隨著超高電壓等級(jí)、大容量和跨區(qū)電網(wǎng)的迅速發(fā)展，對(duì)電壓穩(wěn)定和電壓質(zhì)量提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和更嚴(yán)格的要求。目前我國(guó)電力行業(yè)對(duì)電壓的控制一般是將每日分為幾個(gè)典型時(shí)段，以不同的上、下限值，進(jìn)行比較粗糙的人工控制。調(diào)度運(yùn)行人員在發(fā)現(xiàn)電壓越限時(shí)，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓越限，造成電壓質(zhì)量的降低。現(xiàn)代化工業(yè)設(shè)備和家電用品對(duì)電壓質(zhì)量提出了很高的要求，只有采用自動(dòng)電壓控制的方法才能進(jìn)一步提高電壓質(zhì)量。
隨著我國(guó)電力
市場(chǎng)改革的深化，廠網(wǎng)分開后，降低電網(wǎng)損耗對(duì)電網(wǎng)公司為說變得非常重要。降低網(wǎng)損的重要途徑是降低電網(wǎng)分層分區(qū)之間的無功流動(dòng)，因此做好電網(wǎng)的無功調(diào)度工作不但可以提高電壓質(zhì)量，同時(shí)可以降低網(wǎng)絡(luò)損耗。目前,電網(wǎng)無功調(diào)度只是根據(jù)典型的負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析計(jì)算，沒有進(jìn)行實(shí)時(shí)電網(wǎng)無功潮流計(jì)算和優(yōu)化控制，因此不能及時(shí)降低電網(wǎng)中不合理的無功流動(dòng)所帶來的有功損耗。為提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平，進(jìn)一步提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量，降低網(wǎng)損，減輕值班人員調(diào)整電壓的勞動(dòng)強(qiáng)度，研發(fā)電網(wǎng)的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)顯得十分必要，它為現(xiàn)代電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了先進(jìn)的控制手段。
2001年下半年，福建省調(diào)組織專業(yè)人員與在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域已經(jīng)有20年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的積成電子公司的領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行專題調(diào)研，在充分分析了省級(jí)電網(wǎng)AVC控制的技術(shù)難點(diǎn)和福建電網(wǎng)自動(dòng)化工作的有利條件以后，2002年初，福建省調(diào)度中心與積成電子公司聯(lián)合成立了由福建省調(diào)度中心電網(wǎng)運(yùn)行方式、自動(dòng)化專業(yè)人員和積成電子公司相關(guān)技術(shù)人員組成的課題組，著手進(jìn)行可行性研究和總體方案設(shè)計(jì)，經(jīng)反復(fù)論證和修改后向福建省電力公司提出項(xiàng)目申請(qǐng)。福建省電力公司科技部非常重視這項(xiàng)課題，組織專家進(jìn)行課題答辯和評(píng)審，并于2002年6月正式批準(zhǔn)立項(xiàng)。
下面是對(duì)該系統(tǒng)在福建省電網(wǎng)應(yīng)用的概括介紹：
一、AVC系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)。
(1)全網(wǎng)分級(jí)協(xié)調(diào)、分層分區(qū)控制，省地級(jí)AVC主站集中決策及協(xié)調(diào)控制。
(2)具備在線閉環(huán)、開環(huán)運(yùn)行兩種控制方式及研究型無功電壓分析功能。 信息來源:http://www.tede.cn
(3)主站軟件通過基于改進(jìn)遺傳算法與二次線性規(guī)劃算法的無功優(yōu)化模塊，結(jié)合動(dòng)態(tài)分區(qū)電壓校正的核心算法提出控制方案，使連續(xù)變量及離散變量協(xié)調(diào)控制。
二、AVC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)。
