CN105140925A - 一种电力***自动电压控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力***自动电压控制方法及装置，通过采用自动电压装置对发电厂和变电站的调节，从而使得机组端口电压与主网电压在允许的范围内变化，从而保证了电网***的稳定运行，保障的电力设备的正常运行。

Description

一种电力***自动电压控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种电力***稳定的自动控制的技术领域，具体的来说，是一种电力***自动电压控制方法及装置。

背景技术

和频率一样，电压也是电能质量的重要指标之一。电压质量对电力***稳定运行，降低线路损耗，保证工业和农业生产安全，提高产品质量，降低用电损耗等都有直接影响。造成电压波动的主要因索，一是用户无功负荷的变化，例如，高峰负荷和低谷负荷：二是电网内无功潮流的变化，如发电机组的开机与停机引起电网内的无功潮流的变化，在这些情况下，当电力***中没有足够的无功电源和调压装置时，会产生大的电压波动和偏移，甚至出现低电压和高电压运行状态。电压的变化对用户的运行特性有很大影响。电压过高过低对用户以及电力***都有不利的影响，因此，为了保证电器设备的正常工作，电力***运行中必须进行***电压的监视与调节，以保证电压偏移在允许变化范围之内。

发明内容

基于现有技术存在的不足，本发明提出了一种电力***自动电压控制方法及装置，控制方法通过发电厂控制及变电站控制实现自动电压控制，发电厂的电压控制采用基于励磁调节器控制机端电压的方法。当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过机端变压器进一步影响到母线电压的高低，励磁电流的增减可通过改变励磁调节器(AVR)给定值实现。即是将发电机的实际端电压与给定值的偏差信号输入励磁调节器，从而调节发电机的励磁电流，控制机端电压为设定值。

在自动电压控制***中，发电厂的自动电压控制根据总站下发的高压母线电压值与实时测量到的高压母线值进行比较，并将比较后的电压变化量输送给自动励磁调节器(AVR)，然后AVR再按照常规的方法控制发电机机端电压，进而达到控制高压母线电压的目的。因此，发电厂自动电压控制的控制目标是使高压母线电压达到设定的值或设定的范围，通过励磁调节器的给定对母线电压实现大闭环调节。

发电厂采用单元接线方式将发电机经升压变压器连接到母线，在并网运行中，发电压电压与高压母线电压间没有绝对的线性关系，在执行目标追踪过程中，采用逐次逼近的调节方法。

发电厂自动电压控制根据总站自动电压控制的指定电压协调厂内各机组的无功出力，使出现电压在指定电压上稳定运行。

发电厂自动电压控制是以控制升压变压器高压母线电压恒定或在一定的范围内为目标，以达到提高***稳定性的目的。

X_e为发电机到电力***的电抗，X_e＝X_L+X_T,X_d∑＝X_d+X_e，发电厂自动电压控制的目标是V_H恒定或在一定的范围内变化：V_H＝V_t-I_QX_T，其中：I_Q是发电机发出的无功电流。

当***电压V_S下降时，V_H-V_S的差值变大，从而无功电流Q增加，即V_t＝V_H+I_QX_T，从而可以得出机端电压V_t增加，即增加发电机的无功出力，来维持***电压的稳定。

在***中，稳定极限为：

式中：E'_q为发电机q轴暂态电势，X'_d为发电机d轴暂态电抗，V_t为发电机机端电压，X_T为升压变压器电抗，V_H为升压变压器高压侧电压，X_L传输线电抗，V_S为***电压。

发电厂自动电压控制通过控制励磁调节器的输入来调节励磁电流的大小，从而控制发电机机端电压的高低，以达到间接控制高压母线电压的目的，即发电厂自动电压控制可在发电机允许的范围内提高E'_q，从而使P_max提高，即提高***的稳定极限，进而提高电能传输能力。

具体控制方法如下：

电厂自动电压控制把从远方调度发来的电压指定值U_Z与电厂本身从母线测到的电压U_m进行比较，当U_Z＞U_m时，进行增加励磁操作，增加励磁过程中考虑增加励磁有关的约束限制，增加励磁直至U_m接近U_Z时停止；当U_Z＜U_m时，进行减少励磁操作，减少励磁过程同样要考虑减少励磁可能的各种限制因素，直到U_m接近U_Z时停止减少励磁。在增加(或减少)过程中，只要有一个变量达到约束限制，则立即停止增加(或减少)操作。

