基于网省协调的江苏500kV电网电压自动控制系统设计与应用

摘要

随着电力系统自动化和通信网络技术的发展，电压无功自动控制(AVC)系统在电压控制水平优化、降低电网网络损耗、减轻运行人员工作量、提升电力系统可靠性等方面，AVC系统都发挥着越来越重要的作用。然而，现阶段应用的AVC系统主要是针对220kV电压等级的，关于500kV电网AVC系统的研究在国内外还非常少。江苏电网是以500kV电网为主网架，具有规模大、发展速度快的特点，为抑制短路容量的超标，将不同地区，甚至同一地区的不同220kV变电站分区运行，分区间的变化也很频繁。因而，研究适应江苏500kV电网发展特点的无功电压自动控制系统非常迫切。
　　本文通过国内外同类技术的分析比较，提出面向江苏500kV电网，采用基于“软分区”的三级电压控制模式，在目标维、空间维、时间维，即多目标控制之间、各级电压控制之间、不同时间控制尺度的分解协调模式三个维度中，把理论算法和工程经验相结合，开发了基于网省协调的江苏500kV电网自动电压控制系统。该系统由华东网调AVC主站系统、江苏省调AVC厂站系统构成，以省调调控一体化系统为基础，采用网-省协同的分布控制模式，实现对全省500kV系统的无功自动控制。
　　以电网的安全性和电压的优质性为约束，以电力系统经济运行为目标，提出并设计了连续闭环的电压实时优化控制系统，并在江苏省调D5000系统中实际应用。江苏省调AVC系统投运以来，500kV电网无功电压越限次数明显减少，且整体电压保持在较高水平，大大减少了无功损耗。同时，将省调监控员从调压工作中解放了出来，有效的提升了监控值班员电压控制能力。因而，该AVC系统的投运，大幅度地提高了江苏电网的管理水平和运营效率，优化了江苏电力系统的调度功能，为江苏电网的优质安全和经济运行提供了必要的技术支持和手段，同时也为解决国内外500kV电网当前和未来面临的电压控制问题提供参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文的主要工作

第二章 AVC控制原理

2．1 两级电压控制模式

2．1．1 控制流程

2．1．2 数学算法

2．2 三级电压控制模式

2．2．2 控制流程

2．2．3 数学算法

2．3 本章小结

第三章 基于网省协调的江苏500kV电网AVC设计方案

3．1 基于“软分区”的三级电压控制模式

3．1．1 多目标控制之间的分解协调模式(目标维)

3．1．2 各级电压控制之间的分解协调模式(空间维)

3．1．3 不同时间控制尺度的分解协调模式(时间维)

3．2 网省协调实施方案

3．2．1 总体方案

3．2．2 具体实施方案

3．3 本章小结

第四章 基于网省协调的江苏500kV电网AVC系统应用

4．1 AVC系统流程

4．2 省调模块控制功能

4．2．1 集成于AVC系统

4．2．2 变电站信息采集

4．2．3 控制信息上传

4．2．4 可调容量计算

4．2．5 控制指令执行

4．2．6 运行状态切换

4．2．7 统计分析功能

4．3 网省调数据通信

4．3．1 通信模式

4．3．2 上传信息量

4．3．3 下发信息量

4．4 AVC运行情况

4．5 AVC运行分析

4．5．1 无功设备动作情况分析

4．5．2 电压越限情况分析

4．5．3 系统自动控制策略分析

4．5．4 功能完善情况说明

4．6 本章小结

第五章 结论及展望

致谢

参考文献