AVC无功电压自动调控系统在发电厂的应用

AVC无功电压自动调控系统在发电厂的应用

骆梅花

骆梅花

安徽省电力有限公司宿州供电公司安徽省宿州市234000

摘要：随着社会经济的发展，超大功率发电机组的运用以及超高压电网的构成，造成了电压指标该问题的重要性。良好的无功电压控制体系，不但能增加电网的电能质量情况，提高电力系统运用的稳定性与安全性，且可减少网络线路的损害，进而实现电网运营的经济效益与社会效益。

关键词：自动电压控制系统；发电厂应用；分析研究

一、AVC系统的简介

1.工作原理

电能的输送要借助电网，而电网在输送电流的同时要结合各地的实际用电情况调节电流自身的电压，让电压得以适应用电地区的实际标准电压值，这样才能保证电流能够被安全使用。调节电压值的系统大体分为两种，即AGC系统和AVC系统，这篇文章的侧重点放在AVC系统上。AVC系统即发电机自动电压控制系统，它的运行需要借助一个名为AVR的部件，AVR学名励磁调节器，一般被用于发电机中，可用来控制实际输出电流的电压值，从而控制发电机自身输出的电压与极端的发电机自身运行电压是否都得以无功化。AVR的工作原理十分简单，通过控制其给定电压值的变化使其内部的励磁电流发生变化，从对发电机的无功出力现象以及机端的电压造成影响，最终通过不断调节使影响趋于稳定。在实际的系统控制中，调度中心利用发电机自动电压控制系统对于网内的发电机组后者是电厂发送调节的指令，然后电厂侧借助相应的数据平台将收到的调节指令的数据进行整合后，借助网络系统传输到YC2008装置。经过YC2008装置的精密运算，再结合整个系统的故障情况以及限制条件的整体分析，计算出系统正常运行的调节方案，将整合后的数据传输到励磁调节器中，调节其给定电压值来实现发电机励磁电流的改变，改善发电机的无功出力的现象。

2.AVC应用的优势所在

我国幅员辽阔，各地域的实际用电情况存在差异性，因此在电压管理层面依旧沿用过去的分区控制管理模式，但是这种模式已经不适用于如今这个电子信息技术日新月异的时代，因此，在电网结构层面就出现了一系列的问题。主要问题有三类：第一，电力系统网络机制不完善，电压实际曲线图表只能在非网络连接的情况下确定，因此电网的即时运行情况不能得到精准反馈。其二，电业信息技术化不完善，许多工序只能由人工来完成，电业操作人员工作强度过大，对电力整体的调节不能随着实际情况而变，缺乏灵活性。其三，电厂之间不协调，相对分散，整体性缺失，造成不必要的资源浪费，使得经济效益大打折扣。

而AVC系统的引入与投放可以很好地解决上述问题。首先，AVC基站的电力系统能够将情报即时反馈，具备相当高的及时性，使得电网的实际运行情况一目了然。其次，AVC并不依赖人工管理，其自身的自动化水平在一定程度上可以减少电业人员的工作强度，AVC能够实时地自行调节电压，比人为调节更及时、更智能。再次，AVC可以起到很好的整体协调作用，让各基站连接成一个整体，从而在一定程度上减少资源的损耗，让电网机制得以合理、有效、高质地运行，创造更多的经济效益。总而言之，电压是让各大电网机制得以安全运行的关键因素，也是让电能质量得以保证的重要指标，AVC可以对电压进行即时、有效、自动化的控制，因此在发电场侧建设AVC系统有一定实际意义。

二、AVC在发电厂侧的应用现状

1.AVC系统投入使用之前

根据在母线电压控制范围的限制，在不同的季度下调度中心会下发不同时段的控制信号，然后由人工来进行监视盘表工作，这样就能实现发电机无功出力的实时调节，进而保证在合格的范围内进行母线电压的传送。

