控制電壓

《電氣工程名詞》第一版。 2100433B

1998年，經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。

槽電壓控制的基本原理是由同步測(cè)量出的槽電壓和系列電流計(jì)算出來(lái)的準(zhǔn)電阻與設(shè)定的電解槽準(zhǔn)電阻相比較，來(lái)控制和調(diào)節(jié)極距，實(shí)現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)槽電壓的目的。實(shí)際生產(chǎn)中，往往設(shè)定一個(gè)槽電壓控制范圍，當(dāng)槽電壓超出控制上限時(shí)，槽控機(jī)將進(jìn)行下降陽(yáng)極處理，反之則提升陽(yáng)極。

應(yīng)該說(shuō)明的是，在設(shè)定槽電壓的表觀電阻時(shí)，應(yīng)該考慮到各電解槽的運(yùn)行狀態(tài)是不一樣的，它們的電阻也不一樣，特別是它們的電阻會(huì)因電解槽槽齡的增加而增加，因此，設(shè)定的電阻應(yīng)因槽而異，并應(yīng)考慮到電阻，特別是陰極壓降隨槽齡延長(zhǎng)而增加的因素。

此外，槽控機(jī)會(huì)對(duì)電解槽槽電壓的不穩(wěn)定或擺動(dòng)情況進(jìn)行判斷，如果槽電壓的擺動(dòng)是由于系列電流的變化引起的，則計(jì)算機(jī)控制會(huì)對(duì)槽電阻或槽電壓作任何調(diào)整; 如果槽電壓的擺動(dòng)是由于鋁液的擺動(dòng)或極距過(guò)短、槽電壓過(guò)低引起的，則這時(shí)反映在槽電阻的監(jiān)測(cè)上會(huì)有較大的波動(dòng)。此時(shí)，計(jì)算機(jī)控制軟件應(yīng)把該電解槽的設(shè)定電阻提高到適當(dāng)值進(jìn)行修正，將陽(yáng)極提高，執(zhí)行新的控制。當(dāng)電解槽的槽電壓出現(xiàn)較大的擺動(dòng)時(shí)，電解槽槽電壓的控制系統(tǒng)除自動(dòng)地采取上述調(diào)整外，還要及時(shí)地向操作人員發(fā)出報(bào)警，操作人員根據(jù)報(bào)警，對(duì)引起槽電壓擺動(dòng)的原因進(jìn)行檢查和分析，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施，使電解槽的槽電壓及時(shí)地恢復(fù)到原控制狀態(tài)。

無(wú)功電壓優(yōu)化控制通過(guò)監(jiān)視關(guān)口的無(wú)功和變電站母線電壓，保證關(guān)口無(wú)功和母線電壓合格的條件下進(jìn)行無(wú)功電壓優(yōu)化計(jì)算，通過(guò)改變電網(wǎng)中可控?zé)o功電源的出力，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投切，變壓器分接頭的調(diào)整來(lái)滿足安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件，提高電壓質(zhì)量，降低網(wǎng)損。

說(shuō)明

電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。電壓質(zhì)量直接影響電網(wǎng)穩(wěn)定及電力設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和電網(wǎng)電能損耗，對(duì)保證用戶安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益以及電器設(shè)備的安全與壽命有重要作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，用戶對(duì)電壓質(zhì)量也提出了更高的要求。電力系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償與無(wú)功平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件。有效的電壓調(diào)節(jié)和無(wú)功補(bǔ)償不僅能提高電壓質(zhì)量，而且能提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，充分發(fā)揮電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。雖然部分變電站已實(shí)現(xiàn)了電壓調(diào)節(jié)和無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)控制[1～4]，但大部分變電站仍是手動(dòng)調(diào)節(jié)控制，這存在明顯的缺點(diǎn)：①增加運(yùn)行人員的監(jiān)視和操作工作量；②運(yùn)行人員不能準(zhǔn)確判斷最合理的調(diào)節(jié)方式，致使調(diào)節(jié)設(shè)備不能充分合理地得到利用；③運(yùn)行人員調(diào)節(jié)不及時(shí)，而站端控制設(shè)備只對(duì)變電站二次電壓有利，無(wú)功無(wú)全網(wǎng)優(yōu)化的意義，如不加電壓閉鎖將產(chǎn)生變壓器分接頭調(diào)壓的副作用。因此，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高電壓質(zhì)量，降低電網(wǎng)損耗，我們開(kāi)發(fā)了一套無(wú)功電壓自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)拓展了SCADA的功能，相比單個(gè)變電站的電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，具有投資小、效益高，可以綜合利用主站系統(tǒng)提供的豐富信息進(jìn)行防錯(cuò)處理和上下級(jí)廠站的統(tǒng)一考慮，適應(yīng)電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。隨著SCADA日漸完善成熟，遙測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和遙控的可靠性不斷提高，以及電網(wǎng)應(yīng)用軟件的實(shí)用化，必將發(fā)揮更大的作用。1無(wú)功電壓自動(dòng)控制的基本原則和方案1.1基本原則a.安全可靠性：要考慮設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)(如檢修或保護(hù)等)、設(shè)備的安全運(yùn)行條件、設(shè)備的投運(yùn)率和使用壽命，以及各種異常情況并采取完善的防錯(cuò)措施，避免設(shè)備的頻繁動(dòng)作。b.靈活通用性：控制方案應(yīng)能修改，并同時(shí)滿足大多數(shù)用戶的共同要求和具體用戶特殊的不斷變化的要求，還能適用于各種不同的接線方式。c.循序漸進(jìn)性：應(yīng)能適應(yīng)不同廠站的實(shí)際情況，并據(jù)此采取開(kāi)環(huán)或閉環(huán)方式，或先采取開(kāi)環(huán)方式，經(jīng)人工干預(yù)來(lái)優(yōu)化和確認(rèn)控制方案，待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、正確、可靠后再投入閉環(huán)運(yùn)行。1.2基于可描述監(jiān)控點(diǎn)的接線分析通過(guò)定義遙信點(diǎn)、遙信點(diǎn)狀態(tài)、監(jiān)控點(diǎn)、監(jiān)控點(diǎn)部件和廠站狀態(tài)表，完成廠站狀態(tài)識(shí)別，自動(dòng)生成當(dāng)前監(jiān)控點(diǎn)。能自動(dòng)識(shí)別并記錄未加定義的可疑狀態(tài)，絕不誤動(dòng)。遙信點(diǎn)：一組開(kāi)關(guān)或刀閘的組合，其狀態(tài)有合、分、可疑3種，由組成開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)決定。用于連接母線和變壓器、電容器、母線等部件。監(jiān)控點(diǎn)：由母線、開(kāi)關(guān)、變壓器組成。2100433B

中文名稱

電壓控制節(jié)點(diǎn)

英文名稱

voltage controlled bus，PV bus

定　　義

電網(wǎng)計(jì)算中設(shè)定的預(yù)先給定了發(fā)電機(jī)的有功功率注入量和電壓幅值的節(jié)點(diǎn)。

應(yīng)用學(xué)科

電力（一級(jí)學(xué)科），電力系統(tǒng)（二級(jí)學(xué)科）