电厂的RTU是总站自动电压控制与电厂自动电压控制的信息交接点，总站自动电压控制的电压调控信息经此传递到电厂，电厂自动电压控制的运行信息经此反馈给中心。总站自动电压控制下发的信息是数字量和开关量，如果仅有电压数值没有数值信号则不会被电厂自动电压控制所接受执行。而电厂自动电压控制反馈给总站的是开关量，它共有三种状态，即是否接受总站自动电压控制状态、是否允许抬升电压或降低电压操作，将U_Z与U_m进行比较，从而可以得出ΔU。需要进行判断，如果|ΔU|＜ΔU_min可不作调整，如果|ΔU|＞ΔU_max，也不作调整，当判断出ΔU_min＜|ΔU|＜ΔU_max，则进行进一步判断，若|ΔU|＞0，则进行增加励磁的操作，如果|ΔU|＜0，则进行减少励磁的操作。

增加或减少无功使运行电压满足指令值的要求需要经过多次增加励磁或减少励磁的操作来达到，使运行电压逐步接近指令值。在这个逐步接近的过程中，每一步都与机组的相关约束进行比较，一旦有运行参数达到某个约束限制，立刻停止无功的调整，并向总站自动电压控制发送不能增加或减少无功的告警信息。总站自动电压控制在接到告警信息后，则维持此前的指定电压，不会再往告警的方向下达新的指定电压。电厂自动电压控制始终使电厂出线电压维持在指定值位置。

变电站控制包括母线电压合格、主变无功合理和主电网电压优化。

母线电压的控制方式如下：

1)当高压侧母线电压越限，通过投切无功设备来消除越限。

2)如果在投切无功设备后其他高优先级的母线出现电压越限的情况，则先调节主变分头，将中低压侧母线电压调节后，再投切无功设备。

3)当中低压侧母线电压越限，采用如下规则进行控制：

a)如果中低压侧与高压侧调压方向一致，则优先投切无功设备，如果无功设备不可投切，则调节分头。中低压侧与高压侧调压方向一致是指：中低压侧电压越上限同时高压侧电压偏高(接近或超过上限)；中低压侧电压越下限同时高压侧电压偏低(接近或低于下限)。

b)如果中低压侧与高压侧调压方向不一致，则继续根据高压侧关口无功情况判定：

如果高压侧无功已经合理，则优先调节分头，如分头不可调，则投切无功设备。

如果高压侧无功不合理，并且无功的调节方向与中低压侧电压一致，则优先投切无功设备，如果无功设备不可投切，则调节分头。

如果高压侧无功不合理，并且无功的调节方向与中低压侧电压不一致，优先调节分头，如分头不可调，则投切无功设备。

高压侧无功的调节方向与中低压侧电压调节方向一致是指：中低压侧电压越上限同时高压侧无功倒送或功率因数越上限；中低压侧电压越下限同时高压侧功率因数越下限。

主变无功的控制方式如下：

在电压合格的情况下，判断控制单元主变高压侧无功是否合格。具体为：

1)如果高压侧无功倒送：投切无功设备进行校正。

2)考虑到无功量测的误差，目前无功倒送的判据是高压侧主变无功量测小于误差阈值。

主变无功控制时，应当保证母线电压的合格。

主电网电压优化的控制方式如下：

在电压合格和无功合格的情况下，考虑高压侧的电压优化策略。高压侧的优化电压设定值采用全局无功优化计算给出的电压设定值，

具体的为：

1)当高压侧母线电压比优化设定值偏高，投切无功设备进行调节。

2)当高压侧母线电压比优化设定值偏低，投切无功设备进行调节。

当高压侧母线电压偏离优化设定值，是指当前电压量测值相对优化设定值的偏差超过了电压优化死区，这个死区是一个可以调整的控制参数。

主电网电压优化时，应当保证母线电压合格且主变无功合理。

自动电压控制装置包括四个模块：数据处理模块、逻辑判断模块、校正控制模块、人机界面模块

数据处理模块包括人机对话数据的实时更新、实时数据流的采集与刷新以及各种闭锁信号、保护信号的刷新与处理以及自动电压控制***控制决策处理的信息反馈。

自动电压控制***电压无功优化控制所需的数据包括动态和静态两类。其中动态库主要用来存放自动电压控制***实时采集监测到的各种数据信息，如开关刀闸的遥信、实时遥测、保护信号等各种SOE，实时数据从SCADA***获取。静态库主要是存放在电网的日常运行中不需要经常变化的数据，如：各种设备的参数以及自动电压控制***所规定的上下限定值等。

