電壓越限導(dǎo)致機(jī)組AVC合格率偏低原因分析及解決對策

陜西榆林能源集團(tuán)橫山煤電有限公司 陜西 榆林 719000

1 前言

電網(wǎng)調(diào)度端為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)無功的合理分配、電壓的有效調(diào)節(jié),每季度會(huì)針對各電廠下發(fā)對應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)曲線。其AVC主站根據(jù)電壓曲線實(shí)時(shí)向電廠下發(fā)電壓調(diào)節(jié)指令,通過對比下發(fā)的電壓指令值與電廠AVC系統(tǒng)調(diào)節(jié)后的電壓反饋值進(jìn)行比較,進(jìn)而判定電廠側(cè)在此時(shí)間段電壓調(diào)節(jié)是否滿足相關(guān)要求。為掌握廠站側(cè)AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量,AVC主站按月計(jì)算出各電廠AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)的兩率情況,并針對電廠做出考核。因此,電廠經(jīng)濟(jì)方面考慮AVC系統(tǒng)兩率的高低就顯得非常重要。

2 某電廠AVC合格率情況

2020年度,某1000k V電廠AVC第一、第二季度合格率保持在較高水平,而第三季度平均合格率明顯下降,約為87%。因滿足電網(wǎng)最低96%標(biāo)準(zhǔn)要求,受到較多的電量考核。

2020年 平均AVC合格率 考核電量(MWH)一季度 99% 0二季度 99%0三季度 87%2909

3 某電網(wǎng)第三季度電壓曲線的變化

根據(jù)電網(wǎng)下發(fā)電壓曲線,某1000k V電廠第一、第二季度電壓曲線低谷電壓范圍為:1000-1064(k V);平峰范圍為:1005-1064(k V);高峰范圍為:1010-1064(k V)。第三季度電壓曲線低谷電壓范圍為:1000-1064(k V);平峰范圍為:1015-1064(k V);高峰范圍為:1030-1064(k V);第四季度電壓曲線低谷電壓范圍為:1000-1064(k V);平峰范圍為:1010-1064(k V);高峰范圍為:1020-1064(k V)。

可見,第三季度迎峰度夏期間隨著電網(wǎng)某時(shí)間段全網(wǎng)負(fù)荷的增加,高峰負(fù)荷時(shí)段電壓明顯發(fā)生偏高變化且調(diào)節(jié)區(qū)間有所縮小。

4 合格率偏低的直接原因

通過分析,排除某電廠AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)自身問題外,合格率偏低產(chǎn)生的主要原因?yàn)闀r(shí)段性的電壓越下限。

4.1 迎峰度夏期間的高峰負(fù)荷時(shí)段,電廠AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)后的母線電壓與AVC主站所下發(fā)的目標(biāo)電壓值存在一定的電壓偏差,且大于規(guī)定值。

4.2 在高峰負(fù)荷時(shí)段,電廠側(cè)由于發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓高閉鎖,導(dǎo)致AVC自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)長期處于閉鎖狀態(tài),發(fā)電機(jī)在此工況下已達(dá)到最大調(diào)節(jié)能力。但根據(jù)某電網(wǎng)相關(guān)要求,電廠母線電壓在機(jī)組AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)投運(yùn)期間若發(fā)生電壓越上或越下限時(shí),均判斷此時(shí)間段電廠AVC系統(tǒng)調(diào)節(jié)電壓為不合格?？梢?電壓的越限問題是AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)合格率計(jì)算過程中的最基本條件。

5 產(chǎn)生電壓越下限原因分析

AVC遠(yuǎn)動(dòng)裝置上送調(diào)度端電壓問題

由于遠(yuǎn)動(dòng)裝置所上送的母線電壓為單相相電壓的換算值,該上送調(diào)度端的電壓值也是調(diào)度端AVC主站調(diào)節(jié)電壓的唯一參考值,如果遠(yuǎn)動(dòng)上送某相電壓值相對偏低,將造成高峰負(fù)荷時(shí)段電廠AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)裕度減少。

