报送单位：  安徽省电力公司　　

专业名称：  输变电设备管理　　

摘    要：  安徽省电力公司的无功电压管理工作通过制定与落实“电能质量技术监督条例实施细则”和“电网无功电压考核管理办法”等规章制度，开发与运用具有自主知识产权的自动无功电压控制（AVC）系统和无功电压考核管理系统等先进适用的技术手段，规范了从电网规划到实时生产运行、从省电力公司到各发供电公司全过程无功电压管理流程，改变了传统的静态无功电压管理模式，实现了动态管理和实时控制。同时总结经验、分析问题，持续改进专业管理流程，逐步完善监控指标体系（新增了中枢点电压波动率和无功网损降低系数两个指标），不断提高监控指标，实现了闭环管理。通过强化管理，安徽电网既保持较高的电压合格率，又降低了电压波动，还大幅度减少了无功流动，使得无功电压综合管理指标处于全国先进水平。　　

　 　

1  专业管理的目标　　

1.1  企业战略对专业管理的要求　　

国家电网公司提出的“一强三优”（即电网坚强、资产优良、服务优质、业绩优秀）的企业发展战略对电网无功电压管理专业提出了明确的要求。保证电网安全稳定运行所需的电压水平和动态无功储备是电网坚强的必要条件；采用先进、经济、实用的电网运行控制技术提高控制水平和劳动生产率，以确保资产优良；为发电企业和电力用户提供优质的电能质量是服务优质的重要表现；合理地提高电压运行水平，保持无功分层分区平衡，可以减少电网网络损耗，提高电网企业的经济效益。　　

1.2  目标描述　　

无功电压专业管理的目标是系统电压水平优异、电网网损最小和动态无功支撑能力最强。　　

1.3  专业管理的范围　　

专业管理的设备范围为全网的无功设备及其控制系统，专业管理的内容是全网的无功、电压和线损工作。　　

1.4  专业管理的企业文化　　

专业管理的企业文化是管理规范、技术先进和经济高效。　　

1.5  指标体系　　

无功电压管理的指标体系包括如下几项。　　

　1.5.1　  中枢点电压合格率　　

本条参考网省公司达标创一流标准指标。　　

电压质量以电压监测点（即调度范围内全部220KV及以上母线电压）电压数据为依据，以不少于全部监测点80 %的考核点、EMS采集的数据进行统计考核。考核点选择应能反映调度范围电网电压质量状况，并报上级调度部门认可。　　

电压合格率的计算公式如下：　　

考核点日（月、年）电压合格率=[考核点日（月、年）累计电压合格时间/考核点日（月、年）累计运行时间]×100 %　　

电压质量考核标准如下：　　

500(330)KV变电站的500KV母线电压允许电压允许电压偏差为额定电压的0～１0%。根据电网状况，个别母线电压允许偏差也可选择为额定电压的-3～5%。发电厂的500KV母线、发电厂和500（300）KV变电站的220KV母线电压允许电压偏差为额定电压的0～10%。220KV 变电站220KV母线电压允许电压偏差范围为额定电压的-3～7%。根据电网状况，个别母线电压允许偏差也可选择为额定电压的±5%，但须经上级调度主管部门批准。考核点电压在允许偏差范围内每日偏差幅度不大于额定电压的5%。　　