数据处理模块是其他模块进行判断计算的基础，它要求保证本***所用到的实时数据能够从SCADA***正确的读取并刷新过来。

逻辑判断模块对采集的数据进行处理，由于数据处理模块读取得到的遥信、遥测等数据信息量很大，同时自动电压控制***所注重的主要是电力***运行的电压质量和运行的经济性。因此，通过把各个电压监测点的电压引入到逻辑判断模块中，可以大大的降低***实时监测的数据负担，使自动电压控制***主要致力于如何提高电网内各节点的电压合格率，仅在***进行优化计算时才把其余的实时数据信息引入到数据库中。同时，为了防止因电压闪变而引起优化控制频繁的动作，设定一定的数据的采集周期。如果电压仍然越限，再校正越限，这时所采用的数据取监测时间段内的平均值。

自动电压控制***以一定的周期不断从SCADA获取实时数据，根据逻辑判断模块的结果决定下一步的动作。如果电压检测正常，则需要判断***的发电、负荷等是否己经产生足够大的变化，即***当前的运行方式偏离上一个优化计算时刻的方式是否己经足够远。如果是，则根据优化算法对当前方式重新进行无功优化计算，判定当前运行状态下分接头档位数和各无功源的无功功率输出以及电容器组投入量。

逻辑判断模块的判断过程以***的接线方式、负荷的偏移量为基础，既能够准确反映运行状态的变化，又不过分敏感，防止因频繁进行计算而导致的无功调节设备的频繁动作。

如果自动电压控制***监测到存在电压越限情况，则进入校正控制模块来进行电压的越限校正。电压的越限校正是采用就地控制和协调控制以及结合灵敏度分析以控制动作最小为优化目标进行的。通过计算分析，根据当前母线电压和功率因数而决定电容器的投、切调整。通过采用准实时的灵敏度分析的结果，进行辅助决策，按照控制效力的大小对有效的电压校正策略进行排队。此外，还需要考虑控制设备的动作次数的限制，按比例的大小由各个有效的控制设备共同对越限电压的校正控制进行分担。

同时，还可以利用得到的校正控制策略分别从设备动作的次数、校正控制的有效性和涉及到的控制设备的种类等方面进行综合全面的比较，选择最简单有效、最协调运行的动作方案作为最终的电压校正控制方案。

校正控制模块读取逻辑判断模块中生成的控制策略，进行完一些合法性校验后，来执行生成的控制策略，还需要对校正控制的结果进行分析，为下一次的校正控制提供信息并输出日志，以保证校正控制策略能够正确的执行。主要包括：

(1)校正控制接口

a、读取自动电压控制逻辑判断结果。

b、读取无功优化处理结果。

c、读取调度或人工调节指令。

(2)校正控制

与其他处理接口连接，加入一些校验措施，

(3)日志输出

详细完备的记录日志，记录了如返校、执行、遥控、遥调预置、超时、取消和拒动等操作情况。

人机界面模块是用来完成人机交互功能的。人机界面模块集成了在线设置修改静态和动态参数、显示实时监控信息的分层、查询打印统计的日志信息、实时事项的显示和语音报警以遥控遥调的处理及等功能。同时，人机界面模块还需要保证自动电压控制***界面的友好、操作方便简单等功能。

通过采用自动电压装置对发电厂和变电站的调节，从而使得机组端口电压与主网电压在允许的范围内变化，从而保证了电网***的稳定运行，保障的电力设备的正常运行。

附图说明

图1是本发明电力***自动电压控制装置的操作流程。

具体实施方式

一种电力***自动电压控制方法及装置，控制方法通过发电厂控制及变电站控制实现自动电压控制，发电厂的电压控制采用基于励磁调节器控制机端电压的方法。当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过机端变压器进一步影响到母线电压的高低，励磁电流的增减可通过改变励磁调节器(AVR)给定值实现。即是将发电机的实际端电压与给定值的偏差信号输入励磁调节器，从而调节发电机的励磁电流，控制机端电压为设定值。