例:電廠側(cè)當(dāng)前母線電壓為1029k V,AVC主站下發(fā)某高峰負(fù)荷時(shí)段下發(fā)1030k V最低電壓遙調(diào)指令,此時(shí)電廠側(cè)母線三相電壓分別為:Uac=1028;Uab=1031;Ubc=1032。由于電廠通過遠(yuǎn)動(dòng)終端上送電壓為Uac,電廠AVC子站控制勵(lì)磁系統(tǒng)增磁進(jìn)行無功調(diào)節(jié),發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓升高。但是由于機(jī)端電壓高閉鎖原因,可能無法進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。此負(fù)荷時(shí)段電壓未能達(dá)到主站要求的1030k V,AVC主站判斷此時(shí)段調(diào)節(jié)不合格。反之,如電廠上送遠(yuǎn)動(dòng)終端電壓為Uab或Ubc時(shí),此負(fù)荷時(shí)段電壓滿足AVC主站1030k V最低電壓要求。排除母線電壓波動(dòng)及調(diào)節(jié)死區(qū)影響,此負(fù)荷時(shí)段不存在電壓越下限的情況。

通過上述分析,由于電網(wǎng)在迎峰度夏期間所下發(fā)電壓曲線區(qū)間相對較窄,當(dāng)電廠上送調(diào)度端的電壓選取相對較低時(shí),AVC系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程易發(fā)生機(jī)端電壓閉鎖,必定造成電廠側(cè)母線電壓不能滿足電網(wǎng)要求的最低電壓,導(dǎo)致此高峰負(fù)荷時(shí)段的電壓長期處于越下限狀態(tài),影響整個(gè)高峰負(fù)荷時(shí)段的AVC合格率。

6 減少電壓越下限的解決措施

6.1 修改電廠遠(yuǎn)動(dòng)終端配置,將上送調(diào)度端的母線電壓選擇為折算后相對較高的線電壓作為AVC主站的參考電壓。防止電廠AVC系統(tǒng)在調(diào)節(jié)最低目標(biāo)電壓值時(shí)因機(jī)端電壓高閉鎖產(chǎn)生的越下限問題。

6.2 在保證發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓安全的前提下,電廠AVC系統(tǒng)設(shè)置合理的機(jī)端閉鎖電壓定值,進(jìn)而減少觸發(fā)因機(jī)端電壓高閉鎖的工況,保證在高峰負(fù)荷時(shí)段電網(wǎng)要求最低負(fù)荷電壓的調(diào)節(jié)裕度。

7 應(yīng)用及效果

在不考慮線路PT、遠(yuǎn)動(dòng)采集精度的影響,某電廠將實(shí)測較高母線的相電壓換算后上送至調(diào)度端,折算后較未修改前上送母線電壓本高出2-3k V的偏差。因此在相同工況下,機(jī)端電壓未發(fā)生高閉鎖工況,并在規(guī)定時(shí)間調(diào)節(jié)至高峰負(fù)荷時(shí)段的最低電壓,順利進(jìn)入AVC主站下一時(shí)間段電壓調(diào)節(jié)指令,隨著指令電壓的不斷提高,雖然仍有機(jī)端電壓高閉鎖的情況,但由于母線電壓在電網(wǎng)規(guī)定的高峰負(fù)荷時(shí)段的最低電壓之上,母越下限問題明顯減少。經(jīng)修改遠(yuǎn)動(dòng)上送調(diào)度端母線電壓后,某電廠在第三季度迎峰度夏期間機(jī)組AVC合格率明顯提高。

8 結(jié)論

總之,根據(jù)電網(wǎng)下發(fā)的電壓曲線情況,電廠應(yīng)該根據(jù)電廠實(shí)際母線各相電壓大小情況分析遠(yuǎn)動(dòng)終端上送電壓是否合理,或AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓高閉鎖值大小設(shè)置是否合適,把握在高峰負(fù)荷時(shí)段AVC主站下發(fā)最低電壓要求的過程中,電廠AVC子站應(yīng)盡可能將電壓調(diào)節(jié)至規(guī)定范圍,保證發(fā)電機(jī)有一定調(diào)節(jié)裕度順利進(jìn)入下一階段的指令調(diào)節(jié),減少因發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓過早閉鎖及母線電壓固有波動(dòng)而造成的電壓越下限問題。