D系统使用手册AVCV.docx
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D系统使用手册AVCV
智能电网调度技术支持系统
系统使用手册
之
地调自动电压控制
国电南瑞科技股份有限公司
二〇一九年九月
前言
本手册对地区电网自动电压控制的使用和维护进行详细的介绍。
适用于实时监控和网络运行分析相关应用人员，对系统维护人员也具有参考意义。
希望对使用AVC系统者有所帮助。
本手册包括以下内容：
ØAVC功能概述介绍
ØAVC运行监视
ØAVC基本操作
ØAVC模型维护
ØAVC参数设置
ØAVC测试投运
鉴于系统相应软件功能在不断更新，所以本手册也会随之做不定期相应更新和完善。
第1章概述
自动电压控制（以下简称AVC）应用基于智能电网调度技术支持系统D5000平台一体化设计，其主要功能是在满足电网安全稳定运行前提下，保证电压和功率因数合格，并尽可能降低系统因不必要的无功潮流引起的有功损耗。
AVC从网络分析应用（PAS）获取控制模型、从电网稳态监控应用（SCADA）获取实时采集数据并进行在线分析和计算，对电网内各变电所的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理和在线控制，实现全网无功电压优化控制闭环运行。
1.1主要功能
AVC应用主要有以下功能：
●在网络模型的基础上，根据SCADA实时遥信信息，实时动态跟踪电网运行方式的变化，正确划分供电区域，实现动态分区调压。
●根据设定的限值，监视电网内母线电压越限及功率因数越限信息，并给出调节措施。
●程序处于闭环运行状态时，将调压指令转化为遥控命令，经D5000系统下发到一次设备。
●考虑足够的安全措施，辨识电网及监控系统各种异常的运行情况，闭锁调压设备自动控制并给出提示。
●具有事件记录功能，可记录调节指令、有载调压装置和无功补偿设备的动作情况、和异常报警事件和遥控信息。
●在线统计AVC系统闭环投运率、控制成功率，统计设定时间段内调压设备的动作次数，便于分析。
1.2系统架构
AVC应用主要有三个模块构成：
自动电压调整程序（AVC_MAIN）、遥控程序（DO_CTLS）和报警程序（AVC_ALM）。
AVC_MAIN从SCADA获得电网的实时运行状态，根据分区调压原则，对电网电压进行监视，发现电压异常时提出相应的调节措施。
当系统处于自动控制状态时，将调节措施交给遥控程序，执行变压器的升降和电容器的投切，遥控环节是AVC应用的关键环节，AVC应用闭环运行是否成功将在很大程度上决定于电网基础自动化状况。
报警程序负责显示自动电压调整程序提出的调压建议和遥控程序所做的自动调压措施。
信息流向如图1-1所示。
图1-1AVC信息流向图
1.3专业术语
闭环：
AVC由SCADA系统获得电网的实时运行状态，分析计算后发出控制指令，电网运行状态变化后反馈回AVC，形成闭环控制。
开环：
AVC仅对当前电网的运行情况进行分析计算，提出调节建议，但不形成控制指令的运行状态称为开环状态。
开环与闭环的区别在于开环不下发遥控，而闭环下发遥控。
自动控制：
（设备状态）表示该设备运行正常，无异常告警及保护事件，设备允许AVC自动控制。
设备闭锁：
（设备状态）表示该设备运行异常，不允许AVC自动控制。
设备闭锁状态有“人工闭锁”、“自动闭锁”和“全闭锁”三种。
人工闭锁：
调度监控人员指定设备在AVC应用下不可控。
人工闭锁状态只能由人工解除。
自动闭锁：
AVC系统判断设备异常，不可控。
自动闭锁状态由告警信号或保护信号触发，当所有告警信号及保护信号复归后，自动闭锁状态可自动解除。
全闭锁：
设备即有人工闭锁，又有自动闭锁的状态。
告警信号：
AVC对设备的运行情况进行监视和分析，出现异常情况时，闭锁设备的自动控制。