在自动电压控制***中，发电厂的自动电压控制根据总站下发的高压母线电压值与实时测量到的高压母线值进行比较，并将比较后的电压变化量输送给自动励磁调节器(AVR)，然后AVR再按照常规的方法控制发电机机端电压，进而达到控制高压母线电压的目的。因此，发电厂自动电压控制的控制目标是使高压母线电压达到设定的值或设定的范围，通过励磁调节器的给定对母线电压实现大闭环调节。

发电厂采用单元接线方式将发电机经升压变压器连接到母线，在并网运行中，发电压电压与高压母线电压间没有绝对的线性关系，在执行目标追踪过程中，采用逐次逼近的调节方法。

发电厂自动电压控制根据总站自动电压控制的指定电压协调厂内各机组的无功出力，使出现电压在指定电压上稳定运行。

发电厂自动电压控制是以控制升压变压器高压母线电压恒定或在一定的范围内为目标，以达到提高***稳定性的目的。

X_e为发电机到电力***的电抗，X_e＝X_L+X_T,X_d∑＝X_d+X_e，发电厂自动电压控制的目标是V_H恒定或在一定的范围内变化：V_H＝V_t-I_QX_T，其中：I_Q是发电机发出的无功电流。

当***电压V_S下降时，V_H-V_S的差值变大，从而无功电流Q增加，即V_t＝V_H+I_QX_T，从而可以得出机端电压V_t增加，即增加发电机的无功出力，来维持***电压的稳定。

在***中，稳定极限为：

式中：E'_q为发电机q轴暂态电势，X'_d为发电机d轴暂态电抗，V_t为发电机机端电压，X_T为升压变压器电抗，V_H为升压变压器高压侧电压，X_L传输线电抗，V_S为***电压。

发电厂自动电压控制通过控制励磁调节器的输入来调节励磁电流的大小，从而控制发电机机端电压的高低，以达到间接控制高压母线电压的目的，即发电厂自动电压控制可在发电机允许的范围内提高E'_q，从而使P_max提高，即提高***的稳定极限，进而提高电能传输能力。

具体控制方法如下：

电厂自动电压控制把从远方调度发来的电压指定值U_Z与电厂本身从母线测到的电压U_m进行比较，当U_Z＞U_m时，进行增加励磁操作，增加励磁过程中考虑增加励磁有关的约束限制，增加励磁直至U_m接近U_Z时停止；当U_Z＜U_m时，进行减少励磁操作，减少励磁过程同样要考虑减少励磁可能的各种限制因素，直到U_m接近U_Z时停止减少励磁。在增加(或减少)过程中，只要有一个变量达到约束限制，则立即停止增加(或减少)操作。

电厂的RTU是总站自动电压控制与电厂自动电压控制的信息交接点，总站自动电压控制的电压调控信息经此传递到电厂，电厂自动电压控制的运行信息经此反馈给中心。总站自动电压控制下发的信息是数字量和开关量，如果仅有电压数值没有数值信号则不会被电厂自动电压控制所接受执行。而电厂自动电压控制反馈给总站的是开关量，它共有三种状态，即是否接受总站自动电压控制状态、是否允许抬升电压或降低电压操作，将U_Z与U_m进行比较，从而可以得出ΔU。需要进行判断，如果|ΔU|＜ΔU_min可不作调整，如果|ΔU|＞ΔU_max，也不作调整，当判断出ΔU_min＜|ΔU|＜ΔU_max，则进行进一步判断，若|ΔU|＞0，则进行增加励磁的操作，如果|ΔU|＜0，则进行减少励磁的操作。

增加或减少无功使运行电压满足指令值的要求需要经过多次增加励磁或减少励磁的操作来达到，使运行电压逐步接近指令值。在这个逐步接近的过程中，每一步都与机组的相关约束进行比较，一旦有运行参数达到某个约束限制，立刻停止无功的调整，并向总站自动电压控制发送不能增加或减少无功的告警信息。总站自动电压控制在接到告警信息后，则维持此前的指定电压，不会再往告警的方向下达新的指定电压。电厂自动电压控制始终使电厂出线电压维持在指定值位置。

