集中式AVC在衡水地区的应用案例分析

衡水区和前铺区的电网结构分别如图5-1和图5-2所示。

衡水AVQC系统投入运行后，通过对系统运行情况的分析发现，该系统不但能满足某地区电压/无功在线实时控制的需要，而且有效地提高了电压合格率、降低了网损，产生的经济效益和社会效益十分可观。归纳起来它有以下几个方面优点：

1.提高了电压质量

2005年5～10月衡水区电网10kV母线电压合格率达到99.872%（A类），同比提高了0.019%，同时实行闭环控制的衡水小区、前铺区的电压合格率也有较大幅度的提高，见表5-1～表5-8。

图5-1 前铺区电网结构

图5-2 衡水区电网结构

表5-1 10kV母线电压合格率（衡水区及前铺区系统）

表5-2 2005年衡水区电网全网5～10月份A类电压合格率统计

表5-3 2005年前铺区、衡水区5月份A类电压合格率统计

（续）

表5-4 2005年前铺区及衡水区6月份A类电压合格率统计

表5-5 2005年前铺区及衡水区7月份A类电压合格率统计表

（续）

表5-6 2005年前铺区及衡水区8月份A类电压合格率统计

表5-7 2005年前铺区及衡水区9月份A类电压合格率统计

表5-8 2005年前铺区及衡水区10月份A类电压合格率统计表

2.减少了电能损耗，取得了明显的降损节能效益

对全网2005年5～10月的网损率进行统计，平均网损率为2.97%，同比降低0.17%，节电850万kW·h，降损节电效益显著，实行闭环控制的衡水区及前铺区的网损率也有所降低，见表5-9和表5-10。

表5-9 2005年衡水区电网5～10月份线损率统计

表5-10 2005年衡水电网中某小区和前铺区电网5～10月份线损率统计

同时，电容器的投入使用率也得到了大大的提高（见表5-11），提高了电容器的使用率。

表5-11 电容器投运时间汇总表

3.减少了有载调压变压器分接开关动作次数

有载调压变压器分接开关调节次数由以前每台每天平均5.3次，降低到目前每台每天平均4.9次，动作次数降低了7.55%，提高了设备的使用寿命，而且减轻了检修劳动强度，具体统计见表5-12～表5-18。

表5-12 2005年5～10月衡水区电网220kV站有载调压变压器分接开关动作次数统计 （单位：次）(www.xing528.com)

表5-13 2005年5月衡水区电网220kV站有载调压变压器分接开关动作次数统计 （单位：次）

表5-14 2005年6月衡水区电网220kV站有载调压变压器分接开关动多次数统计 （单位：次）

表5-15 2005年7月衡水电网220kV站有载调压变压器分接开关动多次数统计 （单位：次）

表5-16 2005年8月衡水区电网220kV站有载调压变压器分接开关动多次数统计 （单位：次）

表5-17 2005年9月衡水区电网220kV站有载调压变压器分接开关动多次数统计 （单位：次）

4.真正实现了全网电压/无功实时控制，减轻了调度、值班人员劳动强度，完善并提高了无人值班变电站自动化水平

衡水AVQC系统从全网进行合理调整，克服了单独VQC装置仅能进行局部控制的缺点，提高了电网整体控制水平。由于采用闭环自动调整控制方式，减轻了运行人员的劳动强度，提高了无功、电压、线损的管理水平。

表5-18 2005年10月衡水电网220kV站有载调压变压器分接开关动多次数统计 （单位：次）

5.提高了电网的安全运行水平

该控制系统自适应功能强（如自动纠错、自动闭锁、自动形成相关动作数据等）、安全控制功能强（如遇突发事件，控制系统会自动处理，不会发出影响电网与主设备安全的操作指令）、人机界面友好、操作简便、安全可靠。事故封锁成功率、无功/电压自动控制设备覆盖率及控制系统（计算机系统）月运行可靠率均在较高水平（见表5-19～表5-21）。

表5-19 事故封锁成功率

表5-20 无功/电压自动控制设备覆盖率

表5-21 控制系统（计算机系统）月运行可靠率

（续）

6.投资少，回报率高

1）电网电压/无功优化运行闭环控制系统就设备投资而言，仅有软、硬件费用和站端遥调、遥控的改造费用约100万元。使用该系统后，线损率下降了0.17%，如果每千瓦时电费按0.3元计，则一年可节约电费255万元。假定AVQC系统对其的贡献率占30%，则AVQC系统带来的经济效益就有76.5万元，不到两年即可收回全部投资。

计算公式为

总电量×（原来线损率-现在线损率）×电价×系数=节约资金

2）无功优化软件投入使用以来，220kV变压器分接开关平均每天动作4.9次，比系统投入前少动作0.4次，全年少动作146次左右，按变压器分接开关每5000次要进行大修计，延长使用周期77天，变压器的使用周期按20年计，减少维修次数0.6次，每次每台按10万元大修费用计，每年每台节省0.3万元，全网节省5.2万元/年。按同样的计算方法，某电网54台110kV变压器平均节省大修费用16.2万元/年。

3）节省变电站其他无功调压装置投资40万元（10万元×4个站）。

预计该系统投入运行后，某电网每年直接经济效益为76.5万元，间接效益为61.4万元，总计为137.9万元。

7.连带效应

该系统的投入使用，不仅充分合理地使用了调压设备和无功补偿设备，提高了电压质量、降低了输电网损、增加了设备出力，同时连带产生了以下效应：

1）准确地掌握了主变压器分接开关、电容器投切开关每年每月每日动作次数，为最大限度地发挥设备潜力和适时进行设备检修提供了依据。

2）电压/无功闭环控制系统的实施，加速了远动设备建设与改造及“四遥”功能的实现，促进调度自动化SCADA系统数据采集功能的完善。

3）电压/无功闭环控制系统的实施，促进了电容器的配制、电容器投切开关的更新、有载变压器应用范围的扩大。

综上所述，该系统达到了技术协议书要求的经济指标，证明实施电压/无功优化运行以后，挖掘出了无功优化、电压控制的潜力，取得了很好的效果。随着系统不断完善，某电网无功优化运行闭环控制系统将为某电网的安全经济运行带来巨大的回报。