(1)實(shí)施無功及電壓預(yù)防控制措施，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，防止發(fā)生電壓穩(wěn)定破壞事故。
(2)進(jìn)一步提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量，主網(wǎng)考核點(diǎn)電壓合格率達(dá)到國(guó)電電壓考核的高檔指標(biāo)要求。
(3)實(shí)現(xiàn)無功電壓分層分區(qū)控制目標(biāo)，降低主網(wǎng)網(wǎng)損，實(shí)現(xiàn)逆調(diào)壓原則。
(4)電廠機(jī)組及變電站離散設(shè)備控制安全，離散設(shè)備控制動(dòng)作次數(shù)受限。
(5)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無功電壓在線控制及智能化調(diào)度的目標(biāo)。220kV及以上主網(wǎng)電壓控制由人工調(diào)整過渡到自動(dòng)閉環(huán)控制。 信息來源:http://tede.cn
(6)實(shí)現(xiàn)主網(wǎng)網(wǎng)損在線計(jì)算及統(tǒng)計(jì)分析。無功電壓及網(wǎng)損專業(yè)管理過渡至基于在線控制及分析為主要手段的技術(shù)管理。通過后臺(tái)無功電壓的研究分析，可為全網(wǎng)無功補(bǔ)償設(shè)備的優(yōu)化配置提出決策依據(jù)。
三、AVC系統(tǒng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
(1)提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平，控制電網(wǎng)的電壓在合格范圍內(nèi)。 信息來自:www.tede.cn
(2)進(jìn)一步提高電網(wǎng)的電壓質(zhì)量,主網(wǎng)電壓考核點(diǎn)合格率達(dá)99.5%以上，日電壓波動(dòng)不超過5%，達(dá)到國(guó)電建設(shè)國(guó)際一流要求的電壓考核高檔指標(biāo)。
(3)降低主網(wǎng)網(wǎng)耗2%以上。
(4)實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度，減輕調(diào)度運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率。 信息來源:http://www.tede.cn
四、AVC系統(tǒng)在技術(shù)上具備以下創(chuàng)造性與先進(jìn)性。
(1)該系統(tǒng)采用集中決策、多級(jí)協(xié)調(diào)、分區(qū)控制的總體技術(shù)方案，較好地解決了局部、分散控制方案帶來的局限性，既滿足了分層分區(qū)的控制原則，又具有綜觀全網(wǎng)、統(tǒng)籌安排、多級(jí)協(xié)調(diào)的特點(diǎn)，通過電網(wǎng)科學(xué)計(jì)算、集中決策后，按照電壓等級(jí)從高到低進(jìn)行分層協(xié)調(diào)控制的方案在國(guó)內(nèi)省級(jí)以上電網(wǎng)中首次大規(guī)模實(shí)踐并獲得成功。 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
(2)核心軟件采用改進(jìn)型的遺傳算法和改進(jìn)型的二次規(guī)劃算法達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)內(nèi)省級(jí)以上電網(wǎng)中尚屬首次。
(3)該系統(tǒng)的自動(dòng)電壓無功控制裝置(AVQC)具有參數(shù)自辨識(shí)功能，可以靈活地適應(yīng)各種發(fā)電廠、變電站無功電壓控制的需要，并具有遠(yuǎn)程控制的功能。
(4)采用先進(jìn)的系統(tǒng)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)分散控制系統(tǒng)的集成。包括AVC主站系統(tǒng)與EMS系統(tǒng)的集成以及主站通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與發(fā)電廠、變電站、地調(diào)的監(jiān)控系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、AVR裝置實(shí)現(xiàn)可靠的通信鏈接和控制。
五、AVC系統(tǒng)技術(shù)的成熟程度，適用范圍和安全性。
