发电厂avc子站控制策略的应用研究

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1、发电厂AVC子站控制策略的应用研究吴雨薇1王子龙2（1.浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司，浙江绍兴312073；2.杭州意能电力技术有限公司，浙江杭州310014）摘要：无功电压控制的问题对于电网的安全性和经济性具有重要意义，现从优化AVC子站无功分配的角度出发，对电厂AVC子站的运行情况，安全约束控制策略的应用，控制的安全性和可靠性以及异常处理原则等问题进行了研究，提出了发电厂AVC子站在选取安全约束控制策略时的一些技术问题，其解决方法对工程实践具有一定的借鉴意义。..关键词：AVC子站；控制策略；优化1AVC系统及发电厂AVC子站介绍发电厂AVC子站功能的实现方式主要有以下几种：

2、发电厂专用AVC子站、发电厂NCS（网络监控系统）、发电厂RTU（远程终端控制系统）。这些系统均配有专门的功能模块，实时对高压母线及电厂内部参数信息进行采集、监视、上传。一旦接收到主站下发的目标指令即对发电厂的电压/无功进行调整或分配。有需要投入AVC控制的发电厂可根据自身建设配套情况，从中选择一个经济合理的方案。如某发电厂的NCS和AVC都是由同一厂家供应，其AVC的功能就可以通过NCS上的拓展模块实现。图1是通过NCS系统拓展的AVC系统拓扑结构示意图。2AVC子站的相关技术规范在发电机组安全稳定运行的前提下，AVC子站的功能设定需满足各地调度发布的技术规范并且严格执行。同时，要

3、保证电厂AVC子站与厂内相关参数信息交换正确、控制回路功能正常，与AVC主站通讯正常，数据收发无误；保证电厂AVC子站控制策略与闭锁逻辑的正确性与合理性；保证机组投入AVC时无功调节具有高精度，还要能够快速正确地执行命令。根据以上规范要求，可以对发电厂AVC子站进行必要的安全约束和功能设定，使AVC在合适的范围内进行调节。对于被约束的模拟量及开关量应进行限值整定，当其达到或超越限值时，AVC子站能够有效闭锁，解锁后恢复调节。根据模拟量和开关量的性质特点，限值可分为以下几种类型：（1）涉及发电机组的限值：机端电压闭锁限值、机组定子电流闭锁限值、机组有功闭锁限值、机组无功功率闭锁限值、发

4、电机励磁电流闭锁限值。（2）涉及厂用电系统的限值：厂用母线电压（6kV、10kV等级）闭锁限值、主厂房380V电压闭锁限值。（3）涉及高压母线的限值：高压母线电压闭锁限值、高压母线双量测偏差大闭锁限值。（4）涉及开关量的闭锁：收到机组AVR故障、机组跳闸、通信中断等闭锁调节信号。当发生限值越限后，可根据事先制定好的定值进行安全约束，将机组限制在可控范围内。3AVC子站的控制策略设置发电厂AVC子站以电厂出线的高压母线电压为控制目标，通过安全约束条件判定是否允许投入/退出AVC调节机组，在某些情况下也可由运行人员在操作员站手动投入/退出。AVC上位机接收到主站的目标值以后，以投入前选定

5、的无功分配策略（等比例、等功率因数、相似裕度等）为基础，经过优化计算得出可调节机组的无功分配结果，再通过励磁系统（AVR）实现相关调节。需要说明的是，目前投入商用的AVC生产厂家如上海惠安、南瑞、南自、山东积成、沈阳天河等，对于各无功控制策略都有自己的解释说明，所以在应用上会有些许差别，发电厂在投入AVC前需要认真辨别，以免影响无功调节效果。进行增减励磁调节时，还需针对采集到的模拟量（高压母线电压、机组机端电压、电流、有功、无功、厂用电母线电压）、开关量（高压母线、GCB各个开关及相关刀闸位置）设置安全约束条件，一旦条件达到，立即闭锁增减励磁出口，以确保机组安全。设置的限制条件，按照

6、可能引起的后果分为增减励磁双向闭锁、增减励磁单向闭锁及退出下位机（根据目前运行情况一般不设退出而是进行双闭，等相关工况正常后恢复调节）。4AVC子站在运行中遇到的若干问题（1）采集数据不同源：如高压母线或厂用电相关的模拟量采集不同，具有一定的误差，这会影响AVC系统的调节能力。建议采集的数据和上传调度的数据尽量保持同源，以免产生调节误差。（2）无功分配策略不合理：具有多台机组的发电厂由于建设时间、增容改造等原因会造成机组容量不一致，或者地区电网对于电厂的无功出力有要求，希望电厂多发无功。这种情况下就要根据实际情况，合理设置无功分配策略，最大限度发挥机组无功调节能力。（3）高厂变档位不

7、合适：此种情况会导致6kV母线电压偏高或偏低，极大地影响了AVC系统的无功调节能力，限制了发电厂的无功出力。建议参考发电厂厂用电连续运行曲线，综合考虑，合理设置档位。（4）限制定值不合理：以厂用电来说，为了保证无功出力，厂用母线电压的上下限值有可能会放得很宽。在此前提下，如果厂用母线电压正在上下限值附近，而机组的运行状态又发生变化，很有可能会使母线电压越限，甚至会危及机组运行安全。5AVC子站控制策略的优化5.1增加发电厂厂用电电压反调功能根据发电厂实际工