无功电压优化控制是保证县级电网安全经济运行的一项重要手段，是提高电能质量的有效措施。本文分析了无功电压化控制系统。希望本文的研究能为相关领域的研究带来新的启示。
要解决电网无功电压优化控制的问题，就是要研制一套系统，来实时调节电网中各变电所主变有载调压开关与电容器投切。该系统从调度SCADA系统采集全电网实时运行数据，利用专家系统、潮流计算等方法进行计算，形成控制指令。
无功电压化控制系统的组成、实现方法和计算流程
一、系统的组成
调度自动化系统、变电所综合自动化系统和信息网的实施，实现了实时数据的采集和传输，为县级无功电压优化控制打下了基础，无功电压优化控制系统结线图，该系统采用一台无功电压优化工作站从调度SCADA系统采集全网各变电所实时运行数据，进行无功电压优化计算，无功潮流计算，无功电压潮流综合优化计算后，形成主变有载调压开关调节指令、电容器开关投切指令以及相关控制信息，然后将控制信息发送至调度自动化系统执行，此后循环往复。
二、实现方法
电网主要由变电所和输电线路构成，电网一般有220kV、110kV和35kV三个电压等级的变电所，主变一般均为有载调压，变电所低压侧母线上均配有无功补偿装置。
在电网正常运行时，假设电网中各变电所无功功率均在合理的范围内，此时若1(或2)变电所10kV母线电压偏移合格范围，此时应分析同电源同电压等级的2变电所(或1变电所)和上一级3变电所电压情况，若1(或2)变电所10kV母线电压越限，则仅调节1(或2)变电所主变有载调压开关档位，若1、2、3变电所10kV母线电压同时越上限或超下限，则应调节3变电所主交主交有载调压开关档位，使电压恢复到正常范围之内。
若所有变电所电压都在合格范围之内，当流经1(或2)变电所主变10kV侧无功加上流经变电所主变空载无功功率大于本变电所1OkV电容器容量一半时(具体大到多少可以设定)，若该电容器投入后流经3变电所1tOkV侧A点无功功率不发生向220kV变电所倒送，此时1(或2)变电所的电容器即可投入，对于3、4、5、6这4个变电所的10kV电容器投入条件同1(或2)变电所，但要求220kV变电所B点无功不发生向220kV侧电网倒送，从而实现无功分层平衡。
在电网中，4变电所内为二台主变，如果此时电压偏高，4变电所内主变有载调压开关档位已调至1档，而且上一级变电所主变有载调压开关档位也已调至1档，4变电所内电容器已切除，此时4变电所10kV母线电压仍越上限，此时如果4变电所中1台主变能承担全部负荷，则可退出4台变电所一台主变，即降低了4变电所10kV母线电压，同时又实现了变压器的经济运行。
三、计算流程
无功电压优化系统首先从调度SCADA采集全电网实时运行数据，然后以全电网电能损耗最小为目标函数，利用数学模型，求解主变分接开关最佳档位数、电容器最佳投入容量和电网最优运行电压等。再利用已求最优解，求得电容器投切次数和主变有载调压开关调节次数。
限定全电网电能损耗最小数值范围，在最小数值范围内，多次求得次优解，再计算出电容器与主变有载调压开关动作次数。当动作次数最少时对应的解即为最优解。然后发出控制指令，执行电容器投切与主变有载调压开关调节操作。
四、运行数据的采集与传输
无功电压优化控制系统数据采集和控制出口都通过调度自动化系统，将分布在各个变电所的控制、保护、测量等实时信息迅速、准确、可靠地采集并传输到调度中心。这些信息可分为两大类，一类是县级电网的结构状态信息，包括变压器、输电线路的等值参数、开关位置等，另一类是运行状态信息，包括变电所母线电压、变压器、线路、电容器有功、无功功率等。
调度自动化系统主网采用双100M以太网结构。通过100M的集线器/交换机构建主网，运用调度自动化系统软件，对各变电所实时数据进行采集处理。
各变电所实时数据的采集是通过各变电所综合自动化系统来完成的。变电所综合自动化系统是调度自动化系统的基础设备，负责各种信息的“上传下达”工作，是县级电网实时运行数据采集与传输的一个重要的环节。它集数据采集、微机监控、微机保护于一体，对变电所设备实施遥测、遥信、遥控、遥调，即“四遥”。
