电压无功综合控制装置的研制.doc

电压无功综合控制装置的研制 程凯，金黎 西安森宝电气工程有限公司 摘要：电压和无功调节是各级变电站所要承担的重要任务，为保证电压质量、无功平衡和电网安全可靠经济运行，本文针对典型接线方式的110KV变电站，研制了基于PC104工控系统的变电站电压无功综合控制装置，介绍了十一区图的控制原理，描述了系统的软硬件结构。该装置可靠性高、运行稳定，能够有效地提高电网供电质量，降低网损。 关键词：变电站；电压；无功；控制；工控机；十一区图 Abstract: The regulation of voltage and reactive power is an important task of the substation. In order to guarantee the voltage quality, the balance of reactive power and the safe, reliable and economical operation of power grid, based on PC104 IPC,an integrative control equipment for voltage and reactive power in a typical 110kv substation is developed. The paper introduces the control principle of eleven-area and describes the configuration of hardware and software of the integrative control equipment. With this equipment, its reliability is high and its operation is steadily. This equipment can improve the voltage quality and reduce the loss of the power grid. Key words: substation; voltage; reactive power; control; IPC(industrial personal computer); eleven-area 0．引言 随着对供电质量和可靠性要求的提高，?电压电能质量的重要指标之一，无功是影响电压质量的一个重要因素，Φ变小（或变大），一般调节分接头对无功影响不大；投入（或切除）电容器后，Q变小（或变大），U变大（或变小）， cosΦ变大（或变小）。 由于控制策略是基于电压和无功上下限都是固定的，没有充分考虑无功调节和电压之间的相互影响，如电压接近上限，无功超越上限时，按控制策略应投电容器组，这样一来导致电压升高并越上限，继而又调节有载变压器分接头，造成频繁调节和电压不合格率增加。 针对上述存在的问题，对传统的九区图进行更细致的划分，把可能发生控制震荡的区域单独划分，可以防止震荡。如图（1）所示,在8区Umin边界附近（可能发生控制震荡的区域）划分出区域10，类似的还有区域11，各个区的常规控制策略如下： 1区：不动作。 2区：降压，在最低档，切电容。 3区：降压，在最低档，切电容。 4区：投电容。 5区：投电容，若电容投完，则升压。 6区：升压，若档位已在最高档，则投电容。 7区：升压，若档位已在最高档，则投电容。 8区：切电容。 9区：切电容，到无功补偿合适，若电容已切 完，则降压。 10区：升压。 图1 十一区图 11区：降压。 2．变电站主接线 本装置以110kV变电站典型接线方式为基础进行设计（见图2）。110kV变电站一般配有两台主变，低压母线并联2~4组电容器。本文考虑有4组电容器，每段低压母线各两组。根据每台主变断路器的开关状态，可以把变电站的运行状态分为4种情况。 （1）1T、2T并列运行；即101、102、100断路器全部闭合。 （2）1T、2T分列运行；即101、102断路器闭合。100断路器断开。 （