2 電壓無功綜合自動(dòng)控制

2.1 VQC控制特性及控制模式的思考

　　相對于同期合閘，VQC則是一個(gè)時(shí)刻運(yùn)行的、以整個(gè)變電站為對象的、相對慢速的一個(gè)控制系統(tǒng)。其控制策略復(fù)雜，對出口的實(shí)時(shí)性要求不高，但對閉鎖的響應(yīng)要求快速、完備。

　　現(xiàn)有站內(nèi)VQC實(shí)現(xiàn)方式基本有3種：后臺軟件VQC、主控單元網(wǎng)絡(luò)VQC、獨(dú)立硬件的VQC。

　　后臺軟件VQC：將控制策略全部放在后臺監(jiān)控主機(jī)中，通過間隔層的測控單元獲取數(shù)據(jù)，微機(jī)中VQC軟件根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷并發(fā)控制命令，由相應(yīng)測控單元執(zhí)行。優(yōu)點(diǎn)是人機(jī)界面友好，方便調(diào)試和維護(hù)。

　　主控單元網(wǎng)絡(luò)VQC系統(tǒng)：將控制核心下放到間隔層，由單獨(dú)的CPU完成，但其IO的輸入輸出仍由間隔層IO測控模塊完成。優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的得到更直接了一層，閉鎖的速度較第一種方式快了一些。但界面一般較差，維護(hù)和設(shè)置不會(huì)太輕松。

　　獨(dú)立硬件VQC系統(tǒng)：不依賴其他裝置，本身溶輸入輸出與策略判斷為一體。好處是閉鎖的速度最快，從閉鎖的角度講可靠性最高。但問題是需要重復(fù)鋪設(shè)大量的電纜，信號重復(fù)采集。

　　現(xiàn)在的問題是：用戶選擇時(shí)，既覺得獨(dú)立硬件的VQC系統(tǒng)造價(jià)高、多拉電纜，又擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)型VQC產(chǎn)品的可靠性：VQC對對閉鎖的速度要求高。網(wǎng)絡(luò)型VQC的問題是，當(dāng)發(fā)出控制出口命令后，這時(shí)發(fā)生可主變保護(hù)或電容器保護(hù)動(dòng)作等需閉鎖的情況，無法彌補(bǔ)這個(gè)時(shí)間差。

　　換一個(gè)思路思考：把控制策略放在PC機(jī)中，而把閉鎖策略放在相應(yīng)的測控單元中。即后臺控制+閉鎖，間隔層閉鎖。通過軟PLC功能將需要的閉鎖條件輸入IO裝置中，對后臺發(fā)來的控制命令不是即刻執(zhí)行，而是通過自身的閉鎖邏輯檢查，出口條件滿足才能出口，這樣既保證了實(shí)時(shí)的閉鎖速度，又保證了后臺策略的豐富。

　　對于以上三種方式是對電站內(nèi)實(shí)現(xiàn)VQC的方法，但實(shí)際應(yīng)用過程中有的局內(nèi)不使站內(nèi)單獨(dú)VQC系統(tǒng)，因它是在站內(nèi)單獨(dú)的調(diào)節(jié)，往往滿足不了系統(tǒng)要求，存在一定弊端，常使用系統(tǒng)綜合電壓無功自動(dòng)調(diào)節(jié)，在調(diào)度自動(dòng)化端實(shí)現(xiàn)，來調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的無功優(yōu)化組合。

2.2 運(yùn)行方式的自動(dòng)識別

　　變電站運(yùn)行方式會(huì)隨著負(fù)荷和設(shè)備狀況調(diào)整，這樣就要求VQC要自適應(yīng)跟隨運(yùn)行方式的改變，作出不同的控制策略。對不同的變壓器組數(shù)、不同的一次接線方式，由母聯(lián)、分段、橋開關(guān)、變壓器的組合可以有多種接線方式，不同方式控制策略是不同的，這里面有一個(gè)模式識別的問題。