信息的传输是一个非常重要的环节，变电所的各种实时信息要上传给调度中心，由调度中心转发给监控中心、监控中心的各种命令要下达到各个变电所，这种信息交换时刻都在进行着，因此信息的传输环节必须准确可靠，县级电网一般依靠光纤通信去完成变电所综合自动化系统与调度中心信息传输。
五、系统安全控制
无功电压优化控制系统的安全策略。预算10kV母线电压，防止电容器投切振荡：预算无功负荷随电压交化量，防止主变有载分接开关调节振荡；双主变并联运行，先调节可能发生拒动的主变有载分接开关，以免发生另一台主变有载分接开关往返调节：根据负荷变化趋势，决定是否实施逆调压，以减少设备动作次数；设备每日容许动作次数及动作间隔可迸行人工设置。并在此基础上实现设备动作次数按时段和负荷优化分配；电容器、主变及有载调压开关异常变位系统进行自动闭锁，且必须人工解锁。电网、设备运行数据异常自动闭锁。10KV发生单相接地电容器自动闭锁。系统数据不刷新自动闭锁；
计算机与网络传输的安全策略。使用了“内存数据库技术”，极大的提高了数据存取速度，为无功优化的快速计算提供了可能。同时，由于大量数据只与内存交互而不存取硬盘，防止了硬盘的早损；使用了“多线程技术”，实现了无功优化系统并发事件的执行，达到实时控制的效果；动态使用好定时器的个数，防止计算机系统运行性能的下降；根据传输数据的类型和要求的不同，采用不同的传输协议。对于量大的重要的数据传送采用TCP/IP协议，对于量少的需要广播的数据传输采用UDP协议，这样提高了网络数据的传输效率和安全性；采用数据传输“回校”功能，即网络传输数据接受方向必须再向传输方进行一次数据返送校验，以核实数据传输的正确性。
无功电压优化运行管理的安全策略。制定“县级电网无功电压优化运行集中控制系统”运行管理规程，并进行操作培训；厂、站、点号的调整必须严格保证无功优化系统与调度SCADA系统的一致性。手动操作时，应先对无功优化系统进行闭锁；实施用户级别控制，使不同的用户具有不同的权限。同时，用户对系统的修改，系统将自动保存用户名称、修改时间、修改内容等；无功优化系统所作的操作记录，必须妥善保管，以各安全分析。
进入或者将进入中国宽带市场的，无论是三大电信运营商，还是广电和国家电网，均有国字号背景。在至今仍无相关法律约束的前提下，如果宽带市场不能很好地得到协调及规划，势必会出现混乱局面。不能忽略的是，当媒体纷纷聚焦于将要上演的国内三大运营商和广电的"宽带四国大战"时，国内庞大且复杂的宽带市场的其它势力亦在暗流涌动。
"新面孔"
"2010年初，国务院正式公布要三网融合之后，国家电网开始在全国多个省市进行三网融合方面的试点业务"，三网融合研究专家、融合网主编吴纯勇告诉IT商业新闻网，这其中就包括宽带业务。记者亦了解到，中电飞华作为国家电网旗下的宽带运营商，已在北京地区做了多年的业务试点。
国家电网搅动市场春水宽带建设将陷混乱局面
由此看来，国家电网对于进入宽带市场，一直在暗中准备。当然其间也有些许动静。据媒体报道，2010年时，国家电网首批电力光纤到户试点小区在沈阳开工建设，沈阳试点小区首批81套住宅接入电力光纤入户系统。此前，三网融合试方案闪电敲定，广电被获准进入宽带接入业务领域。宽带市场从此日渐热闹。
这一切除了多年来"三网融合"这一老生常谈的背景外，最近的背景是，自去年年底"电信联通宽带反垄断案"之后，"宽带中国战略"被提上议事日程，并被国务院列为"十二五"规划的重点工程。与此同时，在固网宽带市场引入新竞争者以改变目前的双寡头垄断局面的呼声也越来越高。
"宽带中国战略"旨在部署下一代国家信息网络的发展布局和演进升级，这将牵涉多方利益。国家发改委高技术产业司副巡视员徐建平曾多次强调，宽带中国战略是要形成一个"适合于中国国情的，满足国民经济、科技和社会发展需要的，协同发展的宽带网络"，因此，需要在"国家统筹布局的前提下，加强政府引导，以市场为导向，多方协同推进宽带战略的实施"。