变电站控制包括母线电压合格、主变无功合理和主电网电压优化。

母线电压的控制方式如下：

1)当高压侧母线电压越限，通过投切无功设备来消除越限。

2)如果在投切无功设备后其他高优先级的母线出现电压越限的情况，则先调节主变分头，将中低压侧母线电压调节后，再投切无功设备。

3)当中低压侧母线电压越限，采用如下规则进行控制：

a)如果中低压侧与高压侧调压方向一致，则优先投切无功设备，如果无功设备不可投切，则调节分头。中低压侧与高压侧调压方向一致是指：中低压侧电压越上限同时高压侧电压偏高(接近或超过上限)；中低压侧电压越下限同时高压侧电压偏低(接近或低于下限)。

b)如果中低压侧与高压侧调压方向不一致，则继续根据高压侧关口无功情况判定：

如果高压侧无功已经合理，则优先调节分头，如分头不可调，则投切无功设备。

如果高压侧无功不合理，并且无功的调节方向与中低压侧电压一致，则优先投切无功设备，如果无功设备不可投切，则调节分头。

如果高压侧无功不合理，并且无功的调节方向与中低压侧电压不一致，优先调节分头，如分头不可调，则投切无功设备。

高压侧无功的调节方向与中低压侧电压调节方向一致是指：中低压侧电压越上限同时高压侧无功倒送或功率因数越上限；中低压侧电压越下限同时高压侧功率因数越下限。

主变无功的控制方式如下：

在电压合格的情况下，判断控制单元主变高压侧无功是否合格。具体为：

1)如果高压侧无功倒送：投切无功设备进行校正。

2)考虑到无功量测的误差，目前无功倒送的判据是高压侧主变无功量测小于误差阈值。

主变无功控制时，应当保证母线电压的合格。

主电网电压优化的控制方式如下：

在电压合格和无功合格的情况下，考虑高压侧的电压优化策略。高压侧的优化电压设定值采用全局无功优化计算给出的电压设定值，具体的为：

1)当高压侧母线电压比优化设定值偏高，投切无功设备进行调节。

2)当高压侧母线电压比优化设定值偏低，投切无功设备进行调节。

当高压侧母线电压偏离优化设定值，是指当前电压量测值相对优化设定值的偏差超过了电压优化死区，这个死区是一个可以调整的控制参数。

主电网电压优化时，应当保证母线电压合格且主变无功合理。

自动电压控制装置包括四个模块：数据处理模块、逻辑判断模块、校正控制模块、人机界面模块。

数据处理模块包括人机对话数据的实时更新、实时数据流的采集与刷新以及各种闭锁信号、保护信号的刷新与处理以及自动电压控制***控制决策处理的信息反馈。

自动电压控制***电压无功优化控制所需的数据包括动态和静态两类。其中动态库主要用来存放自动电压控制***实时采集监测到的各种数据信息，如开关刀闸的遥信、实时遥测、保护信号等各种SOE，实时数据从SCADA***获取。静态库主要是存放在电网的日常运行中不需要经常变化的数据，如：各种设备的参数以及自动电压控制***所规定的上下限定值等。

数据处理模块是其他模块进行判断计算的基础，它要求保证本***所用到的实时数据能够从SCADA***正确的读取并刷新过来。

逻辑判断模块对采集的数据进行处理，由于数据处理模块读取得到的遥信、遥测等数据信息量很大，同时自动电压控制***所注重的主要是电力***运行的电压质量和运行的经济性。因此，通过把各个电压监测点的电压引入到逻辑判断模块中，可以大大的降低***实时监测的数据负担，使自动电压控制***主要致力于如何提高电网内各节点的电压合格率，仅在***进行优化计算时才把其余的实时数据信息引入到数据库中。同时，为了防止因电压闪变而引起优化控制频繁的动作，设定一定的数据的采集周期。如果电压仍然越限，再校正越限，这时所采用的数据取监测时间段内的平均值。

自动电压控制***以一定的周期不断从SCADA获取实时数据，根据逻辑判断模块的结果决定下一步的动作。如果电压检测正常，则需要判断***的发电、负荷等是否己经产生足够大的变化，即***当前的运行方式偏离上一个优化计算时刻的方式是否己经足够远。如果是，则根据优化算法对当前方式重新进行无功优化计算，判定当前运行状态下分接头档位数和各无功源的无功功率输出以及电容器组投入量。

