变电所无功电压装置的应用探讨

3改进方案
    后台VQC虽然具有功能完善、安装简便、程序运行可靠的优点，但与装置型VQC比较而言，对变电所一、二次设备的可靠性有更高的要求。只有提高一、二次设备的可靠性，才能充分发挥VQC的特长，从而达到理想的运行效果。
　　目前，我局各变电所都已开通光纤（环网）通信，如果能利用其通道，用WEB浏览方式，在主站端建立VQC专用维护工作站，就可以在主站上对各变电所的VQC运行状况进行监视，跟踪变电所的电容器投切和主变调节，基本判别动作原因，远方修改定值。随着季节性变化，负荷变化较大，可以通过服务器在后台统计、分析，将对VQC的运行和管理工作带来极大的方便。因此通过主站的总体控制分析与子站的分散控制相结合，才是今后无功－电压控制的发展方向。
　　目前VQC设备的运行，给电网运行的质量和调度管理带来极大的改善，但同时对VQC设备本身运行和管理带来了压力。在现场运行的VQC设备的可靠性和各类参数的整定，以及系统变化后的运行跟踪分析，均是比较繁重复杂的工作，在这种情况下，我局考虑了以下几种情况：
    （1）主站综合VQC调控方式（主站—现场设备）
　　（2）局部电网VQC闭环调控系统（主站—数字口—VQC—现场设备）。
　　（3）网络集成调控系统（主站—10／100 M网—综自／网络RTU（含VQC）—现场设备）。
　　对于第一种情况，考虑到数据库修改时的系统安全性，通道传输的质量，遥测误差和遥信误发，厂家软件修改后的工程化问题等原因，并不是理想的选择。
　　第二种情况比较实用可行，今后考虑与调度自动化接口，开发与不同类型VQC装置接口，与软件型VQC型接口，可以成为一套比较完善的系统。
　　对于第三种情况，即采用网络方式，访问与调用站端的VQC功能模块，并作为调度自动化系统的专用子模块来实现，方法虽然较好，但总体投资太大，性价比不合理，且电力应用网络技术及标准不成熟，目前不易实现。
　　目前我局对VQC闭环调控系统进行了尝试，通过主站的综合控制和子站的协调配合共同对无功电压进行控制，运行情况良好。
4结语
    （1）变电所VQC功能使得原由调度员遥控操作的工作基本由计算机代替，提高了劳动生产率。据统计，电压无功调节的工作量由原来的100％降低到5％。
　　（2）对于新建变电所采用综合自动化VQC软件；老变电所改建，基本采用硬件VQC装置或RTU兼工控机的方式。应考虑与外围设备性能的配合，改善参数设备的功能，加强管理，以更好地应用VQC装置。
　　（3）由于电压－无功控制一般采用两种策略：衡电压和无功的，而功率因数主要以地区为考核单位来衡量无功标准的。
　　（4）今后我局将就SCADA主站上装设无功电压软件来综合控制进行试点。在主站上跟踪变电所的电容器投切和主变调节，通过服务器在后台统计、分析，基本能判别动作原因，可以远方修改定值。
　　（5）考虑到今后电网VQC系统的集成需求，变电所VQC在结构上要有所预留，要考虑上行和下行的信号量、控制量，如果发生阻塞如何处理；在管理体制方面要清晰运行管理和检修管理的职责和规范。

    目前变电所无功电压装置应用较为广泛，杭州电网综合自动化中具备VQC软件功能的有30套，其中CSC2000综合自动化系统、DISA后台VQC功能模块应用较多，功能较完善、界面友好、安装简易、性能稳定，较好地满足了我局电网优质、经济运行的要求；110 kV涌金变电所采用ABB设备，从2年的运行情况看，运行状况较好。变电所内装设硬件VQC装置的有南通电科院、国电南自等厂家的产品，大部分产品应用较好，稳定、极大减轻了运行人员的劳动强度，具有较好的推广前景。 
　　在CSC2000综合系统中，VQC通过变电站内监控网络获得系统信息，然后按照预定的控制原则作出控制决定，由主站发令通过监控网传送给相应的一次设备执行。VQC的硬件配置灵活，既可以单独组屏运行，也可以和当地监控或远动主站混合组屏，同时也可作为一个软件模块嵌入在就地监控主站中运行。
　　在DISA－100后台监控系统中，电压与无功自动调节（VQC）是作为一个相对独立的软件模块而存在，它可以由远方调度下发YK命令然后通过总控来启动，也可以由后台人为启动。
    ABB综合自动化系统中VQC功能，是由运行于MicroSCADA上的软件VQC管理模块与运行于分散的REF541装置的软件VQC控制模块来实现的，是将VQC功能分散到各个模块来执行，采用了一种完全分散化的概念。管理模块利用后台MicoSCA－DA现成全站的各种信息（YC，YX，保护等）量和友好的MMI，进行全站VQC的管理，操作和监视。控制模块利用REF541装置的强大的编程功能，通过逻辑运算，实现对主变的调节或对电容器的控制，并以等概率方式优化操作，达到对控制目标值：母线电压和无功功率或功率因数自动调节，以改善变电所的电压质量和功率因数。
　　但在VQC的运行过程中，也存在一些问题，特别是外围设备及管理制度的配套跟不上。那么如何改进设备、加强管理、进一步提高无功电压管理水平值得在这里进行探讨。
1与外围设备的配套及外部环境的影响
    利用变电所电压无功综合自动调节装置或软件（以下均简称为VQC）来实现电压与无功的自动调节已成为加强电压和无功管理，实现安全调度和经济调度的重要手段。杭州地区目前运行VQC已达几十套，根据实际运行的经验，在很多情况下VQC的无法合理运行往往并非是VQC本身的问题，而是外部因素的影响所造成。有些外部因素是可以利用VQC本身软件的修改和定值的设置进行闭锁和限制，如系统电压异常等。现将主要问题归纳如下。
1．1系统的影响
　　变电所VQC是通过无功上、下限定值（可分时间段）完成对变电所的无功管理。该无功定值往往是根据经验值或预测值进行整定，由于部分变电所小电源较多（尤其是泾流式水电站，其规律性很难把握），季节的变化和运行方式的改变等均会对变电所负荷造成很大影响，从而制约了VQC对变电所无功管理的合理性（无功就地平衡原则）。
　　在每日峰、谷时间交接时，由于火电厂或大型水电站的机组投停，变电所的电压变化幅度较大，而目前变电所的主变分接头调节一档所产生的电压ΔU往往很小（0．13 kV），一方面主变分接头调节几档需要较长的时间（根据主变调档原则，两次调节间隔时间需要300 s）；另一方面由于主变分接头往往需要调节5～6档（大部分主变分接头档位为17档），方能使10 kV母线电压质量满足要求，而按规定主变分接头一天总调节次数一般不得超过20次，这样当变电所电压越限时，VQC经常会由于分接头动作次数已经超过20次而不得不闭锁对主变分接头的调整。