　　本文提出的識別方法不僅應(yīng)包括母聯(lián)、分段等的輔助接點(diǎn)的開入量；還包括母聯(lián)、分段上的電流、相角等交流量。

2.3 全網(wǎng)無功電壓控制

　　無功調(diào)控從本質(zhì)上說是個(gè)全網(wǎng)的問題，而不是變電站的問題。建立在破壞網(wǎng)中其他部分無功基礎(chǔ)上的本站平衡并不正確。無功電壓控制追求的應(yīng)該是全網(wǎng)的最優(yōu)解，而不是某個(gè)站的最優(yōu)解。各自為政的VQC調(diào)節(jié)，會(huì)造成多次調(diào)節(jié)或同時(shí)調(diào)節(jié)。在通信可靠保證的前提下，應(yīng)該配合將全網(wǎng)VQC作在地、縣調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)中，即節(jié)省投資，又符合電網(wǎng)實(shí)際情況。

3 備用電源自動(dòng)投入

3.1 可編程PLC功能的應(yīng)用

　　由于備自投方式較多，不可能每種情況作一種裝置，這就要采用相同硬件基礎(chǔ)上的軟件PLC功能：通過裝置內(nèi)嵌的PLC解釋軟件解釋由外部對自投邏輯的重新編排，現(xiàn)場可設(shè)置

3.2 廠用電快速備自投

　　在火電廠中具有大量大容量的廠用機(jī)械電動(dòng)機(jī)的廠用電切換過程中，備投就是一個(gè)快速備自投的問題。在工作電源消失后，大容量的旋轉(zhuǎn)機(jī)械使得母線上電壓的衰減是個(gè)逐漸下降的過程，并不是立即消失。由于電動(dòng)機(jī)群在惰性作用，殘壓的幅值和頻率是變化的，備用電源投入中，也存在一個(gè)最佳合閘時(shí)機(jī)的問題。一般最佳投入時(shí)間為失電后第一次的30゜角差范圍內(nèi)，對裝置來說快速的處理器DSP及快速出口繼電器的選擇就很重要了。在失去第一次快速備自投入的機(jī)會(huì)后，等待下一次合閘時(shí)機(jī)就又是同期的問題了。

4 小電流接地系統(tǒng)的接地選線

　　100%的準(zhǔn)確選線是個(gè)困擾多年的難題。常規(guī)的集中式的選線裝置的問題是：1、多拉電纜；2、可能要改造CT；3、只引入零序電流，分析要素少，準(zhǔn)確度低；4、不符合變電站自動(dòng)化分布式的設(shè)計(jì)思想。將其做成分布式的應(yīng)該會(huì)更好。

　　中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，零序電流與零序電壓的夾角方向沒有明確的反向關(guān)系，較難檢測；5次諧波方法又存在信號小、信噪比低，準(zhǔn)確度差的問題。

　　西門子公司提供了一種高靈敏接地保護(hù)的檢測原理，可以借鑒。它的判斷依據(jù)是零序有功和零序無功的方向及大小。其長處是充分利用了零序電壓、零序電流的方向和幅值，利用不同形式的點(diǎn)積來分析問題。西門子在信號的處理、TA誤差角的補(bǔ)償?shù)确矫孀髁撕芏喙ぷ?，來彌補(bǔ)一次系統(tǒng)信號弱的問題。

　　SIEMENS的思路仍是從二次側(cè)考慮問題，換一個(gè)思路，二次不足一次補(bǔ)，能夠更好地解決這個(gè)問題。例如很多站中已裝設(shè)自動(dòng)調(diào)諧線圈，將自動(dòng)消諧與接地選線作在一起可以更好：在調(diào)諧的過程中，只有接地線路的零序電流改變，而非接地線路中流過的仍是容性電流，采用簡單的差分技術(shù)就可準(zhǔn)確分辨出故障線路。沒有加裝可調(diào)諧線圈的站中，可如此考慮：在消弧線圈與地之間串接一個(gè)功率電阻，平時(shí)用一對常閉接點(diǎn)將其并聯(lián)掉，當(dāng)檢測到接地（3U0啟動(dòng)）時(shí)，斷開常閉接點(diǎn)，串入電阻，改變流過消弧線圈到地的阻性電流分量，只需串入0.5S的時(shí)間，即可判斷出接地線路；此法準(zhǔn)確實(shí)用，但需要改造一次設(shè)備。　　

5．結(jié)語

　　本文對變電站自動(dòng)化安全自動(dòng)裝置的 幾個(gè)方面的問題進(jìn)行了一定范圍的探討，提出了幾點(diǎn)看法，由于研究范圍及水平有限，不當(dāng)之處在所難免，敬請大家指教。