　1.5.2　  全部监测点电压合格率　　

全部电压监测点即调度范围内全部220KV及以上母线，其余指标与上条相同。　　

　1.5.3　  中枢点电压波动率　　

中枢点电压波动率=（平均最大电压-平均最小电压）/平均电压，分节点统计，全网值为各节点的均值。可按日、月和年统计。　　

　1.5.4　  无功网损降低系数　　

所谓无功网损是指由于无功流动产生的有功网损，通过无功网损可以衡量无功优化管理的水平。无功网损降低系数计算方法参照网损降低系数的计算方法。　　

网损降低系数K值按下式计算：　　

K=(EX-100Y)/EX2 式中：　　

Y- 考核年度完成的无功网损率　　

E- 电量增长修正系数　　

X- 无功网损率考核基准值　　

X=[（Ymin+4Ymid+Ymax）/6]×100　　

E=（0.3/α）+0.7α（α超过1.10者，按1.10计算）　　

电量增长系数α= 考核年度输送电量/上年度输送电量　　

Ymin 、 Ymid 、 Ymax  分别为考核年前三年中实际完成网损的小值、中值、大值（前三年中有两个值相同，则将相同Y值中的一个视为中间值代入）。　　

本指标可通过SCADA/EMS系统数据按日、月、年进行统计。　　

1.6  指标的最佳值　　

·中枢点电压合格率≥99.95%；　　

·全部监测点电压合格率≥99.8%；　　

·中枢点电压波动率≤1.5%。　　

·无功网损电量降低系数≥0.008。　　

2  专业管理的工作流程　　

2.1  完成工作的组织机构　　

无功电压管理的组织机构包括网（省）公司调度、生技部门、供电公司调度、生技部门、变电站、发电公司的分管领导、无功电压专责人和运行值班人员。　　

2.2  流程图　　

参见附图。　　

2.3  流程过程控制方法说明　　

　2.3.1　  电网规划阶段　　

电网规划部门结合系统有功规划，编制系统无功规划报告，并组织审查会，电网公司设计、生产技术、调度部门参加审查会，各有关单位和部门从自身专业角度对无功规划报告进行审查，并形成审查意见，要求各有关单位遵照执行。　　

　2.3.2　  电网设计和基建阶段　　

电网设计部门根据电网无功规划，结合电网建设项目，设计无功设备配置方案，由电网公司基建管理部门组织审查会，电网公司设计、生产技术、调度部门参加审查会，各有关单位和部门从自身专业角度对设计方案审查，形成审查意见，在电网基建中具体落实。　　

对于新建发电机组接入系统，由有关单位和部门组织设计审查，电网公司设计、生产技术、调度部门参加审查会，各有关单位和部门从自身专业角度对设计方案审查，并就新建发电机组的无功调节能力能否满足系统需要达成一致，并形成审查意见，在发电机组设备选型中具体落实。　　

　2.3.3　  电网生产运行阶段（年度）　　

生技部门综合考虑电网无功规划、电网建设项目的无功设备配置和年度无功补偿设备及调压装置等运行状况的统计分析，制定无功设备年度技改方案，并组织讨论。电网调度部门参加无功设备年度技改方案的讨论，根据上年度系统无功电压运行情况和本年度平衡预计，提出年度技改方案提出意见和建议，达成一致后有关单位和部门落实技改措施。　　

电网调度部门编制年度无功电压运行情况分析报告；根据各发供电公司的无功实际配置情况，合理调整各单位的考核指标，并从不断改进管理流程、丰富指标体系和增添新的考核项目出发，修改并上报“电网无功电压考核管理办法”。　　

　2.3.2　  电网生产运行阶段（月度）　　

生技部门对无功设备配置和年度无功补偿设备及调压装置等运行状况的进行监督、统计、分析和考核，研究并落实存在的问题和解决措施，指导无功设备的优化配置。　　

电网调度部门编制月度无功电压运行情况分析报告；根据“电网无功电压考核管理办法”对有关单位和部门开展考核管理，并反馈考核结果；根据新设备投产和月度检修计划，分析并安排无功电压的月度运行方式，制定并采取相关措施。　　

发电公司结合机组投产计划，准备并上报进相试验和AVC系统试验计划及试验结果。　　

　2.3.5　  电网生产运行阶段（日）　　

根据“电网无功电压考核管理办法”对有关单位和部门开展考核管理，并反馈考核结果；根据新设备投产和月度检修情况，分析并安排无功电压的日运行方式，制定并采取相关措施。　　

　2.3.6　  电网生产运行阶段（实时）　　

调度系统监视AVC系统和装置的运行状态，必要时手动调节发电机组励磁系统、电容器、电抗器及变压器分接头等无功设备和控制装置，保证系统的电压水平处于较好的水平，记录并向方式部门反馈运行中存在的问题。　　

