自動(dòng)電壓控制(AVC)子站功能及其建設(shè)實(shí)踐

劉健

(華能玉環(huán)電廠，浙江省臺州市317600)

0 引言

在電力系統(tǒng)中，電壓、頻率和波形是表征電能質(zhì)量的3個(gè)主要指標(biāo)，電壓不合格不僅會對用電設(shè)備造成損害，而且直接危害電網(wǎng)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引起電網(wǎng)崩潰。自動(dòng)電壓控制(automatic voltage control，AVC)系統(tǒng)能夠根據(jù)各種運(yùn)行方式，自適應(yīng)跟蹤調(diào)整，協(xié)調(diào)控制每臺發(fā)電機(jī)的無功進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對高壓母線的控制;配合能量管理系統(tǒng)(energy management system，EMS)主站或區(qū)域無功系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的無功優(yōu)化，減少線損及提高電能質(zhì)量。AVC系統(tǒng)通過接收電力調(diào)控中心AVC主站系統(tǒng)下達(dá)的電廠母線目標(biāo)控制電壓值，根據(jù)目標(biāo)控制電壓值通過計(jì)算自動(dòng)得出電廠承擔(dān)的總無功出力，在充分考慮各種約束條件后，AVC軟件將總無功功率合理分配給每臺機(jī)組，給勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)出增減信號，由勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)組無功，使電廠母線電壓達(dá)到目標(biāo)控制值。同時(shí)，在控制過程中保證發(fā)電機(jī)在規(guī)定的參數(shù)范圍內(nèi)安全、穩(wěn)定運(yùn)行［1］。本文基于華能玉環(huán)電廠，介紹AVC系統(tǒng)功能，對AVC子站在安裝、調(diào)試及運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出改進(jìn)措施。

1 AVC系統(tǒng)功能

1.1 AVC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

華能玉環(huán)電廠安裝4臺1 000MW火電機(jī)組，采用發(fā)電機(jī)－主變壓器單元制接線方式，1臺高壓備用變壓器直接從500kV雙母線引接電源到6kV廠用電備用系統(tǒng)母線;每臺機(jī)組設(shè)2臺高壓廠用變壓器，其高壓側(cè)接至發(fā)電機(jī)出口封閉母線上，低壓側(cè)分別接至A1、A2、B1、B2廠用工作母線段上［2］。高壓備用變壓器為有載自動(dòng)調(diào)壓，主變壓器和高壓廠用變壓器為手動(dòng)無載調(diào)壓。為了不對繼電保護(hù)定值整定及系統(tǒng)運(yùn)行造成影響，在AVC投運(yùn)前后其主變壓器檔位統(tǒng)一設(shè)置為3檔，高壓廠用變壓器檔位設(shè)置為4檔不變［3］。電氣500kV系統(tǒng)的控制、測量、信號、同期系統(tǒng)采用獨(dú)立的升壓站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，其中間隔層為維奧機(jī)電設(shè)備有限公司的進(jìn)口設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)與華東電力調(diào)控中心和浙江電力調(diào)控中心的通信均通過數(shù)據(jù)處理及通信裝置實(shí)現(xiàn)，常規(guī)點(diǎn)對點(diǎn)遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約采用DL/T 634－5－101，網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約采用IEC 870－5－104。

玉環(huán)電廠4臺發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁方式均為三機(jī)無刷旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁。其中勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器為日本三菱公司產(chǎn)品(型號為MEC5230)。AVC子站系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下的控制、信號等功能均納入各自機(jī)組的分散控制系統(tǒng)(distributed control system，DCS)。AVC子站系統(tǒng)采用上下位機(jī)方式，包括在繼電器樓網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)(net control system，NCS)控制機(jī)房安裝AVC上位機(jī)1套(共2臺)，在各機(jī)組電控樓保護(hù)室原下位機(jī)屏內(nèi)各配置1臺下位機(jī)。分別從各機(jī)組配電室取2路電源，監(jiān)控后臺裝設(shè)在集控樓控制室，各機(jī)組AVC狀態(tài)要求在各機(jī)組的DCS上顯示，上位機(jī)與下位機(jī)及后臺機(jī)、顯示終端采用光纜連接。玉環(huán)電廠AVC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及AVC系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)流向如圖1、2所示。