进入或者将进入中国宽带市场的，无论是三大电信运营商，还是广电和国家电网，均有国字号背景。在至今仍无相关法律约束的前提下，如果宽带市场不能很好地得到协调及规划，势必会出现混乱局面。
在这样的前提下，除了由中国联通和中国电信构建的"双独大"的宽带市场结构将被击破外，也意味着游戏规则的重建和话语权的丢失。
这是因为这些新的面孔都在加紧进行宽带新技术的研发。去年7月底，国家广电总局下属广电规划院与摩托罗拉签署了下一代广播电视网（NGB）合作协议。按照广电规划院的计划，到今年年底前，要让12个试点城市的宽带接入速度超过100Mbps，同时以光纤同轴混合网为基础推进光纤入户。
而国家电网的"绝招"则是借助智能电网系统杀入新一代宽带网竞争。上述接入电力光纤入户系统的沈阳试点小区的做法，就是在智能电网系统中加装一条入户光纤，为用户提供互联网接入服务。据记者了解，网络速度可达到20Mbps。
国家电网走的是一条与众不同的路。从上述的网络基础来看，其与电信运营商和广电有线运营商均存在差异。烽火通信行业网营销中心电网事业部唐贵松对此表示，按智能电网建设部署，电力通信光缆已经进了小区，如果从小区配电室到居民楼使用OPLC（光纤复合低压电缆），那么国家电网的管道建设优势将十分显着。此外，唐贵松表示，今年国家电网宽带业务会重点选取几个城市进行商业化运营。相比三网融合的推进速度，国家电网在推进电力宽带的实施中进展更快。
不同于广电正在建设中的NGB，电力宽带可以避免网络重复建设所带来的资源浪费。因此，相比中国移动和广电，电力宽带的加入更加引起了现有固网运营商的忧虑。中国电信科技委主任韦乐平今年就多次表示，国家电网的加入将使整个宽带市场竞争更加激烈。
路障
需要注意的是，长期以来，我国广电网、电信网和互联网均互不连通，并且是交由不同部门运营监管，此番各方扎堆上马宽带项目也会遇到"路障"。吴纯勇就对记者说，如果国家层面规划及协调好相关产业链进入宽带市场，对于提升产业和让普通民众受益都能起到良好效果。若宽带市场不能很好地得到协调及规划，势必会出现混乱局面。"不同阵营的运营商去做同性质的业务，会存在利益、产业等方面难以协调的情况"。
进入或者将进入中国宽带市场的，无论是三大电信运营商，还是广电和国家电网，均有国字号背景。在至今仍无相关法律约束的前提下，如果宽带市场不能很好地得到协调及规划，势必会出现混乱局面。
这样的前车之鉴可谓众多。从IPTV、互联网电视等三网融合具体业务推进之艰难中即可看出。
宽带市场会遇到的问题当然不止这些。有业内专家告诉IT商业新闻网记者，近几年智能终端新品层出不穷，用于无线接入的IP地址的需求就会呈现几何级的增长。这就有可能会出现IP地址紧俏的局面，但目前包括IPV6在内的宽带网技术的很多难题尚未解决，这也会成为宽带发展瓶颈。
记者看到，面前进入或者将进入中国宽带市场的，无论是三大电信运营商，还是广电和国家电网，均有国字号背景。对此，资深互联网评论人士谢文的观点十分明确：宽带战略应该从打破垄断、鼓励民营资本进入宽带经营入手，应该加大市场化竞争水平而不是巩固三五个央企的垄断地位。在互联网进入商业化运营的十几年间，一些既得利益集团打着赶超世界先进水平的旗号，要政策，要补贴，要垄断地位。历年获得国字号战略地位的"三网融合"、物联网、动漫园区都没有实现既定目标，百姓、企业界和社会都没有见到好处，只有少数内部人拿到政策优惠和财政支持。如果宽带战略的制定与实施还是同一批玩家，同一个体制，同一个玩法，估计还会是同一个结果。
记者也想到，对于中国宽带市场的发展及标准问题，至今也无明确法律约束。中国的《电信法》从上世纪80年代初就已开始起草，已历经30年之久仍然未出台。而在国外发达国家，从上世纪90年代开始便已针对宽带业务对《电信法》进行了补充或修订。