2.4  关键节点说明　　

电能质量技术监督是全过程监督，规划、设计、建设、生产运行中的任一环节出现问题，都对直接影响最终的运行水平。　　

2.5  岗位设置及说明　　

核心的岗位主要有以下三类。　　

1）无功电压管理岗位　　

主要负责无功电压的运行统计、分析和考核管理工作，并根据无功设备的运行状况，制定并落实无功设备的优化配置和技改方案。　　

2）技术支持岗位　　

主要负责无功电压管理的技术支持工作，例如省调AVC系统和无功电压考核管理软件的运行维护和后续开发改进工作。　　

3）调度运行岗位　　

主要负责系统无功电压的实时监控工作。　　

2.6  岗位人员能力说明　　

1）无功电压管理岗位　　

熟练掌握无功电压管理的基本理论和相关技术；能够利用有关工具开展无功电压的运行分析和理论计算工作；具有较为丰富的运行经验；工作积极主动，认真负责。　　

2）技术支持岗位　　

熟练掌握无功电压管理、信息和控制的基本理论和相关技术；胜任系统软硬件二次开发工作；具有较为丰富的运行经验；工作积极主动，认真负责。　　

3）调度运行岗位　　

熟练掌握无功电压管理的基本理论和相关技术；胜任无功电压的实时监控；具有较为丰富的运行经验；工作积极主动，认真负责。　　

2.7  节点工作的做法描述　　

1）统计工作　　

根据调度自动化系统采集的实时数据，使用“生产报表管理系统”对日、月、年的电压指标进行统计。　　

2）分析工作　　

根据“生产报表管理系统”和“无功电压考核管理软件”提供的电压指标信息，采用离线和准实时的电网仿真分析软件和数据分析软件，分析无功电压的运行情况，编写年、月无功电压运行分析报告。　　

3）考核工作　　

根据“电网无功电压考核管理办法”，采用“无功电压考核管理软件”对各有关单位和部门进行日、月、年的无功电压考核。　　

“电网无功电压考核管理办法”的核心就是依据无功分层分区平衡的原则实行分级管理，促进各发供电单位做好无功电力的调峰工作，并和电量的奖罚挂钩。　　

“电网无功电压考核管理软件”就是根据《考核办法》的规定和省调每季度下达的电压和力率曲线，对调度自动化系统采集的实时数据进行统计分析，依据统计结果得出各发电厂、供电公司的奖罚率。　　

4）监控工作　　

根据电压和力率曲线，使用基于SCADA/EMS系统的自动无功电压控制（AVC）系统进行监控,当部分或全部自动控制系统推出运行时，停运部分采用人工监视和控制。　　

2.8  记录形式　　

记录形式包括月度、年度无功电压运行分析报告，数据库中保存全年无功电压运行的历史数据和AVC系统的控制信息。　　

2.9  其他规章制度　　

主要规章制度有：“电能质量技术监督条例实施细则”、“电网无功电压考核管理办法”、“发电机组进相运行管理规定”、“自动无功电压控制系统管理规定”、“地区调度自动无功电压控制系统技术规范”。　　

3  绩效评价　　

3.1  绩效评价的组织机构　　

建立省调和地调两级绩效考核组织，省调负责对发、供电公司进行考核，地调负责对地区供电公司内部进行考核。成员包括无功电压管理专责人、科室负责人和调度分管领导。　　

3.2  绩效评价的指标体系　　

根据无功电压管理工作开展的深度逐步将中枢点电压合格率、全部监测点电压合格率、中枢点电压波动率、无功网损降低系数等指标纳入绩效评价。　　

3.3  绩效评价的流程及说明　　

考核结果由无功电压管理专责人统计，经科室负责人审核和调度分管领导审定后公布。　　

3.4  绩效数据的采集　　

使用“无功电压考核管理软件”，根据《考核办法》的规定和省调每季度下达的电压和力率曲线，对调度自动化系统采集的实时数据进行统计分析，依据统计结果得出各发、供电公司的奖罚率。　　

