AVC与VQC运行浅析

AVC与VQC运行浅析

孙军

（国网北京市电力公司北京100071）

摘要：AVC是自动电压控制系统，VQC是电压无功能控制，两者都有改善电压质量、实现无功分层平衡、以及消除人为操作失误的功能。并且AVC与VQC在简化操作流程、保证人身安全方面也有着非常重要的作用，因此本文就对两者从工作原理、控制策略、以及应用效果来进行比较分析，为相关人员提供参考。

关键词：AVC系统；自动电压控制；VQC装置

电压是评价电能质量非常重要的指标，其质量直接影响着电网的稳定性、电力设备运行的安全性，因此如何降低电网的损耗，成为了必须要解决的问题。目前在电网系统中，常常会应用VQC，来对变电站的电压进行控制，然而随着变电站各项技术的发展，其逐渐的无法做到对电压进行最优的控制。而AVC系统的出现有效的解决了这一问题，目前也被广泛的应用在电网系统中，对电压进行自动控制。因此本文对于AVC跟VQC的研究具有非常现实的指导意义。

一、自动电压控制AVC系统

AVC系统是一个非常复杂的系统，其即要考虑如何对发电机组进行无功控制，还要考虑如何对电容器、变压器的分接头进行投切跟控制，以此来优化电压质量。

（一）AVC的工作原理

AVC系统主要是利用电网中离散事件为驱动程序，采用离散指令、动态过程相结合的形式来对电压进行有序的协调和控制。其是利用了电网的动态过程、离散操作、以及离散指令相互作用的特点来进行设置的，目前很多电网的AVC系统都是基于南瑞OPEN-3000平台，其主要是从SCADA来进行数据的采集，以此来对电压的状态进行实时的跟踪、分析、计算，并且通过SCADA来下达控制指令，从而实现了对无功电压的控制。

（二）AVC基本结构及控制目标

AVC基本结构就是主站、子站。其中主站安装在电网的调度中心，子站安装在发电厂侧。其工作原理就是子站将电压状态发送给主站进行数据分析，主站将分析结果，将节点电压控制指令发送给子站。子站又分为上位机、下位机，其中上位机主要是接受主站的控制命令，下位机来进行无功电压控制。

AVC的控制目标就是控制电压、降低损耗，避免由于电压的负担带来的安全问题，提高经济效益。

（三）AVC系统控制式

AVC系统的控制方式主要有三种，即三层电压控制、二层电压控制以及软三层电压控制。其中法国、意大利等国家应用三层电压控制比较广泛，我国没有应用，这种控制方式比较复杂。二层控制模式，是我国常用的控制模式，其相对简单，主要是通过对全网电压状态进行在线分析，并实施的输出电压控制指令，来进行调节。其投资比较小，但是对OPF依赖性较大，实际运行中，电压的稳定性还有待提高。

（四）AVC控制策略及控制效果

AVC的控制策略主要有逆调压控制、区域电压控制、无功优化控制、电压校正控制。其控制效果非常显著，以10kV为例，其通过AVC自动调节，可以将电压控制在10.2kV与10.6kV之间。并且AVC的无功电压优化控制的效果是最明显的，在AVC系统进行运行后，其无功就地平衡的策略就会分布到每一个环节，即减少了线路的损耗，又实现了对电压的无功控制。

二、变电站电压无功自动控制VQC装置

（一）VQC的基本概述

VQC装置就是我们常见到的9区图法。其主要是通过将电压无功平面划分为9个区域的方式来对电压进行控制，保证电压的质量，实现无功平衡，减少调节次数。

（二）VQC的控制策略

VQC的9区图，其中1区是用来投入电容器，当电容器投完后，需要分接头向上调节。2区也是投入电容器，电容投完后，该区域不动作。3区则进行分接头向下调节，当达到最低档时会将电容器进行切除。4区跟3区一样，当分接头向下调节，低到最低档时，将电容器进行切除。5区则是将电容器进行切除，切除完后，分接头向下调节。6区是将电容器进行切除，切除完不动作。7区则是分接头向上调节，当达到最高档时，需要投入电容器。8区跟7区一样。9区则正常范围内部动作。

由此可以看出，这种控制策略是静态的，没有预测的，也不会考虑到无功调节对电压的影响，因此在实际的应用中会出现震荡、装置频繁动作等问题。但是VQC控制原理比较简单，操作也比较方便，当变电站母线电压都高、或者都低时，采用降压、升压的方式来进行控制，可能会使得一次电压变得更高，造成电压失稳的现象。

三、AVC与VQC的对比

通过上文对AVC跟VQC的分析，了解到各有各的优势和弊端，因此可以根据实际需求来进行设置。

对于VQC来说，其是一个装置，可以是AVC系统的一部分，AVC系统可以实现VQC装置的全部功能，还可以将VQC部署到集控站、调度主站来实现全网的无功自动控制。

从本质上来将，AVC和VQC都是控制电压的设备，其控制原理都是相似的，但是相比VQC，AVC会更有控制优势。因为VQC是安装在变电站上，只能进行局部的无功调节和电压控制，无法实现对电网全局电压的控制。而AVC系统是对整个电网的电压，通过自动化设备对其运行数据进行在线分析的方式，来将分析结果下达给相关端口来实现电压的控制，可以做到全网最优。并且AVC可以做到从单独控制变为集中控制，即实现分层平衡，又降低了电网损耗，从而保证了电网系统的安全运行，提高了电网的积极效益。

结束语

综上所述，AVC、VQC都是电网常用到的电压控制方式，两者都可以提高电压控制质量，并各有各自的优势和弊端。但是两者相比，控制效果，AVC系统的控制效果会比较显著，其可以实现对全网的无功控制，分层平衡，还可以降低电网的损耗。而VQC装置，其比较传统，但是操作简单，其控制策略是对局部进行控制，为了还需要进一步去改进，提高其控制电压的质量。

参考文献：

[1]覃飞龙,牛秋野,张青.AVC与变电VQC分层协调控制研究[J].山东工业技术,2017(19):198-198.

[2]崔俊.对AVC系统和VQC装置的几点见解[J].技术与市场,2012,19(6):120-121.

[3]陶泽宁.VQC系统模拟调试的研究与应用[J].科技资讯,2016,14(35):55-56.

[4]谢广健.VQC调控对佛山电网电压质量和经济性影响分析[J].中国电业(技术版),2014(11).

[5]赵先堃.全网电压无功优化闭环运行控制分析[J].河南科技,2010(8):84-84.