圖2 AVC系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)流向Fig.2 Control and date flow of AVC system

圖1 AVC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of AVC system

1.2 調(diào)度接口方式

華東電力調(diào)控中心當(dāng)前設(shè)定唯一有效的AVC系統(tǒng)調(diào)控目標(biāo)為500kV母線電壓。AVC裝置接入華東調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，并通過數(shù)據(jù)網(wǎng)接收華東電力調(diào)控分中心給出的電壓目標(biāo)指令。電壓目標(biāo)指令分為2種，一種是實(shí)時(shí)指令，指令數(shù)據(jù)為單個(gè)數(shù)值，AVC裝置在接收到實(shí)時(shí)指令后應(yīng)返送主站校核，核對準(zhǔn)確后即刻執(zhí)行;另一種是計(jì)劃指令，指令數(shù)據(jù)為帶時(shí)標(biāo)的數(shù)值或固定格式的數(shù)組，AVC裝置在接收到計(jì)劃指令后，在無實(shí)時(shí)指令的約束下，在計(jì)劃指令規(guī)定的時(shí)刻按照計(jì)劃指令值執(zhí)行。平均分配的原則是把全廠總無功平均地分配給各臺參與電壓控制的發(fā)電機(jī)組［4］。

1.3 無功分配策略

AVC裝置依據(jù)電壓目標(biāo)和無功分配策略［5］，計(jì)算和分配機(jī)組無功目標(biāo)。AVC裝置有效的發(fā)電機(jī)組間無功分配策略應(yīng)建立在充分利用調(diào)相機(jī)組的基礎(chǔ)上，包括等功率因數(shù)分配、等裕度分配、等容量分配、平均分配等4種分配方式，調(diào)節(jié)偏差應(yīng)在調(diào)節(jié)死區(qū)允許范圍內(nèi)。玉環(huán)電廠采用的是等功率因數(shù)分配無功，該原則是按照功率因數(shù)相同的原則進(jìn)行各控制發(fā)電機(jī)的無功分配，分配量與各機(jī)組的有功出力成線性關(guān)系，在各機(jī)組無功功率的上下極限范圍內(nèi)不再參與調(diào)節(jié)。在等功率因數(shù)分配原則下，各機(jī)組的實(shí)際功率因數(shù)允許存在微小的差別。造成該差別的原因是各臺發(fā)電機(jī)組的無功出力存在調(diào)節(jié)死區(qū)，而該值的大小與機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀況相關(guān)。偏差計(jì)算公式為

式中:n為當(dāng)前投運(yùn)的發(fā)電機(jī)個(gè)數(shù);Qmin_deadband為當(dāng)前投運(yùn)發(fā)電機(jī)的最小死區(qū)值;Qmin_measure為當(dāng)前投運(yùn)發(fā)電機(jī)的最小無功實(shí)測值;Pmin_measure為當(dāng)前投運(yùn)發(fā)電機(jī)的最小有功實(shí)測值。

1.4 控制模式

AVC系統(tǒng)的控制模式［6］包含就地自動(dòng)模式、遠(yuǎn)方自動(dòng)模式、無目標(biāo)模式，在特定的條件下可以自動(dòng)切換控制模式。允許自動(dòng)切換時(shí)，當(dāng)與主站可靠連接后，應(yīng)切換為遠(yuǎn)方自動(dòng)模式，反之則切換為就地自動(dòng)模式，當(dāng)讀取不到目標(biāo)值時(shí)應(yīng)切換為無目標(biāo)模式。AVC系統(tǒng)支持閉環(huán)(自動(dòng)分配、自動(dòng)控制)、半閉環(huán)(自動(dòng)分配、給出提示、手動(dòng)確認(rèn)控制)、開環(huán)(整體退出控制)控制模式。

2 DCS邏輯

玉環(huán)電廠AVC子站的閉鎖電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)在DCS中的邏輯實(shí)現(xiàn)如圖3所示，在此邏輯［7-8］中，需要說明以下各點(diǎn)。

