shù)會(huì)影響AVC的整體效果,但可保證站用設(shè)備的安全運(yùn)行,適用于站用變不具備有載調(diào)壓開關(guān)的變電站。

2.2站內(nèi)監(jiān)控自動(dòng)調(diào)壓技術(shù)

該技術(shù)擬在站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)對(duì)站用變有載調(diào)壓開關(guān)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控的功能,設(shè)定380V電壓側(cè)的上下限值,出現(xiàn)站用變380V側(cè)電壓越限值時(shí),站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)控制模塊將對(duì)站用變有載調(diào)壓開關(guān)進(jìn)行調(diào)檔,以保證站內(nèi)站用變380V側(cè)電壓在設(shè)定的定值范圍之內(nèi)。

這項(xiàng)技術(shù)需要在每個(gè)站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)專用的功能模塊,且不具備預(yù)判功能,在運(yùn)行過程中會(huì)造成短暫的過電壓,適用于站用變具備有載調(diào)壓開關(guān)的變電站。

2.3主站AVC聯(lián)動(dòng)調(diào)整技術(shù)

在主站AVC獨(dú)立設(shè)置變電站站用

變AVC調(diào)壓站,采集變電站各站用變380V側(cè)電壓、有載調(diào)壓開關(guān)檔位信息和開關(guān)檔位遙控點(diǎn)上送主站系統(tǒng),使主站具備對(duì)變電站內(nèi)站用變?cè)诰€調(diào)壓功能。

該技術(shù)需要在主站系統(tǒng)增加站用變AVC調(diào)壓站功能模塊,增加相應(yīng)功能,包括對(duì)A、B、C三相電壓的上下限值Ua上、Ub上、Uc上和Ua下、Ub下、Uc下的設(shè)置、低壓電壓改變量動(dòng)態(tài)更新、站用變檔位預(yù)調(diào)等功能。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)站用電壓的預(yù)測(cè),做到預(yù)調(diào)站用變檔位以避免站用電壓越限情況的發(fā)生,是本文探討的主要內(nèi)容。

3聯(lián)動(dòng)調(diào)整策略及調(diào)整流程

（1）站用變AVC調(diào)壓站的設(shè)置:可按變電站AVC模式在主站AVC模塊獨(dú)立設(shè)置,以變電站為單位,對(duì)于有多臺(tái)站用變的變電站,需考慮站用變?cè)诓煌\(yùn)行方式下的調(diào)壓策略:運(yùn)行方式一般分為分列方式和并列方式。

（2）站用變AVC調(diào)壓站定值設(shè)置:分別設(shè)定A、B、C三相電壓的上下限值Ua上、Ub上、Uc上和Ua下、Ub下、Uc下,可以變電站內(nèi)由站用變直接供電的設(shè)備所允許的最小變化范圍的最大值和最小值作為上下限值。

（3）低壓電壓改變量動(dòng)態(tài)更新:oCs系統(tǒng)每天根據(jù)近30天變電站投退電容電抗器組對(duì)380V側(cè)電壓的影響幅度,分別自動(dòng)計(jì)算出每電容器組和電抗器投退對(duì)A、B、C三相電壓的平均改變量AU容a、AU容b、AU容c及AU抗a、AU抗b、AU抗c等值。

（4）站用變檔位預(yù)調(diào):變電站AVC投退電容電抗器組策略執(zhí)行前,根據(jù)當(dāng)前站用變低壓電壓值Ua、Ub、Uc和策略中需執(zhí)行的電容電抗器組投退命令計(jì)算出策略執(zhí)行后站用變低壓側(cè)各相電壓預(yù)測(cè)值。如果計(jì)算結(jié)果超出對(duì)應(yīng)相的上下限范圍,則需要先在上下限范圍內(nèi)進(jìn)行反向調(diào)檔:若預(yù)測(cè)值在上下限范圍之內(nèi),則不動(dòng)作。

（5）站用變AVC調(diào)壓流程如圖1所示。

4結(jié)語(yǔ)

本文所探討的500kV變電站站用變電壓與主站AVC聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)不僅適用于500kV變電站,還可根據(jù)情況推廣到其他電壓等級(jí)變電站,可有效解決站用380V電壓過高或過低問題。此技術(shù)原理相對(duì)簡(jiǎn)單,實(shí)施起來較為方便,且安全風(fēng)險(xiǎn)低,推廣應(yīng)用方便。