常用的告警信号有主变滑档、容抗器拒动、母线单相接地等。
保护信号：
AVC保护信号由SCADA保护信号关联AVC设备生成，当D5000系统收到保护动作信号时，可自动闭锁关联的AVC设备。
命令类型：
分为“控制”和“建议”和“提示”三种。
控制：
表示本系统对设备进行分析计算，并对其进行直接发命令控制，不需要值班员手动遥控。
建议：
表示本系统对设备进行分析计算，但不会对其进行直接发命令控制，只是提示值班员对设备进行操作。
提示：
表示本系统对设备进行分析计算，发现设备不具备控制条件，提示值班员检查设备情况。
操作类型：
对于电容器和电抗器，操作类型分为“投”和“切”；对于变压器，操作类型分为“升”和“降”。
第2章
运行监视
运行监视界面为AVC主要的监控内容，为AVC日常巡检，查看、检查闭锁状态及原因，其他信息内容等查看。
在设备信息中已经能够查看厂站及母线的分区及基本信息，更详细、更全面的信息可以在控制状态图中进行巡检，通过右键操作，使用人员可以完成绝大部分的AVC操作。
AVC主界面如图2-1所示，通过主界面上的画面链接进入各内容界面，进行相应内容的监视及操作。
图2-1AVC主界面
2.1控制状态图监视
控制状态图显示各变电站及所属母线、变压器、电容器控制状态。
控制状态分级设置并可以设置到调压设备，其优先级是：
厂站＞母线＞主变分头或电容器。
厂站控制状态图如图2-2所示。
厂站的运行模式：
有“开环”和“闭环”两种模式。
可通过右键进行切换；
母线状态：
母线闭锁状态，以及AVC应用下取到的线电压；
主变状态：
主变闭锁状态及分接头位置；
电容状态：
容抗器闭锁状态以及电容器开关位置；
图2-2厂站控制状态图
注：
图例中，除了厂站名“姚官屯”、母线名如“10kV1母”、主变名如“1#变”、容抗器名“521”等，其他汉字均为图元，不同颜色对应设备不同的控制状态。
如厂站状态对应绿色的“闭环”和红色的“开环”两种状态。
母线、主变及容抗器在AVC下有四种状态：
投入（绿色）、人工闭锁（灰色）、自动闭锁（红色）、全闭锁（黄色）。
容抗器开关显示电压色，母线电压和主变档位等动态数据的颜色在AVC应用下无意义。
2.2控制状态图操作
2.2.1厂站开闭环切换
厂站控制状态的切换方法为在“开环”上右键，选择“厂站控制变位”，在弹出的窗口中输入用户名和口令，即可将相应状态切换为“闭环”如图2-3所示。
图2-3厂站开环、闭环状态切换
2.2.2人工闭锁及解锁
人工闭锁母线、主变或容抗器的方法为在设备状态图元上右键单击，在弹出菜单中选择“人工闭锁”，如图2-4所示，在提示框中输入备注，如图2-5所示，点击“OK”后即完成对该设备的人工闭锁操作。
解锁人工闭锁操作在右键菜单中选择“解除人工闭锁”，如图2-6所示，弹出对话框显示备注信息，如图2-7所示，点击“确认”后即可解除该设备的人工闭锁。
图2-4设备人工闭锁操作图2-5人工闭锁输入备注
图2-6设备人工解锁操作图2-7人工解锁备注信息
注：
闭锁和解锁设备均需用户具有AVC置数权限，且在设备所在责任区。
2.2.3详细信息查看
在厂站、母线、主变或容抗器状态图元上单击右键，选择“显示相关信息”，可弹出窗口查看厂站或设备的详细信息，如图2-8所示。
图2-8设备详细信息检索
设备详细信息展示该设备是否参与AVC计算、开闭环状态、该设备所有的告警信号及保护信号、最近半小时的控制策略，如图2-9所示：
图2-9设备详细信息
Ø责任区控制
用户对不属于当前责任区的厂站进行操作时，AVC提示用户不在当前责任区，如图2-10所示，且所有菜单均不可选，如图2-11所示。
图2-10责任区提示框图2-11右键菜单不可用
2.2.4闭锁查看与解除
AVC闭锁信号主要分为两类：
告警信号和保护信号。