圖3 AVC系統(tǒng)機(jī)組DCS邏輯Fig.3 DCS logic of unit in AVC system

(1)AVC系統(tǒng)就緒這一開入給DCS的信號，在現(xiàn)有邏輯中只是作為操作畫面的信號指示燈L1，并不參與DCS邏輯，這一點(diǎn)在《華東電網(wǎng)500kV發(fā)電廠AVC子站建設(shè)調(diào)試接入試驗(yàn)規(guī)程》中未做具體要求。本文認(rèn)為應(yīng)將此信號接入AVC系統(tǒng)投入的邏輯中，當(dāng)AVC系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒的同時(shí)向DCS發(fā)出信號，允許操作人員進(jìn)行AVC系統(tǒng)投入操作。

(2)調(diào)試和試運(yùn)時(shí)，在AVC手操器后加入RS觸發(fā)器，使之投入或退出時(shí)間增長。但是，由于RS觸發(fā)器在AVC系統(tǒng)投入或退出時(shí)，其指令一直保持在RS觸發(fā)器輸出端，只有運(yùn)行人員在手動(dòng)退出或投入后才能復(fù)位。這樣對于原有AVC系統(tǒng)邏輯，只要其中AVC系統(tǒng)投入狀態(tài)返回開入量有抖動(dòng)或接點(diǎn)誤動(dòng)，就會使AVC系統(tǒng)退出至手動(dòng)模式。因此，取消原有邏輯中的RS觸發(fā)器，將手操器后加入1個(gè)13 s的脈沖延時(shí)，時(shí)間一到，自動(dòng)復(fù)位，從而解決原有邏輯中的缺陷。

(3)當(dāng)AVC系統(tǒng)連續(xù)增磁3 s或減磁3 s時(shí)，自動(dòng)退出AVC系統(tǒng)。但是DCS板卡中的增、減磁繼電器在投入AVC系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行后，每天增、減磁多達(dá)幾百次，而此繼電器壽命在10萬次左右，一般1個(gè)檢修周期就需更換，此繼電器如發(fā)生節(jié)點(diǎn)粘連，AVC對此并無保護(hù)措施。玉環(huán)電廠采用的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，在DCS繼電器節(jié)點(diǎn)粘連時(shí)也無此功能，這時(shí)，自動(dòng)電壓調(diào)壓器(automatic voltage regulator，AVR)連續(xù)進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)節(jié)直至保護(hù)動(dòng)作，不利于安全生產(chǎn)［9］。這是電廠在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器選型時(shí)所要考慮的一項(xiàng)重要功能。

(4)在AVC系統(tǒng)投入過程中，由于AVC系統(tǒng)退出返回狀態(tài)需要一定反應(yīng)時(shí)間，此時(shí)會存在AVC系統(tǒng)投入狀態(tài)和退出狀態(tài)同時(shí)開入。為了防止上述工況存在而自動(dòng)退出AVC系統(tǒng)，在其邏輯內(nèi)增加1個(gè)2 s的時(shí)間延時(shí)，在滿足條件后延時(shí)退出機(jī)組AVC系統(tǒng)，提高可靠性。

(5)增加DCS總報(bào)警信號燈L2，此信號是圖3中7種異常運(yùn)行情況的總匯，用以實(shí)現(xiàn)《華東電網(wǎng)500kV發(fā)電廠AVC子站建設(shè)調(diào)試接入試驗(yàn)規(guī)程》中所要求的報(bào)警功能。而對于AVR異常功能，邏輯中除按規(guī)程接入必要的AVR低勵(lì)、AVR過勵(lì)、V/F限制、AVR強(qiáng)勵(lì)持繼接點(diǎn)信號點(diǎn)外，還將AVR瞬時(shí)電流限制、AVR定子電流限制、AVR 2個(gè)中央處理器(central processing unit，CPU)故障、AVR脈沖丟失等保護(hù)動(dòng)作和異常信號接入，可靠反應(yīng)AVR各種異常情況。