逻辑判断模块的判断过程以***的接线方式、负荷的偏移量为基础，既能够准确反映运行状态的变化，又不过分敏感，防止因频繁进行计算而导致的无功调节设备的频繁动作。

如果自动电压控制***监测到存在电压越限情况，则进入校正控制模块来进行电压的越限校正。电压的越限校正是采用就地控制和协调控制以及结合灵敏度分析以控制动作最小为优化目标进行的。通过计算分析，根据当前母线电压和功率因数而决定电容器的投、切调整。通过采用准实时的灵敏度分析的结果，进行辅助决策，按照控制效力的大小对有效的电压校正策略进行排队。此外，还需要考虑控制设备的动作次数的限制，按比例的大小由各个有效的控制设备共同对越限电压的校正控制进行分担。

同时，还可以利用得到的校正控制策略分别从设备动作的次数、校正控制的有效性和涉及到的控制设备的种类等方面进行综合全面的比较，选择最简单有效、最协调运行的动作方案作为最终的电压校正控制方案。

校正控制模块读取逻辑判断模块中生成的控制策略，进行完一些合法性校验后，来执行生成的控制策略，还需要对校正控制的结果进行分析，为下一次的校正控制提供信息并输出日志，以保证校正控制策略能够正确的执行。主要包括：

(1)校正控制接口

a、读取自动电压控制逻辑判断结果。

b、读取无功优化处理结果。

c、读取调度或人工调节指令。

(2)校正控制

与其他处理接口连接，加入一些校验措施，

(3)日志输出

详细完备的记录日志，记录了如返校、执行、遥控、遥调预置、超时、取消和拒动等操作情况。

人机界面模块是用来完成人机交互功能的。人机界面模块集成了在线设置修改静态和动态参数、显示实时监控信息的分层、查询打印统计的日志信息、实时事项的显示和语音报警以遥控遥调的处理及等功能。同时，人机界面模块还需要保证自动电压控制***界面的友好、操作方便简单等功能。

通过采用自动电压装置对发电厂和变电站的调节，从而使得机组端口电压与主网电压在允许的范围内变化，从而保证了电网***的稳定运行，保障的电力设备的正常运行。

以上所述仅为本发明的优选并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种电力***自动电压控制方法，其特征在于，所述方法通过发电厂控制及变电站控制实现自动电压控制。

2.如权利要求1所述的电力***自动电压控制方法，其特征在于，发电厂的自动电压控制采用基于励磁调节器控制机端电压，X_e为发电机到电力***的电抗；X_e＝X_L+X_T,X_dΣ＝X_d+X_e，发电厂自动电压控制的目标是V_H恒定：V_H＝V_t-I_QX_T，其中：I_Q是发电机发出的无功电流；

当***电压V_S下降时，V_H-V_S的差值变大，从而无功电流Q增加，即V_t＝V_H+I_QX_T，从而得出机端电压V_t增加，即增加发电机的无功出力，来维持***电压的稳定；

在***中，稳定极限为：

$P_{max}=\frac{E_q^{\′}{V}_S}{X_d^{\′}+X_e}$

式中：E'_q为发电机q轴暂态电势，X'_d为发电机d轴暂态电抗，V_t为发电机机端电压，X_T为升压变压器电抗，V_H为升压变压器高压侧电压，X_L传输线电抗，V_S为***电压；

发电厂自动电压控制通过控制励磁调节器的输入来调节励磁电流的大小，从而控制发电机机端电压，以控制高压母线电压。

3.如权利要求2所述的电力***自动电压控制方法，其特征在于，总站自动电压控制的电压调控信息经电厂的RTU传递到电厂，电厂自动电压控制的运行信息经电厂的RTU反馈给中心，将U_Z与U_m进行比较，得出ΔU，如果|ΔU|＜ΔU_min不作调整，如果|ΔU|＞ΔU_max，也不作调整，当判断ΔU_min＜|ΔU|＜ΔU_max，则进行进一步判断，若|ΔU|＞0，则进行增加励磁的操作，增加励磁直至U_m接近U_Z时停止，如果|ΔU|＜0，则进行减少励磁的操作，直到U_m接近U_Z时停止减少励磁。

