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无功电压控制对提高整个电网的安全性和经济性具有很重要的意义，发电厂的无功电压控制是整个电网无功电压控制的一个重要环节。目前陕西省网要求接入330kV及以上电压等级的省调直调电厂均配备AVC子站系统，以提高系统的安全性和经济性。 本文首先对目前国内外AVC系统的研究和应用情况进行了综述性的论述。基于陕西省网的三级优化协调控制模式（一级：省调AVC主站；二级：厂站AVC子站；三级：厂站受控设备），着重研究了其二级电压控制部分，即电厂侧AVC子站系统。分析了清水川电厂实际情况和需求。在控制策略上，根据主站控制的要求本文讨论了系统阻抗的计算方法，并建立了自动跟踪电压控制模型。确定了高压母线电压目标值到无功出力目标值的折算，并将无功出力目标值在各台机组之间的分配方法。根据电厂电压无功控制的要求建立了调节过程中必要的安全性约束条件以保证机组和系统的安全运行，并对实际调控过程中可能遇到的特殊工况下的特殊调节方式进行了论述，最终根据现场实际确定了清水川电厂AVC子站的整体方案并完成了清水川电厂AVC系统的安装调试工作。 系统建成后，在网内投入运行。运行情况证明，此AVC子站系统通过对清水川电厂两台发电机组的无功电压进行实时调节，解决了电厂高压母线电压越限的问题，实现了陕西省电力公司的要求。

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AVC子站系统 二级电压电控 分级电压控制 无功电压自动控制

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自动电压控制（AVC）系统对改善电网电压质量和降低网络损耗，提高电力系统调度自动化水平有重大意义。为适应企业的发展需要，包头第一热电厂异地扩建新增两台300MW空冷发电机组投入运行，在进行充分的理论研究的基础上，进行了电厂自动电压控制系统的开发、调试及测试运行，保证了电厂接入电网后的安全稳定运行。 本论文通过对自动电压无功控制系统相关理论的分析研究，结合包头第一热电厂异地扩建新增的两台300MW机组的具体应用需求，基于电网AVC系统的三级分层控制结构的思想，制定了包头第一热电厂电厂侧自动电压无功控制系统（AVC）的合理方案。包头第一热电厂采用在不改动电厂现有外围设备的前提下增加专用自动电压控制器的方式，同时实时数据采集采用与远程终端设备（RTU）共享的方式，通过RTU接收省调度中心主站的电压调度指令，与省调AVC主站系统共同组成AVC系统。电厂采用安徽新力产品YC-2008型无功电压自动调控装置构建电厂侧自动电压控制系统，分析论述其在电厂的配制情况、参数设置及静态调试和动态调试中存在的问题以及相应的处理方法。通过比较系统投入运行前后系统电压的波动特点，进而验证自动电压控制系统运行的可靠性。实际运行表明自动电压控制（AVC）系统的投运有效的改善了地区电压质量，提高了调度自动化水平。

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AVC系统 电压质量 调度自动化 自动电压控制

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区域电网电压无功控制在电力系统中具有举足轻重的作用，它关系到电力系统的电压稳定、电能质量以及电网的安全、经济运行，是电力系统中的研究热点问题之一。本文根据河南驻马店地区电网的运行现状，主要针对电能质量和网损两个主要指标，对驻马店地区的电网电压无功控制系统进行了深入研究。 驻马店供电区220kV和110kV电网系统存在有变电容量不够、容载比较小、电网结构不合理，现有的无功补偿设备及电压调整手段单一，调整能力差等问题；为此，近年来，驻马店供电公司对驻马店电网的压无功控制系统进行了全方位的升级改造，引入了混成自动电压无功控制系统。控制系统由远程工作站、通讯通道、变电站的现场调控元件和软件系统组成，软件系统特别采用了无功优化数学算法及其控制执行模块等，有效的改善了驻马店地区电网运行状况，提升了电压质量，2014年线损率5.56%，比2013年下降0.09个百分点；功率因数合格率约为99.5%，比2013年提高了0.13个百分点，取得了良好的经济效益。