(6)為了防止所有開關(guān)量由于節(jié)點(diǎn)抖動(dòng)造成邏輯出口或誤判，建議所有開入量在接入DCS邏輯時(shí)都要增加2～3個(gè)DCS掃描周期的延時(shí)。對于DCS開出至AVC系統(tǒng)的開關(guān)量，主要是AVC系統(tǒng)投入、退出指令，在手操器操作投退時(shí)，如AVC系統(tǒng)下位機(jī)不能識別，建議增加3～5 s延時(shí)。

(7)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器在自動(dòng)模式及AVR系統(tǒng)無異常情況下，應(yīng)允許DCS投入AVC系統(tǒng)，但是如果正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)組由于電氣保護(hù)動(dòng)作或機(jī)爐保護(hù)動(dòng)作而停運(yùn)，如果非勵(lì)磁調(diào)節(jié)器保護(hù)動(dòng)作，則AVR仍為自動(dòng)模式并不能切手動(dòng)模式［9］。此時(shí)，只有通過AVR異常信號開入使本機(jī)組AVC系統(tǒng)自動(dòng)退出運(yùn)行。

3 問題分析與改進(jìn)措施

3.1 DCS調(diào)節(jié)脈寬

2012年10月，3號機(jī)組AVC系統(tǒng)下位機(jī)在機(jī)組空載狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試試驗(yàn)，主要是為了驗(yàn)證裝置在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)方向、調(diào)節(jié)性能及DCS邏輯的正確性。試驗(yàn)過程中，在切換至DCS操作時(shí)出現(xiàn)了AVR調(diào)節(jié)器不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象。以下是此問題的分析及改進(jìn)措施。

(1)調(diào)出DCS畫面中勵(lì)磁系統(tǒng)增減磁邏輯，遠(yuǎn)方手操控制，增磁或減磁脈寬300 ms輸出至DCS卡件I/O點(diǎn)，但AVR不能增磁或減磁，很明顯是因?yàn)镈CS系統(tǒng)卡件中的固態(tài)繼電器沒有足夠長的延時(shí)使之動(dòng)作開出。將時(shí)間改為500 ms后，DCS遠(yuǎn)方手操控制增、減磁正常。

(2)根據(jù)機(jī)組和DCS所接邏輯的不同及控制器的差異，1號機(jī)組25號電氣控制器掃描周期為250 ms，3號機(jī)組25號電氣控制器為500 ms，故1號機(jī)組設(shè)置增、減磁脈寬為300 ms，并在當(dāng)時(shí)增、減磁各5次都能響應(yīng)，而3號機(jī)組脈寬設(shè)置為相同數(shù)值則不能響應(yīng)。1、3號機(jī)組DCS中的AVC系統(tǒng)新增邏輯使用儀控DCS系統(tǒng)25號控制器的第200頁內(nèi)容，因頁屬性中的掃描周期對老版本的DCS系統(tǒng)不能更改，只能對整個(gè)控制器掃描屬性進(jìn)行調(diào)整，而這樣會影響系統(tǒng)資源和其他邏輯的執(zhí)行速度，故不便調(diào)整。DCS系統(tǒng)中手動(dòng)調(diào)節(jié)和AVC閉環(huán)調(diào)節(jié)共用1個(gè)通道，至AVR的增、減磁展寬脈沖定值應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況在線調(diào)整設(shè)置［10］。

(3)從1、3號機(jī)組AVC的機(jī)組空載狀態(tài)下動(dòng)態(tài)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，DCS增、減磁脈沖分別設(shè)置為300、500 ms時(shí)，每個(gè)脈寬調(diào)節(jié)機(jī)端電壓都調(diào)節(jié)成0.05kV左右，不能體現(xiàn)出脈寬和電壓的比例關(guān)系。這應(yīng)和DCS掃描周期有關(guān)，故DCS和AVC系統(tǒng)至AVR的脈沖寬度的設(shè)置，每臺機(jī)組應(yīng)有所不同。調(diào)試單位最后聯(lián)調(diào)結(jié)果:在AVC系統(tǒng)調(diào)節(jié)周期設(shè)置為15 s、4臺機(jī)DCS至AVR調(diào)節(jié)脈寬設(shè)置為500 ms時(shí)，1、3號機(jī)組每個(gè)調(diào)節(jié)周期平均調(diào)節(jié)機(jī)組無功6.4 Mvar，2、4號機(jī)組每個(gè)調(diào)節(jié)周期平均調(diào)節(jié)機(jī)組無功8.3 Mvar。故建議，1、3號機(jī)組 DCS 脈寬設(shè)置為 700 ms，2、4 號機(jī)組DCS脈寬設(shè)置為500 ms。玉環(huán)電廠DCS脈寬最后統(tǒng)一設(shè)置為4臺機(jī)組500 ms不變，這是因?yàn)閺恼{(diào)節(jié)精度來看，此脈寬較小為宜，從玉環(huán)電廠機(jī)組在各種工況下實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，全廠4臺機(jī)組DCS脈寬設(shè)置一致，對AVC系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)影響較小，又保持了其在原有方式下的機(jī)組勵(lì)磁調(diào)節(jié)的各種性能。

