摘 要：文章对无功电压综合控制设计的原理、策略、应用情况进行了阐述，并介绍了整定和调试经验，描述了外围环境对该设备的影响，运行中存在的问题及解决措施，并预测了它的发展趋势和前景，希望能对同行有一定的借鉴作用。
关键词：无功电压；控制；应用；探讨
0概述
目前变电所无功电压装置应用较为广泛，杭州电网综合
自动化中具备VQC软件功能的有30套，其中CSC2000综合自动化系统、DISA后台VQC功能模块应用较多，功能较完善、界面友好、安装简易、性能稳定，较好地满足了我局电网优质、经济运行的要求；110 kV涌金变电所采用ABB设备，从2年的运行情况看，运行状况较好。变电所内装设硬件VQC装置的有南通电科院、国电南自等厂家的产品，大部分产品应用较好，稳定、极大减轻了运行人员的劳动强度，具有较好的推广前景。
在CSC2000综合系统中，VQC通过变电站内监控网络获得系统信息，然后按照预定的控制原则作出控制决定，由主站发令通过监控网传送给相应的一次设备执行。VQC的硬件配置灵活，既可以单独组屏运行，也可以和当地监控或远动主站混合组屏，同时也可作为一个软件模块嵌入在就地监控主站中运行。
在DISA－100后台监控系统中，电压与无功自动调节（VQC）是作为一个相对独立的软件模块而存在，它可以由远方调度下发YK命令然后通过总控来启动，也可以由后台人为启动。
ABB综合自动化系统中VQC功能，是由运行于MicroSCADA上的软件VQC管理模块与运行于分散的REF541装置的软件VQC控制模块来实现的，是将VQC功能分散到各个模块来执行，采用了一种完全分散化的概念。管理模块利用后台MicoSCA－DA现成全站的各种信息（YC，YX，保护等）量和友好的MMI，进行全站VQC的管理，操作和监视。控制模块利用REF541装置的强大的编程功能，通过逻辑运算，实现对主变的调节或对电容器的控制，并以等概率方式优化操作，达到对控制目标值：母线电压和无功功率或功率因数自动调节，以改善变电所的电压质量和功率因数。
但在VQC的运行过程中，也存在一些问题，特别是外围设备及管理制度的配套跟不上。那么如何改进设备、加强管理、进一步提高无功电压管理水平值得在这里进行探讨。
1与外围设备的配套及外部环境的影响
利用变电所电压无功综合自动调节装置或软件（以下均简称为VQC）来实现电压与无功的自动调节已成为加强电压和无功管理，实现安全调度和经济调度的重要手段。杭州地区目前运行VQC已达几十套，根据实际运行的经验，在很多情况下VQC的无法合理运行往往并非是VQC本身的问题，而是外部因素的影响所造成。有些外部因素是可以利用VQC本身软件的修改和定值的设置进行闭锁和限制，如系统电压异常等。现将主要问题归纳如下。
来源:www.hvsi.cn 1．1系统的影响
变电所VQC是通过无功上、下限定值（可分时间段）完成对变电所的无功管理。该无功定值往往是根据经验值或预测值进行整定，由于部分变电所小
电源较多（尤其是泾流式水电站，其规律性很难把握），季节的变化和运行方式的改变等均会对变电所负荷造成很大影响，从而制约了VQC对变电所无功管理的合理性（无功就地平衡原则）。
在每日峰、谷时间交接时，由于火电厂或大型水电站的机组投停，变电所的电压变化幅度较大，而目前变电所的主变分接头调节一档所产生的电压ΔU往往很小（0．13 kV），一方面主变分接头调节几档需要较长的时间（根据主变调档原则，两次调节间隔时间需要300 s）；另一方面由于主变分接头往往需要调节5～6档（大部分主变分接头档位为17档），方能使10 kV母线电压质量满足要求，而按规定主变分接头一天总调节次数一般不得超过20次，这样当变电所电压越限时，VQC经常会由于分接头动作次数已经超过20次而不得不闭锁对主变分接头的调整。
1．2电容器布局的影响
变电所电容器容量的配置，是根据变电所主变容量百分比来设计的，在变电所投运初期其实际的负荷更低，这样就造成了电容器容量过大而无法投运。或者电容器投入则造成变电所无功过补，退出电容器造成变电所无功欠补这样投切两难的局面。
来源:http://www.hvsi.cn 个别变电所在设计时考虑到节约投资，将2组电容器分别通过不同刀闸共用一台断路器开关，因此这2组刀闸的状态将直接影响电容器投切时产生的ΔU和ΔQ，而在VQC程序中ΔU和ΔQ是人为固定设置的，因此当这类电容器刀闸运行方式改变时，需要派检修人员到现场更改VQC整定值。
1．3一、二次等设备可靠性不高
由于一次设备的可靠性不高而造成VQC的无谓闭锁是目前影响VQC正常运行的最大因素。电容器和主变分接头是变电所内动作最频繁的设备，每年可达数千次，这些设备和操作机构发生故障的机会自然也较多。如主变分接头位置的辅助接点不到位或切换时间较长、电容器遥控不成功等均会造成VQC对相应设备的闭锁。
两段母线的压变变比误差较大。当母线并列运行时，部分变电所两台压变的最大二次电压差值有2 V。
目前，所有的VQC软件均运行在变电所当地
