电网无功电压自动控制系统运行评价方法研究

侯智剑

摘  要：本文简要介绍了武功高电压自动控制系统的概况，并简单分析了对无功电压自动控制系统进行评估的必要性，最后简单介绍了两种目前较为流行的无功电压自动控制系统的评估方法，对这两种评价方法的运作思路和具体流程进行了简单的介绍，旨在于为电力工作者提供思路，提高无功电压自动控制系统工作质量。

关键词：自动电压控制系统;动态数字仿真系统;模糊综合评价

引言：

随中社会快速发展，无功电压自动控制系统被广泛应用，在实际运用中，该系统的实际表现往往没有达到控制预期，对于无功电压自动控制系统的优化势在必行，但目前并没有统一的评价方法。只有对无功电压自动控制系统的运行数据进行收集计算并进行优化才能更好支持电网的正常运转。

1.无功电压自动控制系统简介

无功电压自动控制系统又称AVC系统，该系统根据当地电网的实时数据，进行全方位的分析，从而得出最优的电压控制方案，可以有效保障电网安全经济运行[1]。在运行过程中，AVC系统基于EMS系统进行电网模型获取与数据遥控，最终保障电能质量，实现整个电网系统的稳定与经济运行。

在具体实施过程中，由于无功电压自动控制系统采用的是实时分析实时控制的控制方法，每次调控都以上一次调控结果为基础，调控环境处于动态变化的条件下，因此获得的调控结果是一段时间累积的结果，对于控制过程中的动态分析难以准确觉察，更难进行准确的计算[2]。除此之外，在无功电压自动控制系统介入调控后，各级电厂工作人员的工作方式有了很大的改变，很难通过对无功电压自动控制系统的进入和退出进行控制，进而分析无功电压自动控制系统的调控效果，即便勉力进行实验，由于无功电压自动控制系统涉及的控制对象较多，控制内容较为复杂，安全隐患较高，实验调度人员工作压力较大，实验结果不一定准确，且无法提供实时的实验结果。因此，对无功电压自动控制系统取得的实际控制效果很难有一个直观的把握。另外，无功电压自动控制系统在发出指令后，由下级的电力设备进行实际的执行，由于各种设备使用情况及老化程度各不相同，无功电压自动控制系统发出的指令很难被完美实行，实际效果可能不如控制预期。因此对无功电压自动控制系统调控效果进行评价，并根据结果，对实际控制过程中的影响因素进行分析与改进就很有必要。目前来说，无功电压自动控制系统的应用越来越广泛，对于无功电压自动控制系统运行结果进行评价已经越来越迫切，但目前国内外尚且没有统一的评估体系及计算方法。

2.无功电压自动控制系统的评估方式

2.1利用动态数字仿真系统进行评估

动态数字仿真系统即RTDS系统，由加拿大公司开发制造，利用多CPU并行处理技术与数字仿真技术进行实时计算，可以有效应用于电磁暂态现象中。由于其实时仿真以及数字仿真的特点，可以真实且快速地模拟各种环境，测试效果较为全面，报告结果也较为详细，被广泛应用于电力系统评估方面。无功电压自动控制系统由于其动态且闭环的管理特点，普通的方式很难进行实时的监控与评估，但动态数字仿真系统则不受其约束，可以很好地模拟无功电压自动控制系统运行过程中的动态环境，对于评估也有良好的效果。

在利用RTDS系统进行评价时，首先需要厘清当前地区的无功电压使用情况，并以此为依据建立相应的模型，使其可以良好地模拟该地区从发电、输电、变电到用电的整个过程。在建模过程中要充分考虑地区内变电设备、中途电损及电气设备的通断装置等[3]。在输电线路的建设时，要注意依据线路的长度不同设计不同的模型。在整个建模系统中，要额外注意传输线路、电感器、变压器等模型，方便全面模拟区域内的电力设施，从而进行该地区电力设施与输变电线路的有效模拟。同时也要注意线路中开关的模拟以及电路中的档位调节，方便对整个线路进行全方位管控。更要注意电路参数的展示装置，便于对模型有功功率无功功率、损耗、电路中开关与电压等进行可视化的展示，从而方便整个电网的监测与管控。计算结果的有效输出也是这种评估方法的重点，系统运行过程中，将数据进行抓取并计算，将其计算结果输出，根据输出数据，就可以知晓无功电压自动控制系统的调控效果，进而实现无功电压自动控制系统的优化。在整个无功电压自动控制系统评价及优化过程中，动态数据的抓取与传输范围包括线路电压、电压的分档调节、电器开关等，对数据进行优化并依据优化后的结果进行下一环节评估，在整个动态的“评价-优化-再评价”的进程中使电网有明确的优化方向。