3.2 電源及采樣板

在AVC系統(tǒng)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，AVC系統(tǒng)下位機(jī)電源在2路電源中任一路斷電時(shí)，下位機(jī)采樣板開關(guān)量會發(fā)生變位，引起DCS中AVC系統(tǒng)退出邏輯滿足條件而誤退出。發(fā)現(xiàn)這2路電源切換是由繼電器來控制的，通過試驗(yàn)錄波發(fā)現(xiàn)切換時(shí)間存在間隙，最高達(dá)到56 ms，使下位機(jī)采樣板內(nèi)電源不滿足要求而錯(cuò)誤開入或開出。故要求廠家將現(xiàn)有電源更換為逆變電源或在電源接線和回路上采取一定措施，保證蓄能能力，使電源切換時(shí)輸出電壓平穩(wěn)連續(xù)，不存在切換間隙［11］。

3.3 P-Q定值與低勵(lì)限

玉環(huán)電廠投運(yùn)AVC系統(tǒng)前，為了防上AVC系統(tǒng)在各種工況下閉環(huán)調(diào)節(jié)時(shí)不會引起勵(lì)磁調(diào)節(jié)器低勵(lì)限制(minimum excitation limiter，MEL)報(bào)警，需驗(yàn)算AVC系統(tǒng)定值中P-Q曲線與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器MEL功能配合問題［12］。

以無功功率運(yùn)行范圍為基礎(chǔ)，結(jié)合華東電網(wǎng)AVC系統(tǒng)上位機(jī)P-Q曲線定值單，核算P-Q曲線設(shè)定值。

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器低勵(lì)限制MEL曲線計(jì)算公式為

式中:Qpu為無功標(biāo)幺值;C為圓心參數(shù)，C=1.08;Vpu為電壓標(biāo)幺值;R為圓心半徑;Ppu為有功標(biāo)幺值。

(1)機(jī)組有功P為1 000MW時(shí)，計(jì)算得Ppu=0.899，Vpu=1.0。

將以上參數(shù)和標(biāo)幺值代入公式(2)得Qpu=0.006 7，無功 Q=7.45 Mvar。

與華東電力調(diào)控中心下達(dá)的定值P=1 000MW時(shí)，Q=10 Mvar相比，計(jì)算值Q=7.45 Mvar在定值Q之下，所以滿足發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器低勵(lì)限制要求。

(2)機(jī)組有功P為800MW 時(shí)，計(jì)算得Ppu=0.719，Vpu=1.0。

將以上參數(shù)和標(biāo)幺值代入公式(2)得Qpu=－0.121 2，無功 Q= －134.8 Mvar。

與華東電力調(diào)控中心下達(dá)的定值P=800MW時(shí)，Q=－100 Mvar相比，計(jì)算值Q=－134.5 Mvar在定值Q之下，所以滿足發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器低勵(lì)限制要求。

(3)機(jī)組有功P為500MW 時(shí)，計(jì)算得Ppu=0.449 6 ，Vpu=1.0。

將以上參數(shù)和標(biāo)幺值代入公式(2)得Qpu=－0.305 2，無功 Q= －339.47 Mvar。

與華東電力調(diào)控中心下達(dá)的定值P=500MW時(shí)，Q=－165 Mvar相比，計(jì)算值Q=－339.47 Mvar在定值Q之下，所以滿足發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器低勵(lì)限制要求。

