貴州北盤江董箐發(fā)電廠自動電壓控制（AVC）技術(shù)的建立

吳永琦 王俊

（貴州黔源電力股份有限公司董箐發(fā)電廠，貴州貴陽 550002）

貴州北盤江董箐發(fā)電廠自動電壓控制（AVC）技術(shù)的建立

吳永琦 王俊

（貴州黔源電力股份有限公司董箐發(fā)電廠，貴州貴陽 550002）

貴州董箐發(fā)電廠采用AVC即自動電壓控制技術(shù)，按預(yù)定條件和要求自動控制電廠母線電壓或全廠無功功率。電廠AVC子站接收南網(wǎng)總調(diào)AVC主站下發(fā)的電壓控制指令后，按照控制策略調(diào)節(jié)投入AVC功能機組的無功功率，使母線電壓追隨總調(diào)AVC主站下發(fā)的目標(biāo)值，實現(xiàn)全廠母線電壓自動控制。在保證機組安全運行的條件下，為系統(tǒng)提供了可充分利用的無功功率，減少電廠的功率損耗。

貴州董箐發(fā)電廠 AVC技術(shù) 電壓自動控制 減少無功功率損耗

1 電廠概況

貴州董箐發(fā)電廠位于北盤江下游打幫河口以下0.4km～5.5km的河段上，為北盤江干流（茅口以下）規(guī)劃梯級的第三級（第一級為光照水電站，第二級為馬馬崖水電站）。電廠裝機容量880MW（4× 220MW），出線為500kV電壓等級，控制方式采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，按“無人值班”（少人值守）設(shè)計。

2 AVC技術(shù)建立意義

（1）董箐發(fā)電廠100kV董八線母線電壓的控制通過運行人員手動調(diào)節(jié)機組無功功率的方式實現(xiàn)。該種電壓調(diào)節(jié)方式自動化水平較低，且電壓調(diào)節(jié)精度不夠，已難適應(yīng)目前電網(wǎng)的發(fā)展要求。（2）采用AVC技術(shù)，能實現(xiàn)母線電壓實時自動調(diào)節(jié)，運行人員不必再實時監(jiān)視母線電壓值進行調(diào)節(jié)，減輕了工作負擔(dān)，且AVC電壓調(diào)節(jié)精度較人工調(diào)節(jié)精度高，降低了南網(wǎng)電壓考核的機率。

3 電廠AVC控制方式

（1）AVC控制模式：母線電壓控制模式。電廠接收調(diào)度下發(fā)的電廠母線電壓控制目標(biāo)值后，按照一定的控制策略，通過計算自動得出電廠需要承擔(dān)的總無功功率，將總無功功率合理分配給參加AVC調(diào)節(jié)的機組，計算機監(jiān)控系統(tǒng)向勵磁系統(tǒng)發(fā)送增減磁信號調(diào)節(jié)機組無功出力，使電廠母線電壓達到調(diào)度下發(fā)的目標(biāo)值，實現(xiàn)全廠母線電壓自動控制。（2）AVC控制方式：閉環(huán)控制（遠方控制）。調(diào)度作為主站向電廠AVC子站下發(fā)電廠母線電壓控制目標(biāo)值，子站根據(jù)該電壓控制目標(biāo)值，按照一定的控制策略，計算出各臺機組的無功出力目標(biāo)值，由計算機監(jiān)控系統(tǒng)向發(fā)電機勵磁系統(tǒng)發(fā)送增減磁信號以調(diào)節(jié)機組無功功率，使電廠母線電壓向目標(biāo)值逼近，形成電廠AVC子站與調(diào)度主站的閉環(huán)控制。

4 AVC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置

4.1 硬件配置

（1）采用SUN公司的兩臺服務(wù)器雙機主備冗余方式配置。（2）上位機與主備遠動裝置具備交叉通訊的能力，任意一臺上位機或遠動裝置故障時系統(tǒng)仍可正常運行。（3）設(shè)備配置雙電源模塊，并支持交流和直流雙路供電。（4）配置足夠的串行通信口和以太網(wǎng)口以滿足與主站和其他設(shè)備的通信。（5）具有安全防護設(shè)施，滿足相關(guān)的安全防護要求，以保證系統(tǒng)的安全運行。