3.5  绩效的评价方法　　

绩效评价方法是“电网无功电压考核管理办法”，其核心内容就是依据无功分层分区平衡的原则实行分级管理，促进各发供电单位做好无功电力的调峰工作，并和电量的奖罚挂钩。　　

3.6  绩效评价的纪录形式　　

日、月、年的考核结果均在信息网上发布，月、年度考核结果正式成文印发。　　

3.7  绩效评价结果的应用　　

绩效评价结果与各发供电单位上下网电量奖罚挂钩。　　

4  持续改进　　

4.1  对公司战略的改进方法　　

保证电网安全稳定运行所需的动态无功储备，是坚强电网的重要内涵之一，不断完善和强化无功电压管理，提高无功电压运行水平。　　

4.2  对专业管理目标的改进方法　　

进一步加强对无功资源的优化配置管理，不断优化自动无功电压控制系统的控制策略，减少不合理的无功流动。　　

4.3  对指标体系的改进方法　　

根据电网运行的实际情况和发展需要，逐步完善指标体系，从单一的电压合格率指标向无功电压综合指标过渡，即要保持较高的电压合格率水平，又要尽力减少电压波动和不合理的无功流动，还要提高系统的动态无功储备。具备条件时将动态无功储备纳入指标体系。　　

4.4  对标杆数据的修订　　

逐步提高电压合格率指标，同时将压缩电压合格范围，减少电压波动，最终使电网电压逼近一条直线运行的理想状态。　　

逐步降低中枢点电压波动率，同时减少无功不合理流动，降低无功网损。　　

4.5  对工作流程的改进方法　　

进一步改善各横向和纵向职能部门的管理沟通，简化管理流程，实现管理管理流程的信息化。近期主要加强省公司和地区供电公司规划、设计、基建、生技和调度部门的横向沟通、协作与配合，并强化省调职能部门与地调职能部分的纵向协作，地调每月上报无功电压运行情况分析报告。　　

4.6  对绩效考核改进的方法　　

进一步细化绩效考核的内容，针对各单位的具体情况分门别类进行考核，简化考核办法，提高考核的效率和效果。　　

5  管理案例　　

5.1  过程管理案例　　

　5.1.1　  电网规划阶段　　

安徽省电力公司发展计划部在“九五”末“十五”初，结合系统“十五”有功规划，组织编制了安徽电力系统“十五”无功规划报告，并组织了审查会，电网公司设计、生产技术、调度部门参加了审查会，会议形成并印发了审查意见。该规划报告成为安徽电力系统“十五”无功配置的指导性技术文件，发挥了重要作用。　　

　5.1.2　  电网设计和基建阶段　　

安徽省电力设计院在所有新建变电站或扩建主变的设计中，都根据电网无功规划，编制无功设备配置方案，由省公司工程管理部门组织审查会，省公司设计、生产技术、调度部门参加审查会，对无功配置方案的审查重点在电容器容量配置和变压器有载调压分接头额定电压的选择，形成审查意见，在电网基建中具体落实。　　

对于新建发电机组接入系统设计审查工作，例如在安庆电厂2*300MW机组接入系统设计审查，电网公司设计、生产技术、调度部门参加审查会，调度部门根据安庆电网的实际运行情况，提出了机组必须具备进相能力和具有较大范围的无功调节能力的要求，已在发电机组设备选型中具体落实。　　

　5.1.3　  电网生产运行阶段　　

在制定省公司2005年无功设备年度技改方案工作中，调度部门根据用电负荷快速增长的情况和无功平衡分析结果，提出应大量增加无功补偿的建议；生产技术部门根据无功设备的运行状况，认为无功补偿不足的主要问题在于配置不合理，例如很多集中式的大容量电容器难以满足系统运行的需要，技改的重点应在优化配置工作上。调度部门和生产技术部门进行了充分的讨论和沟通，并形成一致意见。即先根据2004年省网无功电压的运行情况和05年实际可供负荷，下达部分无功补偿技改任务；在2005年迎峰度夏期间和下半年进行包含无功设备投运情况的负荷实测，根据负荷实测的结果，确定2005年下半年无功配置技改方案（包括总量和优化配置方案）。　　

