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摘要：隨著高電壓在日常生活中的使用度的提升，電網超高壓化已經成為日常生活中的常見現象。文章將從AVC的工作原理以及工作流程方面進行介紹，且提出一套優化改進后的AVC方案、闡明AVC在電力系統中應用的優勢。

關鍵詞：電力系統；自動電壓控制；控制模式

0引言

電力系統作為人們日常生活中必不可少的一大模塊，電壓的高低與具體的運行模式將成為人們研究的熱點和重點。所以，為保證電網的安全和其優質的運行，自動電壓控制成為現代電網中不可或缺的一部分。自動電壓控制系統對于負責電網調度的值班人員而言，減輕了他們的工作強度。而對于AVC系統的穩定性有所改善。自動電壓控制(AVC)系統從原理上優化了整個電網內的電壓問題。

1自動電壓控制系統所使用原理

（1）自動電壓控制系統。

自動電壓控制（AutomaticVoltageControl）系統是一種對電網全范圍內中的無功電壓狀態各自起到剖析計算以及集中監視功能的體系。為保證電壓的穩定性，我們需要在電網系統中的運行水平方面進行提升，在管理無功電壓的水平方面進行提高，AVC作為重要的技術手段在發揮著舉足輕重的作用。從電網穩定運行角度以及在使用過程中的安全性進行分析，AVC主要是在線路方面減少無功傳輸，且在有功損耗方面降低電網無功潮流方面起著作用。從電網的維護以及安全防護的角度來看，AVC實現了全網無功電壓形成的能進行優化控制的閉環運行。

（2）電網的無功優化。

在提到下面的觀點之前，我們先引入無功優化的概念。電網的無功優化是指：在目標函數是電力系統中網損最小的條件下，經過一定程度的優化運算，最后得出無功的最優潮流，稱為電網的無功優化。而無功優化在保證達到電網的電壓調節要求的基礎上，在有效減少電網有功功率的消耗以及無功功率的流動方面起到重要作用。SCADA服務器、防火墻、無功優化服務器、無功優化終端、無功優化交換機組成了自動電壓控制系統。從AVC系統的設計角度來分析，無功優化交換機在無功優化終端以及無功優化服務器兩者間起到了數據交換的作用。

2AVC的流程實現

（1）三級電壓控制模式。

本文中所涉及的第一個AVC系統的設計思路基于一種三級電壓控制模式。構成系統的硬件相互獨立，分別為：市調AVC主站、電廠監控系統，地調AVC的控制子系統以及變電站監控系統。在此系統中，AVC和EMS之間的數據傳輸成為關鍵。AVC和EMS之間存在數據接口，接口的實現是通過文件讀寫和網絡共享的方式完成的。具體表現為：EMS獲取包括系統網絡的結構數據、對發電計劃數據提出未來的預測和方案、系統狀態的估計在內的實時信息。之后，AVC在對數據進行精密的計算之后，將數據發送給EMS，EMS將以特殊的圖形用戶界面顯示出結果。

（2）自動選擇控制模式。

AVC在閉關控制方面相對應的開發了混雜控制結構。之后，電網將進入遙控接口執行控制指令，遙控接口發出的命令作用于其中的狀態。而越限的消除將在電網執行命令形成新的穩態潮流分布之后實現。在每個工作的前一個周期里，將會對區域無功優化控制進行啟動，此時的全網的電壓已經達到合格狀態。投切動作的實現在無功設備的調節過程中只能被允許一次。這樣的命令是為了保證離散控制指令作用于電網后，電網有時間來形成新的穩態分布潮流。在進入下一個周期時，選擇控制模式將根據新的潮流狀態進行自動判斷。此控制系統具有優先順序：“區域電壓控制”>“電壓校正控制”>“區域無功控制”。當電網中的電壓處于合格狀態時，我們可以用“區域無功控制”來實現調節。而在對群體電壓水平的提高速度有較高的要求時，區域電壓偏低時采用“區域電壓控制”。

3AVC與VQC的比較

（1）VQC的現狀。

VQC的現狀將從后臺型VQC和裝置型VQC兩種類型進行分析。后臺型VQC的調節方式分為：只調電壓、只調電壓、電壓優先、無功優先、智能五種方式。在建設變負荷變化劇烈的情況下，VQC將因動作次數過多造成閉鎖的后果。這時候，為保證VQC裝置的正常運行，常常以犧牲電壓合格率為代價。而對于裝置型VQC，現場定值的整定和調整將是從安裝到運行基本穩定這個漫長過程中面臨的最大問題。

（2）AVC的優越性。

雖從本質上來說，AVC與VQC裝置具有相似的原理。但AVC近些年來的發展和功能的改進，使它能實現VQC的全部功能。除此之外，AVC系統還能通過部署到集控站和調度主站來實現全網和區域電壓、無功自動控制策略。

4AVC系統所具特點以及其所帶來效益

（1）AVC系統的特點。

AVC系統的開發與設計基于電網在日常運用中實際出現的問題和潛在的運行隱患。故相比以前的電網系統，AVC在以下幾個方面有突出的優勢：1）在實際運行的過程中，AVC將會在每五分鐘進行一次數據的獲取。在對潮流的計算實現核對通過之后，對電網進行全網無功控制。我們為了在信息的準確以及計劃的可實施性方面有所保證，我們將變換電壓水平將不同模式下的AVC功能進行實現；2）在前文中我們提到了EMS和AVC之間的聯系。但EMS和AVC之間相互獨立，這就使得EMS與AVC之間并沒有直接的關系，只是在共享數據方面有著聯系。

（2）AVC系統所帶來的效益。

1）社會經濟效益。第一，我們可以在整個電網范圍內對無功裝置進行控制。在合理的小的區域內分區實現平衡，有效地減少線路無功的流動；第二，我們在對無功資源進行利用時，會有結構上更加優化的實現。在電容器的投入效益方面，仍然能保證部分的變電所變電器過夜運行；第三，可以有效減少子站對于VQC的投資；2）安全效益。第一，為使得電網在電壓無功緊急控制情況下更加可靠，對于已經裝設VQC的變電站，可實現子站VQC和主站AVC互為備用；第二，AVC系統可有效實現電網的實時調節，避免了以往人工調整的不合理性；3）管理效益。實現電網的智能控制。在面臨電網規模不斷擴大，變電站數量不斷增加的現狀下，AVC能實現減少維護工作量，減輕運行人員負擔的重要突破。

5結論

AVC系統對于電網中自動化以及智能化的管理，用電過程中的安全保障，實際應用過程中的經濟運行都提供了很好的實施方向。實現自動電壓控制，將在現在以及未來的具體電網應用中發展的越來越完善。所介紹的基于EMS的AVC更是在經濟性控制方面，有著靈活的功能。

參考文獻：

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[2]劉純潔.自動電壓控制系統（AVC）在恒運D電廠的應用研究[D].華南理工大學,2014.

[3]段永超,陳靜.自動電壓控制系統在電力系統中的應用[J].中國新技術新產品,2012(23):116-117.

作者：蘇鑫 吳飛宇 單位：西南交通大學