这种评估方式优点很明显，可以做到电网全过程的动态仿真，运行时间长且运行过程稳定，建模较为精确，也方便模拟运行过程中的各种故障，可以实现实时模拟实时输出，可以满足实际电力系统的需要，评价结果也较为准确。同样的缺点也很明显，价格昂贵、建模复杂、运行维护成本高，并且其结果准确性在很大程度上依赖建模和参数，需要专人进行监管与调整。

2.2利用模糊层次综合评价法进行评价

模糊层次综合评价法英文简写做FAHP，它将模糊综合评价法与成分分析相结合从而形成了一种更完善的评价方法。在评价过程中，先利用成分分析进行定性分析，再用模糊评价法进行定量评价，这两种方法的相互补足，消除了这两者的缺点的同时亦兼顾这两者的优点，可以对各种影响因素进行全面的分析，结果较为准确，得到了广泛的应用。

在对电网无功电压自动控制系统进行评价时，需要考虑的因素较多，不同因素在不同人眼中重要程度不同，主观性较大，评判差异较为明显。因此往往不同人有不同的评价结果。模糊层次综合评价法可以有效解决这个问题，兼顾多人的经验与看法，使得评估结果更为客观。在利用模糊层次评价法进行评估时，首先需要确定一个明确的评价体系，然后确定体系内部评判标准，根据评判标准，将评判指标量化，再将不同因素的重要程度安排不同的权重，最后进行评判结果的计算。

在进行具体评价时，首先就要判定各种影响电网稳定运行的因素，建立相应的标准，并按照标准区分为优良中差四个等级，不同等級设立不同的分值。将各种影响因素以及分成的等级以表格的形式体现，邀请多位专家进行调查评判，让专家对影响因素的重要程度进行客观地评价，每位专家的经验及看法并不一定完全相同，因此有必要进行综合的汇总，并形成隶属度函数与模糊评价矩阵，依据将该因素认定为某等级的专家数量及全体专家数量利用统一的公式进行计算，最终得到不同影响因素的等级。按照不同影响因素的重要程度并赋予相对应的权重，再根据权重进行总体计算就可以得出相对准确的评价结果。在计算过程中，如果影响因素过多，也应适度调整权重从而得到更准确地评价结果。

这种评价方法较为系统，可以从多个角度较为全面地进行评估，评估结果也较为准确，成本较低，对于较为复杂的环境也能进行较好的评价，但在进行评估时，对于处于相同或类似环境下的无功电压自动控制系统有较好的评价效果，但对于影响因素差异较大的需要进行大量的前期计算，且效果一般。

结束语：

目前流行的两种评估方式中，模糊层次综合评价法对于同一地区的无功电压自动控制系统评价较为经济，结果较为准确;动态数字仿真系统更依赖于前期准确的建模与参数设计，前期投入较大，但目前我国已经逐步进行RTDS系统铺设，对未来无功电压自动控制系统的评价与优化奠定基础。

参考文献：

[1]杨亚洲.电网AVC系统应用与问题对策分析[J].集成电路应用，2020，37（11）：122-123.

[2]史志强，漆伟，燕艺谋，史文婕，王佳乐.简述无功电压自动控制技术在电力调度自动化系统中的应用[J].技术与市场，2020，27（09）：98+100.

[3]姚朝，智煜博，邓成兰.电网无功电压自动控制系统运行评价方法研究[J].电气技术与经济，2020（05）：25-26.