对于涉及电网无功电压运行的方式安排（例如重要的500kV设备），需要经过无功平衡或仿真计算分析，掌握其影响，采取充分的应对措施后再予以安排。“五一”、“十一”和春节等重要节假日前，都根据一次方式安排，进行专门的无功电压分析，将节假日期间的无功电压控制重点和策略向调度值班员交底，并编入节日保电方案中。　　

5.2  闭环管理案例　　

　5.2.1　  电网年度生产运行阶段　　

1997年安徽省电力公司制定并执行了《安徽电网无功电压管理及考核办法》，《考核办法》的核心就是依据无功分层分区平衡的原则实行分级管理，促进各发供电单位做好无功电力的调峰工作，并和电量的奖罚挂起钩来。其后根据各发供电公司的无功实际配置情况，每年都合理调整各单位的考核指标，并从不断改进管理流程、丰富指标体系和增添新的考核项目出发，修订“电网无功电压考核管理办法”。　　

1998年至2000年，根据用电负荷特性的变化，对高峰、低谷和腰荷时段进行细分；对地区调度不但考核其受电力率，还同各地区范围内的220kV变电所母线电压挂钩考核。　　

2001年，增加了考核时段，由全天68个考核点扩大为96点，由每15分钟改为每5分钟考核；同时为解决500kV平洛5303线路的无功不合理流动问题，调整了电压曲线。　　

2002年，在全省200MW及以上机组基本完成了进相试验后，制定并实施了《大机组进相运行管理办法》，并将要求纳入《考核办法》。　　

2003年，结合省调正在开展对全网各发电机组的AVC系统的试运行工作，调整了《考核办法》，对AVC机组给予适当奖励。　　

2004年，安排了全省地区电网AVC系统的实施方案，并结合省调AVC系统的运行，将力率曲线和机组进相要求增加进AVC控制策略。　　

2005年，全省AVC系统（包括省调、电厂、地调）将全面投运，考核管理办法也将针对AVC的投运进行全面的修订，以适应新的调控方式。　　

　5.2.2　  电网月度、日生产运行阶段　　

安庆电网处于省网的末端，距离电网枢纽点距离较远，短路容量小，电压波动较大。2005年春节安庆电厂#1机组（300MW）正处于试运行期间，由于未进行进相试验，机组只能滞相0.98运行，春节期间负荷轻，造成了低谷局部电压越上限的问题。针对这一情况问题，通过积极联系和协调电厂和电建试验单位，比计划提早完成了进相试验。通过这次事例，进一步完善了工作流程，将新投产设备的无功电压计算分析工作纳入月度工作内容中，根据新设备投产和月度检修计划，分析并安排无功电压的月度运行方式，制定并采取相关措施。在安庆电厂#2机组调试试验前，我们完成了#2机组并网试运行期间无功电压分析报告，指出了#2机组168试验期间安庆电网低谷电压将越上限运行的问题，提出了在#2机组168试验期间，#1机组有功出力控制在24万千瓦以下、通过#1机组的进相能力来平衡#2机组无功出力的控制措施，并在试验中得到落实，保证了试验期间安庆电网的电压水平。　　

使用信息化的无功电压考核程序，对前一日的无功电压运行情况进行统计分析。例如通过对2005年春节期间无功电压运行情况的统计分析，发现在电网薄弱的阜阳地区进行500kV系统解合环操作，造成阜阳地区部分变电站当日电压波动超过5%的问题，省调和地调联系分析讨论后，确定了以后解合环操作注意事项，即操作前合理投切低压电抗器和电容器，减小电压波动的具体措施。　　

5.3  动态管理案例　　

随着安徽电网网架结构的加强、无功电源和无功补偿容量的大量增加以及对发电公司、供电公司电压考核制度的日益完善，静态的电压曲线合格率不再是主要矛盾，而电网无功动态潮流不合理分布和大机组无功功率不合理分配的矛盾日益显露。主要表现在：　　