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电压无功控制 运行分析 驻马店电网

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“十五”期间，我国县级电网自动化系统迅速发展，有效的提高了县级电网管理水平。本文分析了目前我国县级调度自动化系统建设现状和发展趋势，针对县级供电企业调度自动化、配网自动化和集控站自动化系统分别独立建设，造成设备投资浪费、信息多岛效应以及增加技术人员维护工作量的问题，从节省建设成本、促进县级电网调度自动化系统科学发展的思路出发，提出了县级电网调度及配电管理一体化建设新模式。构建一体化系统支撑平台，实现多应用功能的系统集成和数据共享是电网调度及配电管理一体化系统的核心部分。本文详细论述了电网调度及配电管理一体化系统的总体构架、各系统功能之间的集成方案、信息的分流和综合处理方案。通过统一的硬件设备和软件平台，将现有的调度自动化系统功能、配网自动化系统功能、集控站自动化系统功能和调度管理系统功能进行模块化设计和有效集成，从而实现电网调度及配电管理一体化系统建设。本文结合户县调度系统升级改造，对一体化系统各功能部分的原理、技术特点和创新点进行了详细介绍。针对县级电网络呈辐射状的特点，按照精细划分的九域图原理，提出了一种电压无功控制新模式：综合控制模式，对县域电网变电站进行电压和无功调节，实现了县级电网中站内调控和全网调控的电压无功综合控制；结合县级电网调度运行管理特点，设计了远程遥控操作约束方法，将电力系统操作规程的操作流程融入到监控系统中，使监控系统（SCADA）和县级电网调度实际操作的安全防护有机结合，形成具有操作安全约束的监控系统。作者全过程参与了陕西户县电网调度及配电管理一体化自动化系统的设计、建设和验收，该系统具有节省工程投资、运行维护简便、能够快速准确地采集和处理电网各种信息量的特点，目前该系统运行状态良好。县级“电网调度及配电管理一体化”系统建设提高了县级电网调度管理水平，也为县级电网调度自动化、规范化、标准化建设提供了新思路，该系统已成为陕西省县调自动化建设的典型模式，在陕西省电力公司范围内进行推广应用。

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操作安全约束 电压无功控制 调度自动化 一体化

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电压是电能质量重要指标之一，网损则是最重要的经济指标，有效的电压调节和无功补偿不仅能保证电压质量，而且能提高电力系统的稳定性和安全性。太原地区电网采用由各变电站或监控中心人员调节变压器分接头档位或者投切电容器的分散调整方式实施无功电压控制，难以实现全网的无功电压最优控制和有效地降低网损。本文首先对传统电压无功控制方法进行了研究，深入分析了太原电网现状及电压无功控制存在的问题，针对传统无功电压控制方式的缺陷，指出太原电网电压无功实行集中控制的必要性和可行性。然后以降低网损和提高电压质量为目标，提出了无功电压集中控制的解决方案，完成了基于遗传算法、专家系统、灵敏度分析的无功电压集中控制系统的开发、安装、调试。无功电压集中系统通过变电站内的计算机网络，对变电站计算机监控系统所获取的模拟量、开关量、闭锁信号、保护信号等，由电压无功控制功能软件进行分析和计算，得出优化控制方案，最后再通过计算机网络输出控制执行命令，实现无功电压自动最优控制。电压无功控制软件把遗传算法、专家系统和灵敏度校验相结合，用遗传算法进行全网无功优化，辅以专家系统规则和灵敏度分析来提高收敛速度，实现了三种方法的优势互补，确保控制系统综合优化结果的可行性。实际运行结果显示控制系统从全网角度进行无功电压优化控制，实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡，提高了系统的电压合格率，降低了网损。