該系統(tǒng)到目前為止已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)火電廠、水電廠、變電站、地調(diào)的閉環(huán)控制，所有AVC控制功能都有了實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，而且運(yùn)行穩(wěn)定，控制效果良好，并經(jīng)受住了多次電網(wǎng)事故的考驗(yàn)。
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)面向各級(jí)調(diào)度中心、集控中心、發(fā)電廠和變電站，適應(yīng)我國(guó)五級(jí)調(diào)度管理模式和發(fā)電廠、變電站各類無功設(shè)備的控制模式，對(duì)全國(guó)網(wǎng)、省、地三級(jí)電網(wǎng)的自動(dòng)電壓控制具有借鑒及示范作用，并可推廣應(yīng)用。 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
六、AVC系統(tǒng)在福建省電網(wǎng)中的應(yīng)用情況。
目前該系統(tǒng)控制范圍包括13個(gè)大型火電廠(39臺(tái)火電機(jī)組)，6個(gè)大型水電廠(19臺(tái)水電機(jī)組)，5個(gè)500kV開關(guān)站(10臺(tái)500kV聯(lián)變分接頭、20個(gè)單元的低壓電容器組、14個(gè)單元的低壓電抗器組)。棉花灘水電廠、福州華能電廠、湄洲灣電廠、漳州后石電廠、嵩嶼電廠、邵武電廠、泉州南浦電廠、龍巖漳平電廠、水口電廠和500千伏廈門、福州變電站實(shí)現(xiàn)了與省調(diào)主站AVC系統(tǒng)閉環(huán)控制。廈門騰龍電廠、永安電廠、龍巖坑口電廠、寧德大唐電廠、福州可門電廠、福州江陰電廠、500千伏福州、莆田、泉州變電站的AVC控制正在進(jìn)行之中。對(duì)于不具備AVQC功能的電廠，運(yùn)行人員可根據(jù)福建省調(diào)主站通過Web系統(tǒng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)時(shí)發(fā)布的電廠高壓側(cè)母線的控制目標(biāo)，適時(shí)跟蹤調(diào)整機(jī)組的無功出力。而福建省調(diào)主站軟件提出的500kV變電站(開環(huán)運(yùn)行)離線設(shè)備控制策略，可作為調(diào)度員下令無功電壓控制決策的依據(jù)。
該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)福建省調(diào)主站與地區(qū)AVC系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)控制，已有福州、廈門、莆田三個(gè)地調(diào)，共53個(gè)110kV變電站參與全網(wǎng)的分級(jí)協(xié)調(diào)閉環(huán)控制。省調(diào)主站AVC系統(tǒng)下達(dá)給地調(diào)AVC系統(tǒng)的220kV變電站高壓母線電壓控制上下限值合理，地調(diào)AVC系統(tǒng)以220kV變電站高壓側(cè)電壓合格為優(yōu)先目標(biāo)，通過無功電壓控制軟件分區(qū)實(shí)現(xiàn)220kV及110千伏變電站的電容補(bǔ)償裝置的投切及直調(diào)電廠機(jī)組無功出力的調(diào)整。
通過近幾年福建省電力調(diào)度中心與積成電子的緊密合作與不斷開拓，AVC系統(tǒng)已經(jīng)在福建省電網(wǎng)中得到了大力推廣，通過該系統(tǒng)的控制降低了電網(wǎng)的損耗、節(jié)約了寶貴的能源、提高了電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化程度、減輕了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過不斷改進(jìn)和完善，該系統(tǒng)逐漸被廣大電廠和各級(jí)調(diào)度人員所認(rèn)可，受到客戶的一致好評(píng)。
目前，除了福建省以外，積成電子公司的AVC系統(tǒng)已經(jīng)推廣到了其他省份。河南省三門峽大唐電廠二期工程(60萬超臨界機(jī)組X 2)已經(jīng)采用了積成電子公司的iES-AVC50電廠自動(dòng)調(diào)壓系統(tǒng)，截止到2006年10月20日，已經(jīng)完成了3#機(jī)組的各項(xiàng)功能試驗(yàn)，進(jìn)行了階段驗(yàn)收。河北省電力調(diào)度中心和山東省電力公司也對(duì)該系統(tǒng)表現(xiàn)出了濃厚的興趣。繼AGC系統(tǒng)之后，AVC系統(tǒng)必將成為影響電力系統(tǒng)發(fā)展的一大熱點(diǎn)，讓我們拭目以待吧! 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
