常华王津衡水供电公司河北衡水(053000)
摘要：该文首先介绍了地域电网无功化功能的寄义，重点论述了地域电网无功化功能实用化进程中泛起问题的解决方式，后提出了地域电网无功化系统的好方案。
要害词：VQC；地域电网；档位变送器
电力系统电压/无功化控制是指在保证知足运行约束的同时，用尽少的无功投进（或尽少的无功抵偿装备投资），年夜限度地改善电压、下降网损。电力系统电压无功化控制主要是经由过程调整发机电的端电压、变压器分接头位置、无功抵偿装备等手段来实现的。电力系统电压/无功化问题分成计划和运行化与控制两类。计划问题计较无功抵偿装备的安装位置、类型和容，以到达节省投资费用的目的。运行化与控制问题认为无功抵偿装备的设置装备摆设已定，需要凭据现实负荷的变化，肯定无功抵偿装备的投切方案和变压器分接头位置等，以到达在知足电压要求的情况下，网损小，或能耗小，或运行费用小的目的。
1今朝存在的问题
首先，过度强调主站功能,对站端监控装配缺少重视。今朝投进运行的地域电网无功化系统的控制进程是：经由过程SCADA系统收集信息，由主站凭据分析成效发出控制饬令，经由过程站端监控装配执行。站端监控装配只要实现四远功能即可，即站端监控装配自己不具有分析功能。
其次，信息收集不全,尤其是主变档位旌旗灯号。
2解决方案
2.1站端监控装配的问题
站端监控装配应当是一个有多输进/多输出的闭环系统。该系统需要接连地对各母线电压和主变各侧电流进行交流采样，计较出电压、有功功率、无功功率和功率因数，分析电压水安然平静无功平衡状态。同时收集变电站内相关断路器和隔脱离关的状态信息，能够在失往上级控制后，分析本变电站运行方式和结线状态，得出投切电容器组、调理分接头开关档位的控制策略，到达保证电压及格率和无功就地平衡的目的。
对站端执行机构的基本要求以下：
2.1.1数据精度和准确性
要对收集到的数据进行数字滤波处置，和真伪判定等抗干扰措施，保证进进策略的数据准确无误。
2.1.2控制策略准确、合理
分析电压、有功功率、无功功率、功率因数，和变电站运行方式和结线状态，肯定合适那时运行方式的控制策略。
2.1.3延长控制装备的使用寿命
保证对控制装备的动作次数不能跨越限值，同时要使动作次数尽地少。
2.1.4控制操作的平安性和靠得住性
控制操作的平安性和靠得住性应在装配的硬件、软件和执行机构等各个环节加以保证，保证控制操作准确无误。
2.1.5控制故障的闭锁及提醒
在输出控制饬令之前，必需检测各类闭锁条件（如总告警旌旗灯号、谐波超标、执行电路犯错、远信变位、主变过流、系统电压严重超标等）。当闭锁条件知足时，立即取消控制饬令，并给出闭锁提醒信息。
2.1.6拒动和滑档处置
当对电容器组和主变分接头的控制饬令发出后，监测电容器组的状态和主变分接头开关档位是否变化,假设没有变化，则提醒该装备拒动。假设主变分接头开关档位越过了预定的控制档位，则提醒该主变分接头滑动，同时发生控制饬令，切断分接头开关操作机构的电源。
2.1.7运行方式的自顺应
变电站中主变的个数可所以1台、2台甚至3台，母线有单母、双母、双母带旁路等分歧的运行方式，对控制装备的使用分歧，控制策略也分歧。是以，要能自动地识别分歧的运行方式，制定分歧的控制策略。
2.1.8自诊断和自恢复
装配要做到板级故障诊断，板内部门部件故障自诊断，当干扰使软件运行异常时，能自动恢复正常工作。
2.1.9预留通讯接口
预留的通讯接口可以用RS-232/422/485方式与站内的RTU、综合自动化系统和调剂中心进行通讯，使得该装配既可以自力工作，又可统一治理。
2.2档位问题
凭据现场经验，地域一级电网无功化系统110kV以上品级的变电站主变档位必需收集。在衡水电网无功化功能实用化进程中，出于对现场原运行装备的靠得住性及安装改造的利便性的需要，更斟酌到改造后原装备及增加装备的平安运行靠得住性的需要，笔者自行设计一套档位变送器，现将主变分接头改造方案综述以下:
原现场运行档位显示器不予改造，可正常使用。在档位旌旗灯号输进端子处并出旌旗灯号（AC24V电压旌旗灯号），接进主变分头旌旗灯号转换装配输进端子，AC24V变压器档位旌旗灯号经过PTC、TVS防过压、过流庇护电路，进进整流桥整流滤波输出20V至30V直流旌旗灯号，经过1kW电阻限流驱动直流24V继电器，使流过继电器线圈的电流为12mA，使继电器吸合。其两组开接点可划分零丁送出两组空接点，一组变压器档位分接头接点供RTU远信收集使用，另外一组变压器档位分头接点还可以供VQC远信收集使用。其工作原理见图1。
2.2.1档位变送器的技术要点
·PTC：电子拒合开关，也称“电子保险”，是避免过压、过流庇护运行装备及元器件免受冲击，隔离故障点，故障恢复时能自动接通运行装备及元器件。
·TVS：防浪涌元件，庇护元器件以防冲击损坏，吸收过流、过压能。
·有源旌旗灯号转换：将交流电压旌旗灯号经过非凡整流、稳压、限流处置，转换成恒定直流，供旌旗灯号驱动使用。
·微型旌旗灯号传感器：将直流旌旗灯号转换成双开接点供VQC及RTU采样使用。
·档位指示灯：并在分头档位显示器前端，用来指示档位旌旗灯号供参考、维护。
2.2.2档位变送器的点
·首先在设计上笔者前后征求了设计、庇护、变电站值班员及厂家的定见，保证了设计的合理性。其次施工利便、简单，不用停电和打孔（假设更换市场现有的产物就不会如斯）。
·用于无人值班站就更有势（比远测和BCD码方式），由于主变调档时会滑档，浮现为档位消失或连动，远控法式通常为当档位消失或有两个档位时制止远控，这时候可用人工置位远信使档位恢复，继续调档，没必要到现场人工处置。
2.2.3主站软件应避免泛起的情况
首先，采用远动自动化系统收集庇护旌旗灯号，对无功化系统实现在系统故障情况下的闭锁。由于现场庇护旌旗灯号的收集与传输需要时间，可能会泛起闭锁不实时的情况。
其次，对于变电站负荷出线的不服衡引发的三相电压泛起误差的情况，不能妥帖处置。由于无功化系统采用单相计较方式，在电压收集上只收集单相电压，对其它二相电压情况未斟酌，是以，在小电流接地系统中泛起的单相接地运行方式下，化系统的运行调整方式会泛起较年夜误差。
第三，未斟酌系统谐波含超标应闭锁电容器的投切问题。
第四，很难保证系统在各类运行方式下无功化系统对系统电压的正常调整。
3结论
经由过程运行实践，理想的地域电网无功化功能应具有以下特点：
首先，上层协调层与下层执行层VQC配合形成双闭环的系统结构。在控制系统正常运行时，上层协调层以全局化为主，定值下达给执行层，执行层在经过一系列纠错，校正及检测无误后执行控制；在控制系统不正常运行时，执行层具有自闭环控制功能，这时候的VQC按所处局部的信息得出控制纪律，然后校验后执行。双层结构的设计系统清晰，理论和功能分明，具有突出的全程可控特点。
其次，上层协调层的理论设计以平安约束机制下的经济观念来建模，提出了两类方针函数：一是越限下用小控制价格恢复正常运行；二是采用正常情况下网损小来使系统运行成本化。两类方针函数的建立及其实现，充实斟酌了地域电网缺少发电类控制手段的特点，主要对电容器组和有载调压分接头进行了计较，划分斟酌了以下问题：
化的启动条件：事务启动、运行方式转化启动、按时启动及理睬呼唤启动；
调压方式：逆调压、顺调压和常调压；
电网外部实时等值：计及了外部电网变化的影响；
电网内部门区控制：用活络度解耦控制区域，合适无功就地平衡；
控制顺序：按对方针函数的控制系统效力进献决议效果，有用克服了系统的冲击及震荡；
控制中断决议计划及控制效果对比分析；
化算法的可行性和收敛性策略：“软”约束和多级约束措施。
再次，下层VQC执行层具有以下特点：对变电站网络拓扑自顺应能力；电容器和分接头的协调控制顺序；避免控制装配在限值边缘往返频频启动控制；可设定控制次数，有用地延长装配寿命和保障平安；可设置分歧调压方式和控制点定值，拓展控制区域，可保证用户的电能；斟酌了投切电容器的距离问题以保证不发生过电压；斟酌了投切电容器时的谐波以免谐振；斟酌了两台以上主变分接头控制滑档及变压器环流问题；斟酌了按功率因数或按无功功率控制的两种选择；斟酌了四种下层执行层的现场实现方式：完全VQC，RTU 后台软件，综自单元 后台软件，完全软VQC。