告警信号由AVC内部检测并触发，保护信号由关联的SCADA中保护信号触发生成。
系统中所有告警信号类型及其闭锁逻辑见附件1：
告警信息类型。
AVC闭锁信号是为了方便监控人员了解AVC设备闭锁的原因并进行相应的处理。
设备被自动闭锁时，监控人员应及时查看具体的闭锁信号，检查原因并处理。
在确认问题已解决后，该设备可以投入AVC自动控制时，需及时解锁告警或保护信号。
自动复归类型的闭锁信号在问题消失后可自动复归。
Ø闭锁浏览及解锁
在闭锁设备上点击右键，弹出菜单选择“显示相关信息”，可显示当前设备的闭锁状态及闭锁原因。
也可切换到“闭锁信息”画面，查看当前系统内所有已出现的告警及保护信号。
信息提示中显示的闭锁状态和闭锁原因，如图2-12所示。
图2-12设备闭锁详细信息
需要解除闭锁时，在闭锁设备上点击右键，选择“解除告警闭锁”或“解除保护闭锁”，如果当前无保护信号，“解除保护闭锁”的按钮是灰色不可选的，若SCADA保护信号未复归，该按钮也不可选，如图2-13所示。
点选“解除告警闭锁”后，会弹出确认窗口，请求确认解锁设备，确认之后显示当前设备的告警信号，选择“确认解锁”则会解锁这些信号。
图2-13解锁设备告警信号
同样在“闭锁信息”画面中也可对单个告警（保护）进行解锁操作，如图2-14所示：
图2-14闭锁信息中解锁操作
Ø复归方式
AVC闭锁复归方式有自动解锁和人工解锁两种：
自动解锁：
当AVC检测到触发某类告警或保护闭锁的信号复归时，将自动解除对相关设备的闭锁；对于AVC告警信号，还可设置为在告警信号复归后，延时一段时间（时间可设置，具体参见3.3.8告警类型配置）解锁；
人工解锁：
AVC检测到触发某类告警或保护闭锁的信号复归时，不会自动解除对相关设备的闭锁，而需通过人工确认的方式解除闭锁。
Ø告警信号
AVC告警信号是为保证AVC安全运行由AVC系统定义的一系列告警信号，当此类信号触发时，闭锁相应设备并发出告警信号。
此类信号的触发和解除由AVC系统完成。
AVC告警信号类别定义在AVC告警类型表中，系统根据每个告警类型对应的设备生成具体的告警信号。
“是否抑制告警”选为“是”时，将不处理此类告警。
Ø保护信号
AVC保护信号由维护人员在SCADA保护节点表中拖入需闭锁的AVC设备而触发生成，一个保护信号最多可闭锁4个设备。
AVC接收到保护动作信号时闭锁对应设备，接收到复归信号时可自动复归。
常用的保护信号包括主变的轻重瓦斯信号、过载信号等，以及容抗器的过流、过压保护。
由于各站配置的保护不同，需继电保护专业人员提供哪些保护需闭锁主变调档及容抗器开关投切，并指定复归方式。
保护信号的复归方式默认为人工解锁，可人工改为自动解锁方式。
瞬动类型的保护信号禁止设定为自动解锁方式。
注：
瞬动类型的保护信号不能设定为自动解锁，是因为AVC根据EMS系统接收到的保护复归信号解锁AVC保护信号。
瞬动类型的保护信号在动作后立即复归，如设定为自动解锁的AVC闭锁信号，则不能起到闭锁设备的作用。
有可能控合开关，引起后备保护动作，造成故障扩大。
凡是复归信号不代表故障已解除，可投入自动控制的保护信号，均不能设定为自动解锁。
2.3控制策略
控制策略是AVC根据当前电网状态综合计算后得出的调节措施，在开环运行时，给出建议和提示策略供监控人员参考，在闭环运行时，则直接控制相应设备。
其内容如下图所示，如图2-15所示。
命令时刻：
命令发出的时刻；
厂站ID:
该命令所属厂站；
原因：
命令发出的原因（如母线电压低、所属单元无功欠补等）；
措施：
对该命令的响应措施（如投切电容器，调档等）；
命令类型：
开环运行时为“建议”；闭环运行时为“控制”，会下发遥控命令；若无调节措施，则为“提示”。
处理状态：
对于闭环运行时命令类型为“控制”的策略，发命令后在一定时间内若设备成功动作，则处理状态为“执行成功”，并记录执行时刻，否则处理状态为“执行失败”。