2.AVC系统投入使用之后

由电网AVC主站发送电压指令给厂用AVC子站。厂用AVC子站协调本厂各机组执行终端，以5分钟为单位保证母线电压或全厂总无功等于设定值，并保证投入AVC机组无功平衡。各执行终端负责传递指令值给机组AVR进行电压调节，并与DCS进行通信将各种信号输出至DCS，同时受DCS的装置投退指令约束。

三、在运行自动电压控制系统中需研究的影响因素

3.1无功与电压的死区

无功、电压的死区数值直接规定了自动电压控制的调节精度与调节频率，倘若系统向无功目标值或者定电压和当前机组无功值、母线电压的差低于死区数据定值时，自动电压控制将终结无功功率分配，从而防止频繁调节机组励磁。此外，死区值的设定需科学、合理地探究自动电压控制调整最小脉冲，与自动电压控制响应速率，防止自动电压控制调整处于死循环状态。

3.2单机无功、母线电压目标数据值制定

为防止自动电压控制子站接到单机无功或者母线电压目标数据值之后，发电机组运营参数变化导致系统与机组振荡，自动电压控制子站接到的机组无功、母线电压目标值需为连续变化和变量速率能按照系统需实施调节。自动电压控制子站接到无效数据目标后，需不实施数据运行。

3.3各环节的控制范畴

3.3.1投退。自动电压控制系统本身产生自动电压控制主站和自动电压控制子站通信隔断，以及远动终端系统和自动电压控制子站通信隔断等突发性事故时，为避免制约机组的运行，自动电压控制系统会投退，亦或者经闭环转变为开环控制。

3.3.2闭锁。较低的极端电压将诱发发电机静态不稳，电厂使用的电压越限将导致辅机装置出现失误运营，所以，自动电压控制系统调整需科学、合理地考究机组低励限制、进相能力、机端电压、定子及转子电流、厂用电压等详细参数。按照运营机组的发电机P-Q曲线、各极限指标制定制约因素，例如：机组机端电压、母线电压、厂用电电压、机组无功功率、机组机端电流、机组有功等各方面的单向闭锁。于电网系统控制中，发电机组运营产生突发性状况时，自动电压控制设备需准确分辨，以及立即做出正确的反应，例如：自动电压控制子站于调节机组无功时长时间调整无效、主要参数双量测误差较大、AVR异常、母线电压波动较大、系统产生扰动等，需闭锁自动电压控制的调整功能。

3.3.3反调和限制。当厂用变压器高压侧机端电压、母线电压、厂用电压、机组无功功率等主要参数大于闭锁值时，自动电压控制系统会立即实施单向调节闭锁，而系统电压的波动针对机组数值的影响仍旧很大，所以，需设定具体限制值以及时实施反向调整。例如：当厂用电压大于6千伏时，自动电压控制系统闭锁相对应机组减无功，该时倘若系统电压波动促使厂用电压更加减少，将会制约厂用辅机的运营；厂用电小于限制值时，提升了运行机组的安全威胁，自动电压控制系统需实施反向增磁调节，促使厂用电压控制在规定的范畴当中。

3.4检测出现误差

自动电压控制系统的各环节倘若出现较大的误差，将严重影响目标值的运行与控制，进而影响作用效果，严重者将引发突发性机组故障。模拟量检测机组需确保于规定的范畴当中，针对重点参数需进行双测量点控制。

四、结束语

在这个受益于经济全球化大环境的影响而得以迅速发展的时代，科学技术和信息技术得到了很大程度的完善，而为之提供动力的电能在如今这个时代就显得尤为重要。AVC系统能够对电网所传播的电流进行一定的电压调节，从而让电流得以向需电地区顺利的输送，有利于发电厂自身基础设施的完善与发展，有利于电力资源的节约与利用，有利于各行各业的人们能够顺利地接收所需电能，从而维持各行各业的生产活动顺利运行。因此有关部门应对此予以一定的重视态度，让AVC系统得以在发电厂侧顺利应用。

参考文献

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[4]李华，基于调度自动化网络的自动电压控制系统在发电厂的应用[D]，山东大学2009.

[5]刘铁成，发电厂侧自动电压控制系统的原理及应用[J]，华电技术2010.