2 電壓無功綜合自動控制

2.1 VQC控制特性及控制模式的思考

　　相對于同期合閘，VQC則是一個時刻運行的、以整個變電站為對象的、相對慢速的一個控制系統。其控制策略復雜，對出口的實時性要求不高，但對閉鎖的響應要求快速、完備。

　　現有站內VQC實現方式基本有3種：后臺軟件VQC、主控單元網絡VQC、獨立硬件的VQC。

　　后臺軟件VQC：將控制策略全部放在后臺監控主機中，通過間隔層的測控單元獲取數據，微機中VQC軟件根據實時數據判斷并發控制命令，由相應測控單元執行。優點是人機界面友好，方便調試和維護。

　　主控單元網絡VQC系統：將控制核心下放到間隔層，由單獨的CPU完成，但其IO的輸入輸出仍由間隔層IO測控模塊完成。優點網絡數據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，維護和設置不會太輕松。

　　獨立硬件VQC系統：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。但問題是需要重復鋪設大量的電纜，信號重復采集。

　　現在的問題是：用戶選擇時，既覺得獨立硬件的VQC系統造價高、多拉電纜，又擔心網絡型VQC產品的可靠性：VQC對對閉鎖的速度要求高。網絡型VQC的問題是，當發出控制出口命令后，這時發生可主變保護或電容器保護動作等需閉鎖的情況，無法彌補這個時間差。

　　換一個思路思考：把控制策略放在PC機中，而把閉鎖策略放在相應的測控單元中。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，對后臺發來的控制命令不是即刻執行，而是通過自身的閉鎖邏輯檢查，出口條件滿足才能出口，這樣既保證了實時的閉鎖速度，又保證了后臺策略的豐富。

　　對于以上三種方式是對電站內實現VQC的方法，但實際應用過程中有的局內不使站內單獨VQC系統，因它是在站內單獨的調節，往往滿足不了系統要求，存在一定弊端，常使用系統綜合電壓無功自動調節，在調度自動化端實現，來調節整個系統的無功優化組合。

2.2 運行方式的自動識別

　　變電站運行方式會隨著負荷和設備狀況調整，這樣就要求VQC要自適應跟隨運行方式的改變，作出不同的控制策略。對不同的變壓器組數、不同的一次接線方式，由母聯、分段、橋開關、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，這里面有一個模式識別的問題。

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

2.3 全網無功電壓控制

　　無功調控從本質上說是個全網的問題，而不是變電站的問題。建立在破壞網中其他部分無功基礎上的本站平衡并不正確。無功電壓控制追求的應該是全網的最優解，而不是某個站的最優解。各自為政的VQC調節，會造成多次調節或同時調節。在通信可靠保證的前提下，應該配合將全網VQC作在地、縣調度自動系統中，即節省投資，又符合電網實際情況。

3 備用電源自動投入

3.1 可編程PLC功能的應用

　　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上的軟件PLC功能：通過裝置內嵌的PLC解釋軟件解釋由外部對自投邏輯的重新編排，現場可設置

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械電動機的廠用電切換過程中，備投就是一個快速備自投的問題。在工作電源消失后，大容量的旋轉機械使得母線上電壓的衰減是個逐漸下降的過程，并不是立即消失。由于電動機群在惰性作用，殘壓的幅值和頻率是變化的，備用電源投入中，也存在一個最佳合閘時機的問題。一般最佳投入時間為失電后第一次的30゜角差范圍內，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會后，等待下一次合閘時機就又是同期的問題了。

4 小電流接地系統的接地選線

　　100%的準確選線是個困擾多年的難題。常規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，準確度低；4、不符合變電站自動化分布式的設計思想。將其做成分布式的應該會更好。

　　中性點經消弧線圈接地系統，零序電流與零序電壓的夾角方向沒有明確的反向關系，較難檢測；5次諧波方法又存在信號小、信噪比低，準確度差的問題。

　　西門子公司提供了一種高靈敏接地保護的檢測原理，可以借鑒。它的判斷依據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，利用不同形式的點積來分析問題。西門子在信號的處理、TA誤差角的補償等方面作了很多工作，來彌補一次系統信號弱的問題。

　　SIEMENS的思路仍是從二次側考慮問題，換一個思路，二次不足一次補，能夠更好地解決這個問題。例如很多站中已裝設自動調諧線圈，將自動消諧與接地選線作在一起可以更好：在調諧的過程中，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就可準確分辨出故障線路。沒有加裝可調諧線圈的站中，可如此考慮：在消弧線圈與地之間串接一個功率電阻，平時用一對常閉接點將其并聯掉，當檢測到接地（3U0啟動）時，斷開常閉接點，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的時間，即可判斷出接地線路；此法準確實用，但需要改造一次設備。　　

5．結語

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