随着经济的发展与用电量的增加，电网负荷的波动导致供电电压的不稳定，引起无功调节的频繁动作，给无功调节带来极大的压力〔1〕。久而久之，电网就会出现无功潮流不合理分布和无功功率局部分配过多的问题。用户对电能质量要求也在逐步提高，这导致从全局角度对电网进行无功优化的需求愈发迫切〔2－3〕。为了解决这些问题，同时降低人工电压调节的劳动强度，自动电压控制技术逐步得到重视，并成为电力调度自动化中的重要组成部分。

本调查采用自制“昌吉市养老机构入住老年人健康调查问卷”来获取老年人常见健康问题的构成和老年人常见疾病的患病情况。正式调查前对20位老年人进行预调查，根据其理解程度对问卷予以修正。

1.1 资料来源 选取2013年1月-2017年1月在武汉市新洲区人民医院收治的经宫腔镜(德国STORZ公司)检查并手术确诊[3]的宫腔粘连患者共91例，对照组为宫腔镜检查正常患者，共45例。排除标准[4]：绝经患者；内膜结核；恶性肿瘤患者；自身免疫性疾病患者等。交代治疗方案，签署知情同意书。两组患者一般情况比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

本文在对自动电压控制原理深入研究以及对实现技术方案进行梳理的基础上，提出一种电厂侧自动电压控制的实现方案。该方案结合基于智能终端和基于分散控制系统技术方案的优势，通过对控制指令的下达流程以及相关控制算法的设计，实现了对电厂侧电压自动控制的功能。

1 自动电压控制的原理

全网电压控制技术包括电厂侧电压控制和电网侧电压控制。电厂侧的电压控制是通过机组的励磁电压调节器和其他的一些电厂控制设备对电厂的高压母线进行电压控制。电网侧的电压控制是通过最优潮流计算实现对电网侧的电压自动控制〔4－5〕。电厂侧电压控制主要是通过对高压母线的无功功率和电压值进行合理有效的调度来使得电厂侧电压值符合期望值，保证无功功率的最优运行状态，从而为整个电网的系统安全稳定运行提供保证基础〔6〕。因此电厂侧自动电压控制技术的实现前提是保证电网电压的安全，其次是对电厂的无功功率和用电负荷进行匹配。

随着科学技术的发展，天气预报更加精确。但是，我们认为还需要做更加详尽细致的地质灾害气象等级预报，至少应到县级。气象部门及时准确地发布气象预警，具体预报哪些地区可能出现什么天气、可能出现什么地质灾害、居民需要做好哪些防范和准备工作，例如是否需要撤离、基层管理者需要做什么等，而不能仅仅发布黄色或者红色预警，而居民根本不知道这种预警代表或意味着什么。同时，要利用现代通信技术手段将预报信息发送给大多数人。目前的地质灾害气象预报警报只是宏观的、区域性的预报，还不能精细到某一确定的点上。因此，这项工作还应逐步推进。

智慧社区建设必然面临智能化硬件、自动化基础设施、数据机房等设备的应用，耗能问题无法回避，5G的出现极大地减少了为提升网速和传输效率进行的网络布线和电力消耗，让能源、资源的利用更高效，使得智慧社区的能耗控制更加精准，设备反应更加及时，可以有效减少资源的浪费。

  

图1 全网电压控制流程

3)依据系统阻抗和无功预测，构建积分分离的控制传递函数，实现母线电压的带微分的PID闭环控制。

电厂控制层的控制对象主要包括各发电厂以及相关的无功补偿设备〔9〕。中间层控制指令经过电厂控制层的系统处理后，对发电机的励磁系统、机端电压以及出口电压来进行参数自动调整，最终实现电厂的高压侧母线电压值对指令层电压指令值的实时随动〔10－12〕。电厂控制层在完成电压控制操作后，通过电力通信网将输出电压值反馈给中间层，实现系统的外环的闭合控制。控制原理如图2所示。

  

图2 电厂层电压控制

对于母线电压的调整〔13〕，通常情况下采用逆调压，其调整思路是把负荷高峰的母线电压值调整到略高于负荷低估的电压。而恒调压的思路是把中枢点的电压控制在3%～6%额定电压区间，从而使负荷高峰时的供电电压能满足用电负荷的要求。

党的十九大提出了实施乡村振兴战略，河南省农业机械化发展围绕乡村振兴各领域、各环节找准切入点，围绕“转型升级行动”和“四优四化”找准突破点，顺应新时代、展现新作为。

在上述电压调整思路的基础上，需要因地制宜灵活选用调整电压控制的实现方法以实现电厂侧的电压控制。电厂侧的电压控制方法包括改变变压器的二次侧的分接头档位、改变运行变压器的数量和串并方式、改变并联电阻器和电容器的数量以及通过调相机改变电压相位等〔14〕。

2 电厂侧自动电压控制方案

2.1 系统架构

电厂侧自动电压控制是一种综合控制理论和过程控制技术等理论和技术。自动电压控制技术包括接收并执行母线电压指令、对发电机组进行无功分配以及调整机组端电压等多个技术环节，只有这些技术环节互相配合实施才能实现电网稳定、绿色，高效的运行。

1)实时计算系统阻抗

 

表1 三种自动电压控制技术方案对比

  

系统架构 优势 劣势基于智能终端 结构简单，便于实施 难以进行自适应控制基于分散控制系统 投资小，便于实施 任意形成信息孤岛，不变扩展基于专用装置 系统独立，控制效果优异投资大，实施难度较大