4.2 軟件配置

（1）具有良好的實時性和可維護性，包括數(shù)據(jù)采集、處理、通信和診斷等各種軟件。（2）軟件遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，滿足開放性的要求。（3）軟件便于用戶進行二次開發(fā)、在線安裝、生成/修改新的應(yīng)用功能。（4）配備一套完整的、可運行的軟件備份。（5）留有用戶用于運行維護、二次開發(fā)的接口。（6）具有較強的防計算機病毒、反入侵的能力，采用Unix或嵌入式操作系統(tǒng)。

4.3 機組單機AVC投入條件

（1）機組無功可調(diào)。（2）機組無功PID調(diào)節(jié)投入。（3）LCU 無故障。（4）無功測量源正常。當(dāng)以上條件同時滿足時，機組單機AVC能正常投入。

4.4 機組退出AVC 的條件

（1）機組無功不可調(diào)節(jié)。（2）機組無功PID 調(diào)節(jié)退出。（3）機組LCU故障。（4）測量源故障。

4.5 全廠AVC投入條件

（1）有機組投入AVC。（2）電廠母線電壓正常，未越上下限。（3）機組無事故。（4）AVC在調(diào)度控制方式下，與南網(wǎng)通信正常。（5）各LCU無故障。（6）全廠電壓設(shè)定值與實際值偏差在設(shè)定范圍內(nèi)。

4.6 全廠AVC退出

（1）無機組參加AVC。（2）電廠電壓故障。（3）電廠事故。（4）AVC控制權(quán)在“調(diào)度”時與調(diào)度通信故障。（5）發(fā)電態(tài)機組狀態(tài)突變。（6）發(fā)電態(tài)機組LCU故障。（7）母線電壓量測異常。當(dāng)以上任意異常情況出現(xiàn)時，全廠AVC退出。

4.7 單機AVC增磁閉鎖

（1）機組發(fā)電機出口電壓Uab> 16.5375 kV。（2）機組發(fā)電機出口電壓Ubc> 16.5375 kV。（3）機組發(fā)電機出口電壓Uca> 16.5375 kV。（4）機組發(fā)電機出口電流Ia> 9000.0 A。（5）機組發(fā)電機出口電流Ib> 9000.0 A。（6）機組發(fā)電機出口電流Ic> 9000.0 A 。（7）機組勵磁電流>1925.0 A 。（8）機組勵磁系統(tǒng)轉(zhuǎn)子溫度過高。（9）機組勵磁系統(tǒng)過勵信號動作。（10）機組勵磁系統(tǒng)低頻過壓信號動作。

4.8 單機AVC減磁閉鎖

（1）機組發(fā)電機出口電壓Uab＜ 14.9625kV。（2）機組發(fā)電機出口電壓Ubc＜ 14.9625 kV。（3）機組發(fā)電機出口電壓Uca＜ 14.9625 kV。（4）機組勵磁系統(tǒng)欠勵信號動作。

5 AVC測試發(fā)現(xiàn)的問題

在AVC測試期間發(fā)現(xiàn)電廠董八線出線電壓有躍變毛刺現(xiàn)象，影響了AVC的調(diào)節(jié)結(jié)果，經(jīng)檢查為電壓變送器問題，已將原來的ACI電壓組合功率變送器L3PK-5A-R更換為浙江涵普三相組合電壓變送器FPVX-V550F1-PD2-03，更換后電壓躍變現(xiàn)象消除。

6 AVC調(diào)試結(jié)果

董箐發(fā)電廠四臺機組經(jīng)過AVC功能單機及多機測試，四臺機組的性能均達到《中國南方電網(wǎng)自動電壓控制（AVC）技術(shù)規(guī)范》要求：AVC的電壓調(diào)節(jié)速率均在規(guī)范要求的≥1kV/5min；AVC的電壓調(diào)節(jié)精度均滿足規(guī)范要求的0.5kV的調(diào)節(jié)死區(qū)。

［1］李欽，馮永青，等.中國南網(wǎng)電網(wǎng)自動電壓控制（AVC）技術(shù)規(guī)范.［Z］.廣東：中國南方電網(wǎng)電力調(diào)度通信中心，2010.10.

［2］郭文鑫，顧慧杰，等.南方電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)（AVC）運行管理規(guī)定［Z］.廣東：南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心，2014.06.