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无功优化电压控制遗传算法专家系统

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近年来，我国电力系统的快速发展，电压等级及输电容量越来越高，联网范围和覆盖区域也越来越大。尽管我国电力系统的容量和技术有了很大的提高，但由于用电负荷的快速增长，系统无功增加，而电网设备改造相对滞后，限制了现有的电力传输的经济运行。采用先进的无功补偿技术，对提高现有电网运行的经济性和提高电能质量有重要意义。陕西电网目前所属的110kV变电站中主变大多已经配备了有载调压开关控制装置，安装了电容器无功补偿控制装置，大多无法实现自动投切，而采用电容器组手动控制，电容器投入率低，系统无功缺额较大。西安供电局结合现状，提出了开发一种更合理的电容器无功补偿控制装置的要求。在分析了国内外变电站电容器无功补偿发展的基础上，针对目前在陕西电网110kV变电站中无功补偿设备的特点和要求，本文提出了无功补偿和电压调节分别进行、协调控制的思路，电容器的投切控制以无功需求量为控制依据，电压量只作为闭锁参量来控制；电压调节以电压量为判据，无功补偿大小作为预测量来调节电压。减少电压无功控制的相互影响，兼顾电压无功的协调一致。在本文提出的无功补偿控制方式的基础上，开发研制了WPK型无功补偿控制装置，根据变电站无功补偿装置的容量和技术要求，按照功率因数、系统无功需求量和无功发展趋势相结合的原则，采用先进的可编程计算机控制器PCC (programmable computer controller)为核心硬件，完成了WPK无功补偿控制装置的硬件、软件的设计开发。配合该装置在西安供电局白庙变电站的调试运行，设计了现场试验设备的一次和二次电路，进行了控制器功能调试和无功补偿装置的试运行。结果表明WPK无功补偿控制装置实现了本文提出的更为合理的控制方式，达到了设计的要求。该装置通过1年来的运行，提高了变电站电容器的使用效率，实现了电网安全经济运行的目的，具有普遍的通用性，可在陕西电网各变电站改造中推广应用。目前该装置在西安、榆林等供电局已投入使用。

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变电站 电容器 可编程计算机控制器（PCC） 控制方式 无功补偿

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针对金昌330kV枢纽变电站拥有调相机的实际，如何对包括变压器、电容器和电抗器等设备进行综合电压无功的自动调节，对金昌变电站乃至金昌供电系统的运行电压质量和降低运行网损具有重要的现实意义。本文在对变电站电压无功综合控制技术发展和应用的研究基础上，根据传统九区图控制容易发生电容器投切震荡以及动作次数较多的缺点，制定了改进的九区控制策略。在传统九区图的电压、无功上下限值处，根据投切一组电容器（电抗器）所引起的电压变化量和升降一档分接头引起的无功变化量，增加了防震区域，对防震区域制定了相应的控制策略，杜绝了电容器（电抗器）的投切震荡现象，减少了电容器（电抗器）以及变压器分接头的动作次数。根据金昌变电站存在调相机的实际情况，在保证电压合格，优化无功以及调相机出力的前提下，充分发挥并协调调相机与电容器、电抗器、变压器分接头的调节作用。提出了符合金昌变电站实际的电压无功综合控制策略。通过设置调相机滞相与进相无功出力的上限值，当调相机出力达到上限值时，根据电容器（电抗器）、变压器分接头的实际状态，综合优化电容器（电抗器）的投切和变压器分接头的升降。针对变电站运行方式改变会带来电压无功控制策略的变化，本文应用开关网络法自动识别变电站的运行方式。将变电站的主接线图等效成简单的开关网络，并利用矩阵的逻辑运算，从矩阵运算结果当中可以获得变电站的运行方式信息。当变电站的运行方式发生改变时，装置能自动识别并发出正确的控制指令。按照上述电压无功综合控制理论，考虑变电站电压无功综合控制方式的多样性，设计了以工业计算机为核心控制器，外加模拟量、开入开出、通讯控制等智能单元的集散式控制系统。通过对装置的现场试验以及试运行，结果表明了装置达到了预期的设计目标。

