0引言
電力系統的無功補償與無功平衡是保證電壓質量的基本條件，進行合理的無功補償和有效地無功補償自動控制，不僅能保證電壓質量，而且會提高電力系統運行的穩定性和安全性，降低電能損耗，充分發揮電網經濟運行效益。
電壓是電能質量的重要指標，電壓質量對電力系統的安全與經濟運行，對保證用戶安全生產和產品質量以及電器設備的安全與壽命有重要的影響，而電壓質量和無功功率的分布有著不可分割的關系。隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，各類用戶對電能質量的要求越來越高，供電企業每年處理的客戶投訴日漸增多，根據國外發達國家的經驗，國家經濟越發達，對電能質量的要求也越高，電力監管企業的監管和懲罰力度也越大，因此實現無功補償設備的自動控制是很有必要的。
所謂電壓無功自動控制，就是由計算機軟件或者嵌入式軟件，通過通信信道獲取電網的遙測遙信數據，經過優化分析后形成無功補償設備和有載分接開關的設備動作指令，最終達到電壓合格、無功潮流合理的控制目標,從而提高電網安全穩定性。地區級電網的電壓無功控制的主要手段為并聯電容器和有載分接開關，也包含少量的發電機組和電抗器。
1968年,日本Kyushu電力公司首先在AGC系統上增加了系統電壓自動控制功能,這可以看作是從全局觀點出發進行電壓/無功控制的第一步。在1972年國際大電網會議上,Bertigny等人提出了在系統范圍內實現協調性電壓控制的必要性,詳細介紹了法國EDF以“先導節點”、“控制區域”為基礎的二級電壓控制方案的結構。現在這種電壓分級控制方案已在法國、意大利等國家付諸實施。由于國外電力公司電網較小、全網統一調度、電網網架變化不大且研究較早等特點，其中部分電壓控制器為硬件機構，所以不適合國內電網的電壓無功控制。
我國幅員遼闊，電力系統結構龐大。已建成的跨省電力系統有五個，即華東系統、東北系統、華中系統、華北系統和西北系統。對于如此龐大而復雜的電網系統，由一個調度中心監視、管理和控制所有設備顯然是不可能的。我國的電網調度管理機構基本上分為五級垂直管理模式。國調通過計算機數據通信網與各大區電網控制中心相連，協調、確定大區域級電網之間的聯絡線潮流和運行方式，監視、統計和分析全國電網的運行情況。大區網調按統一調度分級管理的原則，負責超高壓電網的安全運行并按照規定的發用電計劃及監控原則進行管理，提高電能質量和經濟運行水平。省級電網調度負責地區間及有關省網的供受電量計劃的編制和分析，負荷預測、經濟調度等。地區調度對其所轄地區的電網安全監控，對有關站點（直接站點和集控站點）的開關遠方操作、變壓器分接頭調節、無功補償設備投切等。縣級調度主要監控110kV及以下農村電網的運行。由國調到縣調，隨著管轄范圍的變小，其電網電壓等級逐步降低。顯而易見，電壓無功自動控制系統的設計必須得考慮國內電網調度運行管理模式的特點。
1變電站電壓無功自動控制裝置（VQC裝置）
在調度
自動化系統未實用化的時候，地區電網采用就地平衡、分散調整的方式使用VQC裝置，實現僅僅面向單個變電站的運行控制。
國內第一臺VQC裝置由清華大學于1984年研制成功，并在北京供電局投運成功。目前
市場上常用的VQC電壓無功控制裝置基本上是以九區域圖及其衍生圖進行單廠站的電壓無功自動控制。九區域圖法直觀明了，簡單易行，可以在一定成都上就單個站一定的電壓合格率和功率因數。但是,以九區域圖法為基本策略的VQC裝置為
信息孤島，同時也是控制孤島，不能實現全網的無功電壓最優控制。在二級有載調壓電網，會出現電壓頻繁調整，容易造成電壓調節不合理現象或者設備無謂動作；由于每個變電所都必須安裝無
功電壓控制裝置，投資大，設備維護量顯著增加。
2主站集中式自動電壓控制系統軟件（AVC）
隨著計算機技術和通訊技術的迅速發展，電力系統調度
自動化技術已經基本在地區級電網都做到了實用化，在此基礎上出現了主站集中式自動電壓控制系統軟件（AVC）。
“AVC系統”通過調度自動化SCADA系統采集全網各節點遙測、遙信等實時數據進行在線分析和計算，在確保電網與設備安全運行的前提下，以各節點電壓合格、節點功率因數為約束條件，從全網角度進行電壓無功優化閉環控制，實現無功補償設備投入合理和無功分層就地平衡與穩定電壓，實現主變分接開關調節次數最少和電容器投切最合理、電壓合格率最高和全網網損率最小的綜合優化目標。本系統最終形成有載調壓變壓器分接開關調節、無功補償設備投切控制指令，借助調度
自動化系統的“四遙”功能，依據計算機技術和網絡技術，通過SCADA系統自動執行，從而實現對電網內各變電所的有載調壓裝置和無功補償設備的集中監視、集中管理和集中控制，實現了地區電網電壓無功優化運行閉環控制。即在調度中心安裝一套軟件即解決了地區級電網的電壓無功優化控制的問題。AVC系統軟件在國內得到推廣應用，取得了可觀的經濟效益和社會效益。