处理状态对于开环“建议”无意义。
执行时刻：
闭环运行，且该策略执行成功时，展示该策略的执行时刻。
图2-15AVC控制策略界面
●策略详细情况
在关注策略上右键单击，弹出菜单选择“显示详细情况”，如图2-16所示：
图2-16AVC控制策略右键
弹出对话框如图4-17所示，当前策略显示官庄站10kV2母电压低，当前电压10.10kV，电压限值为10.15kV至10.65kV，无功欠补，当前无功1.88MVar，无功限值为0到1.67MVar。
需要投入电容。
按照容量及动作次数排序，首先考虑官庄站521电容，预判通过，最终发控制策略，投入官庄站521电容。
图2-17策略详细情况
2.4控制过程信息
AVC控制过程信息界面列表显示当前电网每个节点的电压和无功状态，以及控制策略计算的过程，如图2-18所示。
图2-18AVC控制过程信息
在任一节点记录上右键选择“显示详细情况”，可以看到该节点的控制策略计算过程情况，如图2-19、图2-20。
图2-19显示详细信息
图2-20节点策略计算过程信息
2.5分区总览
AVC分区可设定关口类型为主变或者母线，即以220kV站主变或母线（220kV母线）为根节点进行分区。
分区结果可在设备信息图中浏览，如图2-22。
在区域信息中右键单击，弹出菜单如图2-21所示，弹出菜单中选择“显示详细情况”，可查看当前分区的网损、所辖设备闭锁情况、电压及无功监测点合格率、无功备用统计信息，如图2-22所示。
图2-21分区列表右键菜单
图2-22AVC分区设备信息图
图2-23AVC分区设备信息图
在厂站信息和其他设备信息表中也可以使用右键菜单显示详细信息，完成人工闭锁和解锁、解除告警及保护信号等操作，这部分功能参见2.2中的常用操作。
2.6分区切换
在分区信息表中右键点击某一区域，在菜单中选择“显示本区域”，可查看该区域的详细信息，如图2-24所示。
图2-24AVC分区显示本区域
只显示当前分区的所属设备，如图2-25所示。
图2-25AVC苏村2#主变分区设备信息
可见苏村站#2主变分区内包含了苏村110kVII母和10kVII母，下属长乐和大营站全站设备。
2.7动作查询
AVC动作查询界面列表显示电容器开关动作和主变调档事件，记录动作时刻、动作前后电压、是否AVC操作等内容。
图2-26AVC动作查询
电容器动作事件表和变压器动作事件表中记录最近发生的设备动作事件，同时AVC也将动作事件保存到历史库，可通过告警查询工具方便地进行查看。
关于告警查询工具的使用参见平台相关使用手册，本节不再赘述。
2.8分区拓扑展示
点击AVC主画面上的拓扑展示，可打开AVC分区拓扑展示工具，如图2-27。
图2-27AVC分区拓扑展示工具
通过分区拓扑展示工具可以查看AVC实时分区的情况，以及各节点的电压、无功和设备闭锁状态等相关信息。
在查找框内输入厂站中文拼音的首字母可以进行查找定位，比如希望查找“希望站”，可以输入“xwz”，点击“查找”即可。
2.9历史查询
AVC采用和平台D5000一体化设计，可以通过D5000的告警查询功能查询AVC的历史记录。
AVC在告警查询工具中单独分类，包括AVC变压器动作事件、AVC告警信息事件、AVC电容器调压事件、AVC操作信息事件、AVC调压命令事件。
AVC历史查询界面如图2-28，查询方法参见D5000告警查询工具使用方法。
图2-28平台告警查询界面
ØAVC变压器动作事件
AVC变压器动作事件记录了变压器高压侧分接头位置的变化情况。
告警状态包括：
AVC操作失败、AVC操作成功、人工操作等。
ØAVC告警信息事件
AVC告警信息事件记录了所有AVC告警信号发生和复归的情况（人工复归记录在AVC操作事件中）。
告警状态包括：
