譬如某省會城市電網總共有六十多個變電所,下轄八個集控站,其中調度
自動化主站系統為南瑞OPEN3000系統,該系統可以獲取全網的遙測遙信數據,但并沒有控制下行通道;設備的監視與控制由集控站監視人員通過集控SCADA系統完成。正在建設中的AVC系統設計的分布式技術方案為:調度中心安裝AVC服務器,獲取全網數據,從全網的角度在線進行電壓無功優化計算分析,設備的參數,電壓、功率因數等參數和限值的考核由調度員在其工作站上設置;集控站監視人員通過集控AVC系統的工作站監視本地電網狀態,維護設備狀態(比如根據現場狀況決定某電容器是否由AVC控制),事項監視、設備控制;AVC系統的最終控制指令也有服務器發給AVC工作站,再由AVC工作站發給集控SCADA系統執行。可見,該技術方案既體現了調度中心對電網運行的決策、調度、管理、考核權,又能體現集控站的設備控制權和監控責任;既保持了AVC系統全網優化計算的優勢,又適應了調度運行的管理模式。
筆者認為,在地區級電網的電壓無功控制當中,分布式AVC系統今后會成為主流。
4.2 不同調度管理級別的AVC分級協調控制
4.2.1 省網AVC系統與地網AVC系統的協調控制
省級電網如果建設有AVC系統,那么,地區級AVC系統有與省網AVC系統協調控制的必要。就當前無功補償現狀而言,感性無功補償是比較充足的,再加之220kV以上電網的充電功率比較大,因此,在低谷負荷時,省級電網的電壓普遍偏高,有可能造成發電機組進相運行,從而危及電網運行安全,因此,有必要控制地區電網220kV母線的功率因數在一定范圍內。那么省網AVC系統有必要向地網AVC系統下達合理的功率因數指標或者無功指標,地網AVC系統有義務承擔功率因數調整的義務,降低主網發電機組調節的壓力。
在緊急情況下,如主網的220kV母線電壓達到警戒線以外,必須限制AVC系統調節220kV分接頭的部分功能。如果220kV母線電壓高于警戒上限,則應該閉鎖220kV分接頭往下調節的功能;如220kV母線電壓低于警戒下限,則應該閉鎖220kV分接頭往上調節的功能。如此則避免主網的電壓進一步惡化,同時地網AVC系統要采取相應的減少無功投入或者增加無功投入的措施。
省網AVC系統和地網AVC系統的協調控制還有許多地方值得研究,如電壓穩定的裕度分析,220kV母線等值、無功限值的推導等,相信今后在這方面會有許多研究成果產生。
4.2.2地網AVC系統與縣網AVC系統的協調控制
地網和縣網均為配電網。配電網的特點為環網設計、開環運行,從調壓的角度看,電網呈縱向緊密耦合,下級電網的電壓水平受到上級電網分接頭調節的影響比較大,為避免下級電網調壓時的設備調節振蕩,必須考慮合理的上下級電網聯合調壓的方案。
此外,依據調度管理的分工和責任歸屬,也不允許地區級調度中心的AVC系統直接分析和控制地網和縣網的所有無功補償設備和主變分接頭。并且電網中不管是地區級電網或者縣級電網,任何一節點無功的變化都會影響到全網的功率因數變化。
因此從無功和電壓的角度考慮,地網AVC系統和縣網AVC系統同樣有協調控制的必要。文獻11從工程實用化的角度提出了可行的協調控制策略。
4.3 中低壓配電網無功補償集中優化控制
隨著電力電子、
移動通信技術的不斷發展,裝置性能不斷提高,中低壓無功自動補償裝置得到一定程度的推廣。將中低壓無功自動補償裝置納入區域電網電壓無功全網優化控制也是將來發展的趨勢。