结合智能终端和分散控制技术方案的优势，提出具有较强适用性的系统架构如图3所示。

  

图3 系统架构

2.2 控制指令的下达

控制指令的下达是通过智能终端 (RTU)下达无功指令。在这种方式下，调度中心通过电力通信网把机组的无功指令传递到电厂的智能终端，智能终端对接受的指令进行数据处理后，将指令发送至发电厂自动电压控制系统的控制主机。自动电压控制系统的控制主机结合发电机组的启停状态、无功功率分配原则、现有有功功率值以及控制指令，计算出各个机组控制参数，并把控制参数下发到自动电压控制系统的智能执行装置，最后通过智能执行装置实现对励磁调节器的控制。这种方式在电力通信系统出现故障时可能引发系统调压参数紊乱的问题，在实施时需要格外注意。

分析表明，混凝土盖板与基础之间的脱空在探地雷达图像上主要表现为电磁波在胶结面以下出现多次同相轴呈弧形的反射波，同相轴扭曲或者断裂，能量明显增强导致振幅很大。一般来说，雷达回波同相轴向下弯曲可能是反映地层含有大量水分。

2.3 电压控制策略

由于采用比例PID控制器实现母线电压的自动控制会不可避免的出现一定的静态误差，并且在实际操作中对基于电机端电压和出口无功功率的传递函数的构建具有较大的难度，所以难以精确确定控制器的比例系数等参数。针对这一问题，提出一种双闭环控制策略。外环的传递函数基于励磁和电机端电压构建，输出为母线电压。内环基于成熟的分散式控制技术构建，输出为电机的端电压。

外环控制算法为:

电厂侧自动电压控制有三种技术方案:基于终端单元的系统架构、基于分布式控制系统的系统架构和基于专用装置的系统架构。三种技术方案的对比见表1。

目前全网电压控制的主流实现模式是分层控制，具体控制流程如图1所示〔7〕。

在中国陶瓷造型研究中，“盖罐”是常见的一种造型。“加了盖子的罐”，在原有的物体加上了构件，丰富了造型形态语言，创造不同的审美视角。“盖罐”既是盛实物的容器,早在新石器时代就已出现过配有盖的陶罐。依据其形制的不同，有不同的造型和装饰，各个朝代各个时期有其独有的特性。元代盖罐的造型风格在各个历史时期都具有不同的风格,而风格的变化中最为明显是造型的不同。由于受到蒙古族的民风和文化的影响,器型多具有形体大、胎厚、体较重的特征,腹部更鼓,且整个罐体有下压趋势, 颈变长直, 肩部较丰满，颈与腹部间的距离缩短。造型整体大气浑厚。

 

2)逐次迭代，获得无功预测值

 

由图1可以看出全网电压控制主要由调度层、操作层和电厂层三个层级构成，各个层级之间控制指令的传递是通过电力通信网来实现〔8〕。操作指令由上往下逐层传递，指令层输出的电压控制指令可由调度中心人员人工进行自主干预，其他两个层级的操作由系统自动完成。对图1进行研究不难发现，电厂侧的电压控制作为全网电压控制基础，对全网电压控制具有支撑性作用。

式 (1)和式 (2)中，∑Q q为前一次无功功率测量值之和；∑Q c为当前所有无功功率测量值之和；U q为前一次母线电压的测量值；U c为当前母线电压测量值；X为系统阻抗；U m为期望的母线电压值；Q t为无功功率的预测值。

2.4 机组之间的无功协调

利用电压自动控制技术对无功进行自适应计算，可将机组的母线侧电压稳定期望值范围内。然后将无功合理分配到不同机组，使得不同机组电压波动和调控裕度具有一定水平的相似性，并且把机组的端电压控制在安全范围内。

依据各个机组的不同无功容量，按照等比例原则进行协调。无功分配计算公式为:

 

式 (3)中Qi表示发电厂的总功率预期值；为式 (3)中自动电压控制的机组的偏置值之和；为手动控制电压的机组的偏置值之和；为自动电压控制机组的无功容量总和；Y为发电厂无功分配的算术平均数。

调度通过人为干预改变某台机组无功的分配指令，同时受自动控制的机组依据上述算法自动调整其无功分配。为了确保分配结果的正确性和有效性，应该对每个机组设定无功的上下阈值，并在每次计算完成后，都对其计算结果进行阈值校验，无论处于何种控制状态下，机组无功分配超出阈值，都必须重新计算，以保证机组的运行安全。

3 运行效果验证

图4为贵州某电厂220 kV母线在自动电压控制系统投入前后的电压波动图。由图中可以看出自动电压控制投入运行后，母线电压的震荡幅度明显变小，电压曲线的波动更加平缓。

  

图4 自动电压控制系统投入前后母线电压对比

分别取自动电压控制系统运行前后各11天的网损数据进行对比。网损曲线分别如图5和图6示。

  

图5 自动电压控制系统投入后的网损率曲线

  

图6 自动电压控制系统退出后的网损率曲线

由图5可知，自动电压控制系统投入后，平均网损率下降0.095%。由图6可知自动电压控制系统退出后，平均网损率下降0.052%，较系统投入时有所上升。

4 结语

在对自动电压控制原理研究和对自动电压技术方案梳理的基础上提出一种电厂侧的自动电压控制的实现方案。该方案采用两级控制模式，对控制指令下达以及控制算法进行了合理实现。最后通过运行效果验证了该实现方案能够有效对电压波动进行控制，并对促进网损率的下降具有积极效果。

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