三相电压不平衡、主变滑档、主变过载…等所有告警类型。
ØAVC电容器调压事件
AVC电容器调压事件记录了容抗器的投切情况。
告警状态包括：
AVC操作失败、AVC操作成功、人工操作等。
ØAVC操作信息事件
AVC操作信息事件记录了所有在画面上人为的操作信息（数据库中的修改操作不会记录），如闭锁、解闭锁、修改参数等。
ØAVC调压命令事件
AVC调压命令事件记录AVC所有发出的调节指令。
告警状态包括：
建议、控制、提示。
2.10报表统计
点击主界面上的“统计查询”，即可打开AVC统计查询工具。
该统计查询工具可以查询：
1、设备动作次数（可分厂站、主变、电容器、电容投运时间、日统计）；
2、电压合格率；
3、功率因数（力率）合格率；
4、控制策略。
可按日查询，也可查询多日的记录，支持将查询结果保存为EXCEL表格。
查询方法：
先选择厂站，再选择开始时间和结束时间，最后点击“统计查询”。
查询结果如图2-29。
图2-29设备动作次数查询结果
查询结果可以保存成报表文件，方法是点击“保存内容”，在弹出的对话框中选择保存路径和文件名，点击“Save”即可。
保存的报表文件支持用EXCEL直接打开，可用FTP等工具将生成的报表文件拷贝到WINDOWS环境下，用EXCEL查看。
第3章
系统维护
3.1模型维护
本节将以新厂站接入AVC系统为例说明AVC系统维护需要做的各项工作。
新建厂站接入AVC控制需要进行生成网络模型、生成AVC模型、测试投运等几个步骤，流程如图3-1所示：
图3-1AVC厂站接入流程图
考虑网络安全防护和方便维护，AVC作为EMS的一个重要应用子系统，与平台一体化设计，数据流无缝衔接。
AVC从PAS网络建模获取静态电气网络模型，并能由建模软件自动生成控制模型和进行严格验证，控制模型定义厂站、母线电压监测点、功率因数监控点、控制设备（有载调压变压器及容抗器等）等记录并形成静态的联结关系。
AVC系统建模数据流程如图3-2所示：
图3-2AVC系统建模数据流程图
3.1.1建模前准备
Ø核对设备所属应用
在厂站一次接线图上核对所有设备是否都已经选择了投运，尤其是厂站进线、母联开关和变压器绕组。
所有设备是否都选择了PAS和AVC应用，尤其是开关是否选择了PAS和AVC应用。
点击拓扑着色，查看厂站拓扑是否正常，将所有关键刀闸和手车置为遥信封锁合。
查看设备是否选择了PAS和AVC应用的方式如图3-3：
图3-3核对设备是否选择了PAS和AVC属性
Ø厂站节点入库及参数填写
将该厂站节点入库，在数据库dbi中核对该厂站主变的分接头类型ID、电容器的额定容量以及厂站进线的长度和线路类型参数是否填写好。
AVC所需参数类型如下表所示：
参数类型
参数名称
数据库位置
备注
变压器参数
主变分接头类型ID
PAS_MODEL/变压器绕组表/主变高压侧/分接头类型ID
变压器参数
主变容量
PAS_MODEL/变压器绕组表/主变高、中、低压侧/绕组正常额定功率
变压器参数
主变额定电压
PAS_MODEL/变压器绕组表/主变高、中、低压侧/额定电压
变压器参数
正序电阻标幺值
PAS_MODEL/变压器绕组表/主变高、中、低压侧/正序电抗标幺值
可填默认值0.02
电容器参数
容抗器类型
PAS_MODEL/容抗器表/容抗器类型
电容器参数
额定电压
PAS_MODEL/容抗器表/额定电压
电容器参数
额定容量
PAS_MODEL/并联电容电抗器表/额定容量
线路参数
电流正常限
PAS_MODEL/交流线段表/电流正常限
可填默认值1000
线路参数
正序电抗标幺值
PAS_MODEL/交流线段表/正序电抗标幺值
可填默认值1
线路参数
正序电纳标幺值
PAS_MODEL/交流线段表/正序电纳标幺值
可填默认值0.01
注：
如存在需要网络模型的其他应用如状态估计，不能填写默认值，请参照PAS相关文档。