工控机的
Windows NT／98环境下。
Windows操作系统的稳定性、抗防病毒能力和
工控机的自恢复能力同样将是VQC所面临的重要课题之一。
1．4变电所电压的调节、考核的口子不统一
目前对变电所电压的调节主要由当地VQC系统完成，且装置型VQC单独进行电压模拟量的采集，而远方对变电所电压的监视是利用调度SCADA系统，最终的电压合格率的统计则又是由变电所安装的电压监测仪完成。这三者之间的采样精度的不同（0．2级或0．5级）、采样相别的不同（Uab或Uca）以及对测量精度管理不严均会影响电压的实际质量。而通过缩小VQC的电压合格整定范围（如10．2～10．5 kV）则往往会造成主变分接头或电容器的频繁动作。
来源:http://www.hvsi.cn 1．5考核目标与实际电压无功控制的差异
目前
电力系统对电压和无功的考核主要有变电所的A类电压合格率和地区关口总加的功率因数。而现在的VQC只能针对一个变电所完成电压与无功的优化。因此为了满足考核指标，通过定值设定（主要是将低谷时段的无功定值设置为较大数值），将低谷时段时电容器无条件切除；或者将一个或更多变电所VQC整定为只进行主变分接头调节，而将电容器的投切仍然由调度员遥控控制。无论哪种情况，都是为了确保地区关口总功率因数的合格，而变电所VQC实际失去原有的控制作用。
2存在的问题及相应的措施
（1）现场VQC提供的运行信息不够具体，导致监控中心对站内VQC的运行情况的监视不够透明，对VQC的可遥控量不够。例如常规变电所中的电容器母线刀闸状态信息是不采集的，这样VQC就无法判断电容器是否处于检修状态。每次电容器检修前，均需要将所对应的VQC退出运行，造成主变分接头和电容器都无法自动调节。建议在监控中心增加每台主变和每组电容器的闭锁压板并可遥控。
（2）现场VQC的运行情况和统计报表不够完善，事后追查及运行分析比较困难，建议统一当地VQC的运行记录和报表格式。
（3）工控机有时会死机。出现这种现象时由于没有任何信息上送，使监控人员不能及时发现，导致较长时间的电压越限，所以应开发基于
Windows98或
Windows NT的看门狗，使工控机死机时能自启动。
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（4）有时负荷变化剧烈，造成了VQC动作次数过多而闭锁。这样，只能以牺牲电压合格率为代价，来保证VQC装置的正常运行。
（5）有的变电所主变有载调压档位遥信是靠继电器切换来获取的，在切换瞬间存在遥信档位信息丢失的问题。从而造成了VQC的误判断，引起有载调压拒动闭锁。而新上主变的档位信息往往是以BCD码方式接入的，较好地满足了VQC的要求。
（6）一次设备缺陷造成VQC闭锁，影响VQC的运行控制质量，如10 kV开关，CT8型操作机构配真空断路器存在缺陷，在遥控或VQC分合电容器时，经常会烧遥控继电器或合闸脱扣线圈。
（7）变电所VQC运行状况，在调度端不够直观。目前调度端对变电所VQC的监视，是依靠遥信信息上获取的，如果在主站端也能显示各变电所VQC的九域或十七域运行图，将极大方便调度员的监屏工作。
（8）VQC定值单的确定，目前尚未有严谨、系统的程序规范。一个变电所VQC往往要经过数次定值修改，才能达到比较理想的运行效果。另外VQC的调试工作量极大，对于新上变电所有二天的工作量，而对于已投运的老变电所，要做齐每一个项目几乎是不可能的。因此与设备参数有关的整定值可以事先准备好，在程序中写入，而与运行情况有关的整定值可以在现场或运行过程中调整，整定单的内容也可以简化，这样可以大大减少工作量。
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综上所述，绝大部分厂家由于VQC本身存在缺陷造成设备无法投运的情况相对较少，但由于不能适应外围设备、管理体制等因素造成VQC运行不是很理想的状况确定存在，需要不断适应和改进。
3改进方案
后台VQC虽然具有功能完善、安装简便、程序运行可靠的优点，但与装置型VQC比较而言，对变电所一、二次设备的可靠性有更高的要求。只有提高一、二次设备的可靠性，才能充分发挥VQC的特长，从而达到理想的运行效果。
目前，我局各变电所都已开通光纤（环网）通信，如果能利用其通道，用WEB浏览方式，在主站端建立VQC专用维护工作站，就可以在主站上对各变电所的VQC运行状况进行监视，跟踪变电所的电容器投切和主变调节，基本判别动作原因，远方修改定值。随着季节性变化，负荷变化较大，可以通过服务器在后台统计、分析，将对VQC的运行和管理工作带来极大的方便。因此通过主站的总体控制分析与子站的分散控制相结合，才是今后无功－电压控制的发展方向。
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本文关键字：变电所 电力配电知识，电工技术 - 电力配电知识
