電壓無功自動控制裝置

電網電壓質量的好壞直接干擾著電網的穩定及電力設備的安全運行，而無功功率的高低對於電壓的質量和電網的損耗起著很大的影響。

基本介紹

• 中文名：電壓無功自動控制裝置
• 外文名：Voltage and reactive power automatic control device
• 研發背景：傳統調節方式不適應電力系統發展
• 用途：降低電網損耗等
• 功能：實現數據採集、控制等

功能及分類

VQC裝置基本功能為連續地採樣變電所運行時的無功功率、功率因數和電壓等值，並據此作出合理的判斷，自動投切電容器組和調節分接開關的檔位，使系統無功就地平衡，電壓始終處於合適的設定範圍內，保證電壓合格率。目前，VQC裝置主要分為兩大類：組屏式，為獨立裝置；軟體式，嵌套在自動化系統里。綜合自動化變電所全部配置就地後台機套用軟體形式實現VQC功能：常規變電所無人值班改造及農村變電所無綜合自動化的採用獨立裝置。

無功控制意義

首先，電壓質量是衡量一個國家電能質量的重要指標。當系統的無功功率輸出不足時，將會造成降低電網中的電壓，導致用戶的用電裝置將無法正常運行甚至損壞，嚴重威脅用戶的人身財產安全；當系統無功功率運行過剩時，就會造成電網中電壓升壓，易造成電壓擊穿，提高了電網和用戶的用電裝置的絕緣性能要求，不僅造成資源浪費，還可能對電網安全造成威脅；同時，過高水平的電壓負荷還會使電動機、有載調壓變壓器等裝置的鐵心飽和、造成裝置損耗增大、自然壽命大幅縮短，電力系統正常運行的經濟成本增大，給人們的生產生活造成諸多不便之處。

電壓無功自動控制裝置

其次，為了確保電力系統安全地、穩定地運行，我們需要電力系統能夠自動地、準確地調節系統無功平衡和電壓穩定。功率因數是影響用戶用電裝置工作狀態的關鍵因素：如果功率因數無法準確而及時進行調節，一旦偏移過大，將造成電力系統中電壓失穩，有可能引發“電壓崩潰”現象，造成電力系統大部分功能癱瘓，從而引起電網大面積停電，而在這一問題上，我國乃至國際上均已有真實的慘痛教訓，其帶來的巨大經濟損失和社會危害至今影響深遠。

改進構想

a、應能記錄VQC的動作時間、動作對象及動作前後的有關測量量，能記錄VQC閉鎖所控制設備的閉鎖時間及閉鎖事由，以便運行人員分析VQC情況，及時調整運行整定值；

b、VQC要能實現遠方改變控制形式，應能向遠方傳送VQC所控制設備動作成功或失敗信號；

c、被控的兩段母線並列運行時，應考慮兩段母線控制策略整定不同(九域圖整定參數不同)時所帶來的影響，保證一段母線VQC動作時另一段母線控制目標仍在合格範圍內，避免出現VQC頻繁動作；

d、可根據變壓器負載率，按時段設定電壓、無功功率(或功率因數)上、下限值，至少分五級整定。

現狀及問題

當前我國在電力系統的電壓和無功控制方面，存在著較為嚴峻的問題有：

(1)在電網運行到高峰負荷期問，經常出現無功補償不足的問題，這會導致電力系統中運行的電壓畸變，失穩的電壓對於系統輸電的質量造成損害。功率因數的降低還可能損傷電網中對功率因數敏感的電力裝置，如果控制不及時還可能造成整個電力系統的電壓崩潰現象，造成電網大面積停電，引發重大安全事故；而當電網處於低負荷狀態運行時，可能出現系統無功過剩現象，這將引起變電站母線端的電壓升高，對於電網和用戶的用電裝置其絕緣性能提出新的要求，同樣威脅電力系統運行安全。

電壓無功自動控制裝置

(2)有載調壓變壓器分接頭檔位分配與並聯電容器組分組比例不當。無論是有載調壓變壓器分接頭各個檔位調壓過大還是過小，均難以滿足穩定電力系統運行電壓的需求；當並聯電容器組各個分組容量過大時，整體投運後造成母線電壓高於正常值，全部切除後電壓又低於正常值。

(3)電壓無功自動控制裝置調節功能不完善，並聯補償電容器的投切和有載調壓變壓器分接頭的調壓依靠操作者的經驗，無法實現快速回響、準確調節。控制裝置的元器件整體質量水平不高，部分元件故障頻發，系統抵抗擾動能力較低。電網中有載調壓變壓器更換頻率較高，頻繁動作造成分接丌關過多的調壓動作，加速開關老化，容易造成開關運行故障，造成變壓器退出運行狀態。

(4)電壓和無功監測記錄時無法提供實時而精準的分析和測繪，電壓和無功計量誤差較大，測算的數據在完整性和準確性上不足，給變電站的電壓和無功分析以及控制系統改進帶來一定困難。