ØPAS网络模型更新
进入网络建模界面，在右键菜单中点击“标幺值计算”，再点击“模型验证”按钮。
如显示严重错误，需要进行相应的修改，直到没有严重错误为止，每次修改过以后都要重新做模型验证。
网络模型更新界面如图3-4。
图3-4网络模型更新界面
至此，AVC建模前的准备工作结束。
3.1.2AVC模型更新
AVC模型维护画面如图3-5所示：
图3-5AVC模型维护界面图
首先点击按钮“网络模型更新”，待右边模型维护信息表中出现“网络模型更新成功”消息后说明更新成功。
然后点击“控制建模”，出现“控制建模成功”消息后点击“控制模型更新”，看到“模型验证通过，实时模型更新”的消息后，AVC建模完成。
建模时需注意操作步骤，严禁点击多次。
AVC建模采用的是离线建模的方式，在备库更新模型并验证成功后，才同步到实时控制模型，建模过程和实时控制互不影响，保证了实时控制的安全性。
3.2参数维护
AVC从网络建模继承设备参数，例如容抗器额定电压及额定容量、主变绕组额定容量及分接头类型等。
本节介绍AVC控制参数的浏览和录入。
AVC参数管理界面包括全局参数设置、运行参数设置和特殊运行参数设置，如图3-6所示：
图3-6AVC参数管理界面图
3.2.1全局参数
全局参数维护在AVC主画面的“参数管理”中。
全局参数主要包括：
自动控制：
AVC系统闭环控制标志，“是”为闭环控制，“否”为开环；
关口类型：
确定AVC无功控制的关口，分为主变和母线两种。
取样次数：
对母线电压无功量测值多次进行采样比较，连续达到设定次数时，才认为该母线电压（或无功）越限；
取样周期：
两次采样之间的时间间隔；
区域电压控制：
是否打开区域电压控制策略；
区域无功控制：
是否打开区域无功控制策略，即功率因数控制；
电抗器是否控制：
是否控制并联电抗器；
参数类型：
运行参数采用什么种类的限值，包括“正常限值”、“低限限值”和“季度限值”三种。
具体设置方式见3.3.3；
联调模式：
AVC是否与省调联调标志，“是”时接收省调无功指令，“否”时为就地控制；
测试弹窗口机器：
供自动化人员对新加入厂站的设备进行闭环测试时使用，选定后会有请求确认执行的窗口弹出在该机器界面上，由人工干预执行；
全局参数可在参数管理界面修改，双击要修改的参数，在弹出对话框中选择要修改的值。
也可在数据库中“AVC控制参数表”中直接修改。
3.2.2取数周期与次数
AVC每个周期从SCADA中获取一次实时数据，判断越限的条件是需要满足连续几个取数次数都越限才认为是越限。
取数周期：
是一个全局参数，一般设置为10秒，也可以根据实际情况进行调整，即每隔10秒从SCADA中取一次量测数据。
取数次数：
有全局，每个站也可以设置单独的取数次数，如果厂站设置了单独的采样次数，就使用用单独的，否则采样全局采样次数。
Ø全局参数设置：
参数维护界面上直接设置，或者在数据库中维护：
打开AVC控制参数表，设置“取数次数、取数周期”，如图3-7所示：
图3-7全局取数次数与周期设置
Ø厂站单独设置：
在数据库中维护：
打开AVC厂站表，设置“采样次数”，如图3-8所示：
图3-8厂站单独取数次数设置
3.2.3限值类型设置
AVC的策略计算按照设定的各类限值参数进行，对于全局参数，可支持多种限值，目前包括：
正常限值、低限值、一季度限值、二季度限值、三季度限值、四季度限值。
限值类型必须与全局参数配合使用，即选择了某中限值类型，必须在“AVC全局运行参数表”对该限值类型进行定义，否则会造成获取限值异常。
该方法本质上是事先设定了多组全局限值，方便切换使用。
可以在“参数管理”和数据库“AVC控制参数表”中进行修改，如图3-9、图3-10所示。
图3-9数据库中设置限值类型
图3-10界面上设置限
升级会员 