1）安徽电网坑口电厂集中，大电厂之间距离短，电厂无功调节对相邻电厂母线电压影响大，无功协调调节矛盾突出。即使电厂内部，发电机之间无功协调仍需值长人工干预。机组无功协调问题是长期困绕电网安全稳定运行的问题，调度运行人员协调任务很重。　　

2）由于各厂站只关注自身母线电压，没有从全局角度协调无功分配，安徽电网无功功率无谓搬运现象突出，造成不必要的有功损耗，经常出现无功环流现象。　　

3）事先给定的电压曲线和无功设备运行计划是静态离线确定的，并不能完全反映电网的实际情况，按照这种方式进行调节往往带来安全隐患。如先前安徽电网大多数供电局电容器投切都采用早8点全投，晚10点全切方式，没有和发电机组协调，致使白天机组无功进相，电网最大无功负荷往往出现在晚10点以后的不合理现象。有的变电所白天向220KV主网倒送无功，既加大机组进相深度影响机组安全，也使网损增加，影响经济性。　　

电网中大量无功和电压调整设备分散在系统各个地方，静态的、就地的人工调节很难适应电网运行科学化和精细化运行要求。根据以上情况，安徽省电力公司认为有必要从全局对电网无功潮流和发电机组无功功率以及供电公司电容器投切进行协调并实时动态控制，即实施AVC系统，以保证电网安全、优质和经济运行，减轻运行人员劳动强度。　　

安徽电力公司自2001年起开始进行AVC系统的可行性研究。跟踪国外AVC系统最新进展，结合国内电网特点及生产实际，经过详细调研和充分讨论，研究出安徽电网AVC系统技术方案：通过控制发电机组无功功率结合地区电网AVC控制系统，以实现厂站母线电压在要求的合格范围内，合理动态协调大机组无功出力分配，同时尽可能减少不同地区之间的无功传输，减少网损，同时也减轻运行人员负担。　　

安徽电力公司根据自身生产管理经验和已有的技术储备，立足自主开发，分布实施。安徽电网首台机组AVC功能于2003年元月8日联调成功。同年　4月2日　安徽电网AVC系统开始试运行。经过3个月的试运行，取得明显的效果，达到系统设计要求。2003年7月安徽省电力公司决定在全省所有接入在220KV及以上电网的电厂实施AVC，2003年9月首个供电公司AVC系统与省网AVC系统闭环协调控制无功补偿及调压设备，11月安徽省电力公司决定在全省所有供电公司实施AVC，与省网AVC系统闭环。经过一年多的努力，截止到2005年4月底，安徽电网主要发电机组（120MW及以上）均实施了AVC功能，发电机组无功出力实现远方自动协调控制，17个供电公司均实现了AVC，与省网AVC系统协调，自动进行电容器投切和变压器分头自动调整。安徽电网AVC系统基本覆盖全省无功电压调节设备，近一年多的运行情况表明，实现了无功电压的动态管理，AVC系统具有以下效果：　　

·动态地、合理地协调机组和电厂之间的无功分配，使机组无功出力合理、安全；　　

·保证了电网安全稳定运行所必需的电压水平；　　

·减少电网电压波动范围，提高电压质量；　　

·合理协调电容器投切和变压器分头调整；　　

·减少电网无功流动，减少线路有功损耗；　　

·减轻运行人员调压的劳动强度。　　

在AVC系统运行过程中，安徽省电力公司相关专业人员根据电网无功电压情况，动态跟踪AVC控制效果，及时改进和完善AVC控制策略，甚至调整无功电压管理办法，进一步提高AVC控制效果。如在AVC运行过程中发现，系统电压在早上7点左右向下波动较大，而电压高峰时段定义在8点。系统分析人员发现这个问题之后，及时通知调整AVC控制参数，将电压高峰时段提前到7点，就有效地避免了系统电压波动。AVC系统也能根据统计数据，指出系统无功电压的难点和无功资源配置的合理性，提供给电网管理人员，为电网无功资源建设和改造提供科学依据。