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电压无功综合控制九区图调相机网络拓扑

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近年来，由于多种多样的负荷如电弧炉、电气化铁路，以及电力电子设备的使用，电网中电压和电流波形畸变越来越严重，造成了电能质量的恶化，直接影响了发供电设备的安全和优质运行。在电力系统的中枢点、重要用户和特殊用户的变电站装设电能质量检测设备，实现多点测量，对整个系统采集上来的信号进行快速准确的分析、处理，以便采取有效的治理措施，已成为电力部门普遍迫切的要求。本文对国内外电能质量监测与分析装置的研究进行了广泛的了解，开发了电能质量在线监测系统，并且综合利用监测数据进行电压无功控制，提高了电压质量。该系统采用改进的高精度FFT方法实现了谐波的准确、快速测量。对于电压波动和闪变，采用从频域利用高精度FFT直接对电压采样序列进行调幅波计算，并折合成瞬时闪变值的新算法，由于采用对瞬时闪变值进行排序插值的统计方法，大幅度降低了闪变度统计的难度。对基于超短期负荷预测的电压无功控制方法进行了研究，采用负荷趋势法进行超短期负荷预测，给出了基于负荷预测和动作指令预测的控制策略，仿真算例表明结合预测数据后控制效果有了明显的提高。设计了基于DSP与C8051F020的双CPU电能质量在线监控硬件和软件子站系统；依照电力系统103规约设计并实现了本系统子站和主站通信规约；设计并编制了电能质量监控系统的主站监控软件。测试数据表明本文研制系统具有很高的精度。在上述工作基础上，研究并初步实现了基于嵌入式平台的电能质量监测系统，提出了以TMS320VC33浮点型32位DSP与Coldfire5307为核心处理器的硬件平台以及以uClinux为嵌入式操作系统的软件设计模式。

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DSP电能质量谐波高精度FFT电压波动和闪变无功电压控制

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近些年来, 在变电站内增加了各种功能的微机装置，这些微机装置能够采集种类繁多、数量庞大、实时性高的信息。要全面、迅速地收集和处理这些信息，靠的是变电站自动化系统强大的监测与管理功能。同时随着计算机技术、通信技术，特别是以太网技术的飞速发展，传统的变电站自动化系统中正逐步被集网络通信、控制、测量和保护信号于一体的网络化变电站自动化系统所取代。110kV永坪变电站是延安供电局第一个自己设计、自己施工建设的基于以太网技术的综合自动化变电站，本文就是结合110kV永坪变电站的改造建设工程进行的。变电站自动化系统对通信技术与保护测控单元强大功能的要求越来越高。随着以太网技术的日益成熟，以太网在变电站综合自动化系统中的应用已成为趋势。正是有了这两个方面的成熟和广泛应用，分散分布式自动化系统结构的应用才越来越广，同时这种系统结构要适应运行方式、负荷要求的变化，满足生产实际的各种要求。110kV永坪变及其自动化系统就是在这样的背景下完成设计、建设和投入运行的。电压无功的自动控制是当前综合自动化变电站的重要技术之一，基于改进的九区图原理的电压无功控制系统通过接入变电站自动化系统中以太网的方式，由独立的工控机来实现，充分利用了以太网的资源。同时又可以通过策略表的灵活设置来适应多种运行方式。通过现场的验收测试和实际应用，这种电压无功控制系统能够满足永坪炼油厂对110 kV永坪变的供电要求。

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变电站自动化 电压无功控制 九区图 以太网

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变电站的电压无功控制是保证电能质量和电力系统安全可靠运行的重要措施.本文分析了当前电压无功控制方法存在的不足,把模糊推理和专家系统相结合,提出一种500kV变电站新型电压无功控制方法.本方法利用模糊推理处理模糊性和不确定性问题的优点,很好地解决了电压越限的模糊边界问题,克服了固定边界控制方法存在的不足.同时,依据专家系统很强的逻辑推理和问题综合的能力,综合调压控制的限制条件、优化原则和设备保护闭锁信息等,实现电容器、电抗器和变压器分接头在变电站各种运行状态下的最佳配合.实验表明,本方法能大大改善变电站系统的调压控制性能、提高电压质量,具有良好的应用价值.

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变电站 电压无功控制 模糊推理 专家系统

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