由于機(jī)組運(yùn)行時(shí)的有功有可能高于1 000MW或低于500MW，華東電力調(diào)控中心在定值上未給出此種工況的無功限值，而AVC系統(tǒng)廠家程序在此方面也無自動(dòng)計(jì)算和擬合功能，故在設(shè)置AVC系統(tǒng)參數(shù)時(shí)按其最高或最低有功值給出的無功限額來整定。

3.4 報(bào)警與畫面

在AVC系統(tǒng)調(diào)試過程中，一般注重的都是邏輯功能、調(diào)節(jié)特性、安全性能、二次防護(hù)等方面，對于其報(bào)警及畫面只要保證一般功能即可。AVC系統(tǒng)在調(diào)試及試運(yùn)階段，對于出現(xiàn)的一些異常情況，運(yùn)行人員不能監(jiān)視和判斷，這就充分證明DCS設(shè)置簡單的報(bào)警和畫面是不夠的。玉環(huán)電廠將AVC系統(tǒng)所有的開入、開出量，邏輯生成的量都引入DCS畫面;同時(shí)將AVC系統(tǒng)投入和退出信號增加到集控室大屏幕報(bào)警，并增加歷史趨勢查找功能;在NCS操作區(qū)域增加AVC系統(tǒng)后臺監(jiān)控，保證AVC系統(tǒng)異常后實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)報(bào)警功能，便于運(yùn)行人員操作和監(jiān)控［6］。

3.5 AVC調(diào)節(jié)指標(biāo)

華能玉環(huán)電廠2013年3月底完成AVC系統(tǒng)調(diào)試安裝和各項(xiàng)試驗(yàn)，具備《華東區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則(試行)》、《華東區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則(試行)》的補(bǔ)償和考核要求，于4月份正式加入浙江電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”補(bǔ)償和考核。AVC系統(tǒng)的考核屬于無功調(diào)節(jié)考核內(nèi)容，主要指標(biāo)包括AVC系統(tǒng)投運(yùn)率和AVC系統(tǒng)調(diào)節(jié)合格率［8］。玉環(huán)電廠AVC系統(tǒng)投運(yùn)率在正式投運(yùn)后保持大于99%，而調(diào)節(jié)合格率在 4、5月分別為93.71%和94.06%，在省內(nèi)處于低水平。為此，對AVC系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)過程及調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和分析，通過對比浙江電力調(diào)控中心和華東電力調(diào)控中心發(fā)布數(shù)據(jù)及AVC系統(tǒng)本地歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問題:

(1)AVC主站指令(設(shè)定電壓)及實(shí)時(shí)電壓時(shí)刻是以分鐘級為單位，每天凌晨1:00生成昨日的統(tǒng)計(jì)分量，并通過文件傳輸協(xié)議(file transfer protocol，F(xiàn)TP)傳到指定主機(jī)的指定目錄，由華東AVC主站提供考核分量，交由第三方即浙江電力調(diào)控中心進(jìn)行考核。其下發(fā)的指令是每5 min 1個(gè)增量值，比如指令編碼1105表示目標(biāo)母線電壓為當(dāng)前值向下減0.5kV，而指令編碼2108表示增0.8kV。通過數(shù)據(jù)對比。我們發(fā)現(xiàn)主站的實(shí)時(shí)電壓采樣值與本地AVC值在同一時(shí)刻不一致，但本廠遠(yuǎn)動(dòng)至網(wǎng)調(diào)母線電壓實(shí)時(shí)值與遠(yuǎn)動(dòng)通道通信傳輸給AVC的數(shù)值，全部采用母線A、B兩相的相間電壓，而主站數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻是由主站標(biāo)時(shí)，可排除數(shù)據(jù)同源造成誤差的可能。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，兩側(cè)同一時(shí)刻的采樣數(shù)值在時(shí)間上相差5 min左右，這樣既影響了電壓實(shí)時(shí)采樣值又影響了兩側(cè)目標(biāo)指令值的一致性。