4.如权利要求3所述的电力***自动电压控制方法，其特征在于，变电站控制包括母线电压合格、主变无功合理和主电网电压优化。

5.如权利要求4所述的电力***自动电压控制方法，其特征在于，母线电压的控制方式如下：

1)当高压侧母线电压越限，通过投切无功设备来消除越限；

2)如果在投切无功设备后其他高优先级的母线出现电压越限的情况，则先调节主变分头，将中低压侧母线电压调节后，再投切无功设备；

3)当中低压侧母线电压越限，采用如下规则进行控制；

a)如果中低压侧与高压侧调压方向一致，则优先投切无功设备，如果无功设备不可投切，则调节分头，中低压侧与高压侧调压方向一致是指：中低压侧电压越上限同时高压侧电压偏高；中低压侧电压越下限同时高压侧电压偏低；

b)如果中低压侧与高压侧调压方向不一致，则继续根据高压侧关口无功情况判定；

如果高压侧无功已经合理，则优先调节分头，如分头不可调，则投切无功设备；

如果高压侧无功不合理，并且无功的调节方向与中低压侧电压一致，则优先投切无功设备，如果无功设备不可投切，则调节分头；

如果高压侧无功不合理，并且无功的调节方向与中低压侧电压不一致，优先调节分头，如分头不可调，则投切无功设备；

高压侧无功的调节方向与中低压侧电压调节方向一致是指：中低压侧电压越上限同时高压侧无功倒送或功率因数越上限；中低压侧电压越下限同时高压侧功率因数越下限；

主变无功的控制方式如下：

在电压合格的情况下，判断控制单元主变高压侧无功是否合格，具体为：

1)如果高压侧无功倒送：投切无功设备进行校正；

2)考虑到无功量测的误差，目前无功倒送的判据是高压侧主变无功量测小于误差阈值；

主变无功控制时，应当保证母线电压的合格，主电网电压优化的控制方式如下：

在电压合格和无功合格的情况下，进行主电网电压优化，高压侧的优化电压设定值采用全局无功优化计算给出的电压设定值；

具体的为：

1)当高压侧母线电压比优化设定值偏高，投切无功设备进行调节；

2)当高压侧母线电压比优化设定值偏低，投切无功设备进行调节；

当高压侧母线电压偏离优化设定值，是指当前电压量测值相对优化设定值的偏差超过了电压优化死区，这个死区是一个可以调整的控制参数；

主电网电压优化时，应当保证母线电压合格且主变无功合理。

6.一种采用如权利要求1-5所述的电力***自动电压控制方法的自动电压控制装置，其特征在于，自动电压控制装置包括四个模块：数据处理模块、逻辑判断模块、校正控制模块、人机界面模块；

数据处理模块包括人机对话数据的实时阿更新、实时数据流的采集与刷新以及闭锁信号、保护信号的刷新与处理以及自动电压控制***控制决策处理的信息反馈；

逻辑判断模块对采集的数据进行处理，把各个电压监测点的电压引入到逻辑判断模块中，在***进行优化计算时把其余的实时数据信息引入到数据库中，设定一定的数据的采集周期，如果电压仍然越限，再校正越限；

自动电压控制***以一定的周期不断从SCADA获取实时数据，根据逻辑判断模块的结果决定下一步的动作，如果电压检测正常，则需要判断***的发电、负荷是否己经产生足够大的变化，如果是，则根据优化算法对当前方式重新进行无功优化计算，判定当前运行状态下分接头档位数和各无功源的无功功率输出以及电容器组投入量；

校正控制模块的越限校正是采用就地控制和协调控制以及结合灵敏度分析以控制动作最小为优化目标进行的，通过计算分析，根据当前母线电压和功率因数而决定电容器的投、切调整，通过采用准实时的灵敏度分析的结果，进行辅助决策，按照控制效力的大小对有效的电压校正策略进行排队，并按比例的大小由各个有效的控制设备共同对越限电压的校正控制进行分担；

校正控制模块读取逻辑判断模块中生成的控制策略，进行合法性校验后，来执行生成的控制策略，对校正控制的结果进行分析，为下一次的校正控制提供信息并输出日志，包括：

(1)校正控制接口

a、读取自动电压控制逻辑判断结果；

b、读取无功优化处理结果；

c、读取调度或人工调节指令；

(2)校正控制

与其他处理接口连接，加入校验措施；

(3)日志输出

详细完备的记录日志，记录了操作情况；

人机界面模块集成了在线设置修改静态和动态参数、显示实时监控信息的分层、查询打印统计的日志信息、实时事项的显示和语音报警以遥控遥调的处理。