智能AVC：自我修复的新时代

智能AVC的自愈功能指的是电网发生电压崩溃事故后，系统在较少或没有人为干预的情况下自身恢复电压水平的能力。本质上就是事故后，电网能够快速地实现无功就地平衡的能力。要实现智能电网的自愈，核心在于在线实时的决策，实现无故障时稳定运行，小故障时自治运行，预防大面积连锁故障的发生也即电网的自我预防，大的故障事件时自我恢复。

自愈首先要自治，就必须要求电网具备自适应计算功能。2003年发生的“8.14”美国、加拿大停电事故，从第一个故障开始发生到电网崩溃经历了5个阶段，最终导致了大停电事故，没有能够阻止事故发生和实现系统恢复，如图3-3所示。该故障最终演变为特大系统崩溃的重要原因就是电网不具备自适应计算功能、没有电压和无功控制的自愈功能。在通信通道中断后，电网调度中心失去状态估计和无功潮流的计算能力，动态无功补偿装置容量裕度不够，得不到无功补偿方案，系统不能下发控制指令，失去了实时就地无功平衡的可能。

图3-3 2003年“8.14”美国、加拿大停电事故经历的5个发展阶段

要实现智能AVC的自愈功能，借鉴电网运行状态，首先应当将智能电网的运行状况进行分区，其中非正常运行时按工作性质可分为异常脆弱区、故障扰动区、检修维护区。在进行工作区判别后可分别对三个非正常区进行控制，最终确保电网运行在正常运行区或优化运行区，预防大的故障事件连锁发生导致系统崩溃。对正常运行区内的电网进行优化控制，使电网优化运行，实现电网资源优化配置。这样，电网运行可以划分成以下五个区域：优化运行区（Optimized Operation Zone，OOZ）、正常运行区（Routine Operation Zone，ROZ）、异常脆弱区（Abnormal and Vulnerable Zone，AVZ）、故障扰动区（Contingency and Fault Zone，CFZ）、检修维护区（Repair Maintenance Zone，RMZ）。

优化运行区：电网运行在该区域时，最经济、效率最高，而且能满足清洁环保、和用户友好互动的目标，能够为用户提供优质特殊定制的供电服务，满足电网运行的各种等式约束条件和不等式约束条件，具备较强的抗干扰能力和排除故障、抵御灾害、恢复稳定运行的能力，网络运行具有更大的安全裕度。(www.xing528.com)

正常运行区：满足电网运行时的各种等式约束条件和不等式约束条件，电网能满足一般条件下的稳定、可靠、持续运行，可为用户提供一般、满足正常使用条件的供电服务，能在合理预想事故或扰动后正常运行，具备一定安全运行裕度，需要根据电网运行的实际具体情况来决定是否能够或者有必要进行优化控制使系统过渡到优化运行区域。

异常脆弱区：满足电网运行时的等式约束条件，不满足（或部分满足）不等式约束条件，在电网一次和（或）二次侧有安全隐患存在，比如电压越限（有失去稳定运行的趋势，但还没有失稳）、过负荷等情况。此时，系统运行的安全稳定裕度不够，虽然能持续运行一段时间，但任其发展而不采取任何措施的话，会出现抵抗扰动和故障的能力减弱，系统故障扩大，电网演变到故障扰动区域运行。此时急需快速实施各种预防、校正手段和方案。

故障扰动区：此运行区域内，电网已发生扰动或故障，系统不完全满足电网运行时的等式约束条件，不满足（或部分满足）不等式约束条件，系统运行参数已发生严重越限，电网运行不稳定，可能出现部分用户供电中断，如不采取紧急控制手段，系统运行状况会进一步恶化，形成供电“孤岛”，严重的话导致电压下降过多，电网崩溃。系统在该区域运行时，不再强调经济高效、清洁环保、和用户友好互动这些指标，主要强调保证供电不中断、减少扰动或故障对用户的影响，此时急需快速实施紧急控制或恢复控制措施，尽快恢复系统稳定运行和正常供电。

检修维护区：系统运行在该区域时，设备运行异常或发生严重故障，如系统崩溃，线路供电中断等，需要检修维护人员现场恢复供电。此时不强调经济高效、清洁环保、和用户友好互动这些指标。