(2)AVC的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)口取自NCS總控單元的CPU的104規(guī)約數(shù)據(jù)。由于NCS總控單元系進(jìn)口件，主從總控切換機(jī)理與國產(chǎn)的AVC主機(jī)在數(shù)據(jù)通信方面難達(dá)成一致，在AVC主機(jī)通信切換時(shí)會造成總控單元的切換，存在通信來回切換過快，造成電廠監(jiān)控系統(tǒng)主服務(wù)器死機(jī)，監(jiān)控后臺數(shù)據(jù)不刷新和大量報(bào)警信息上送的問題。

(3)本地AVC系統(tǒng)考慮到主機(jī)內(nèi)存容量，采樣是每10 s記錄1次。在導(dǎo)出的歷史數(shù)據(jù)中，可以發(fā)現(xiàn)在相鄰近的2個(gè)采樣電壓變化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中，兩者的差值最大達(dá)到1.6kV，明顯大于調(diào)度考核范圍正負(fù)1kV，從而形成調(diào)節(jié)不合格點(diǎn)，每天有15～30個(gè)不合格點(diǎn)，這是使AVC調(diào)節(jié)合格率下降的主要原因。

針對第1個(gè)問題，反饋情況至調(diào)試單位和華東主站，在及時(shí)調(diào)整主站側(cè)時(shí)間后，兩側(cè)采樣數(shù)據(jù)最終保持一致。針對第2個(gè)問題，考慮到NCS總控的切換機(jī)制，在AVC主機(jī)任何一個(gè)通信與NCS總控中斷時(shí)，都會引起總控端切換，在更改總控端通信參數(shù)試驗(yàn)失敗后，我們將AVC通信數(shù)據(jù)改為從遠(yuǎn)動(dòng)通道上獲取。因遠(yuǎn)動(dòng)的2臺主機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)都是從總控上收取數(shù)據(jù)，兩者工作情況一致，同時(shí)向外發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，故在可靠性和安全性方面都較好。針對第3個(gè)問題，我們從數(shù)據(jù)源開始，將母線測控單元母線一次電壓死區(qū)值由原來的1kV改為0.1kV，二次電壓采樣精度保持0.05%不變。通過1個(gè)星期的觀察，在相鄰近的2個(gè)采樣電壓變化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中，兩者的差值在0.3kV左右。同時(shí)，通過7月份浙江電力調(diào)控中心發(fā)布的數(shù)據(jù)，玉環(huán)電廠的AVC調(diào)節(jié)合格率比6月份提高3.24個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到97.3%，調(diào)節(jié)不合格點(diǎn)數(shù)也降低到每天3～7個(gè)不等;8月份發(fā)布數(shù)據(jù)，玉環(huán)電廠的AVC調(diào)節(jié)合格率又比7月份提高1.81個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到99.11%，調(diào)節(jié)不合格點(diǎn)數(shù)降低到每天1～3個(gè)不等?？梢?，AVC系統(tǒng)的調(diào)節(jié)合格率提高十分顯著。

4 結(jié)語

華能玉環(huán)電廠AVC子站采用國產(chǎn)化設(shè)備，人機(jī)界面友好、易于維護(hù)、成本較低。與國外產(chǎn)品相比差別在于，國外產(chǎn)品其遠(yuǎn)動(dòng)、AGC、監(jiān)控、AVC等功能都可在同一系列產(chǎn)品內(nèi)實(shí)現(xiàn)，只需增加相應(yīng)卡件及配置。國外產(chǎn)品數(shù)據(jù)同源及匹配性能較好，各項(xiàng)參數(shù)配置靈活性好，但成本高，維護(hù)不方便，綜合比較國內(nèi)外產(chǎn)品各有利弊。有關(guān)單位在AVC子站建設(shè)時(shí)應(yīng)綜合考慮，選擇最適合的設(shè)備廠家。玉環(huán)電廠在AVC子站建設(shè)中子站設(shè)備及軟件配置良好，DCS接口邏輯及安全功能符合要求，對于在安裝調(diào)試及投入運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，經(jīng)改進(jìn)后效果良好，保證了AVC系統(tǒng)安全運(yùn)行，取得了較好的經(jīng)濟(jì)、社會效益。

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