胡志平，馮鋼聲

（湖北白蓮河抽水蓄能有限公司，湖北 羅田 438600）

1 電站AVC系統(tǒng)概況

湖北白蓮河抽水蓄能電站總裝機(jī)容量為1 200 MW，由4臺單機(jī)300 MW可逆式機(jī)組組成。電站AVC根據(jù)湖北省調(diào)下達(dá)或電站操作員根據(jù)調(diào)度部門要求下發(fā)的電壓調(diào)節(jié)指令，自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功出力與調(diào)度需求一致。

電站AVC主要由AVC主站（調(diào)度側(cè)）、AVC子站、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)3部分組成。AVC主站為電壓目標(biāo)計算及無功需求分配單元，即調(diào)度根據(jù)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化目標(biāo)計算各分區(qū)中樞接點(diǎn)電壓最優(yōu)設(shè)定值，并將此設(shè)定值按一定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則分配下發(fā)各具備無功電壓調(diào)節(jié)能力的電站。AVC子站為無功電壓調(diào)節(jié)執(zhí)行單元，即根據(jù)調(diào)度下達(dá)無功或電壓指令，結(jié)合機(jī)組當(dāng)前狀態(tài)自動分配調(diào)節(jié)各機(jī)組無功輸出，使得中樞接點(diǎn)電壓與最優(yōu)設(shè)定值一致。AVC子站主要由AVC功能單元、AVC現(xiàn)地執(zhí)行單元、實時信息交互網(wǎng)絡(luò)組成。電站AVC功能實現(xiàn)是基于CSCS系統(tǒng)硬件平臺，即AVC功能單元軟件安裝于CSCS系統(tǒng)上位機(jī)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中、AVC現(xiàn)地執(zhí)行單元為CSCS系統(tǒng)機(jī)組現(xiàn)地控制單元、實時信息交互網(wǎng)絡(luò)為CSCS系統(tǒng)S8000實時信息雙環(huán)網(wǎng)。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)為實現(xiàn)電站設(shè)備狀態(tài)及信息實時上傳調(diào)度、接收調(diào)度部門下達(dá)的實時控制指令的數(shù)據(jù)通道，是AVC主站和AVC子站信息交互的橋梁，是實現(xiàn)AVC功能的紐帶。電站AVC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意見圖1所示。

2 電站AVC功能實現(xiàn)方式

2.1 控制權(quán)限選擇

白蓮河抽水蓄能電站AVC控制權(quán)限具有 “調(diào)度” (DISPATCHING)和 “電站” (CENTRALOG)兩種模式。在 “調(diào)度”控制模式下，響應(yīng)調(diào)度部門下達(dá)的實時控制指令實現(xiàn)AVC調(diào)節(jié)控制；在 “電站”控制模式下，響應(yīng)電站控制室操作員下發(fā)的實時控制指令實現(xiàn)AVC調(diào)節(jié)控制?？刂茩?quán)限由電站側(cè)運(yùn)行人員在AVC人機(jī)界面中進(jìn)行手動切換（默認(rèn)控制權(quán)限為 “電站”）。

2.2 調(diào)節(jié)模式選擇

圖1 白蓮河抽水蓄能電站AVC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

白蓮河抽水蓄能電站AVC具有 “電壓”(VOLTAGE)和 “無功”（REACTIVE POWER） 兩種調(diào)節(jié)模式。電站在 “電壓”模式下，根據(jù)調(diào)度下達(dá)或電站操作員根據(jù)調(diào)度部門要求電站側(cè)下發(fā)電壓設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)；在 “無功”模式下，根據(jù)調(diào)度下達(dá)或電站操作員根據(jù)調(diào)度部門要求電站側(cè)下發(fā)無功設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)（目前湖北省調(diào)以下發(fā)電壓增量的方式進(jìn)行遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)）。調(diào)節(jié)模式由電站側(cè)運(yùn)行人員在AVC人機(jī)界面中進(jìn)行手動切換（默認(rèn)控制方式為“設(shè)定值”）。

2.3 無功分配策略

電站機(jī)組具有 “單機(jī)”（INDIVIDUAL）和“聯(lián)合”（JOIN）兩種運(yùn)行模式。當(dāng)機(jī)組處于 “單機(jī)”運(yùn)行模式下時，不參與電站AVC調(diào)節(jié)，但當(dāng)前負(fù)荷計入電站AVC負(fù)荷總出力；當(dāng)機(jī)組處于 “聯(lián)合”運(yùn)行模式下時，參與電站AVC調(diào)節(jié)，由所有“聯(lián)合”運(yùn)行模式下的機(jī)組平均分配AVC負(fù)荷設(shè)定值減去 “單機(jī)”運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷后的負(fù)荷量。機(jī)組運(yùn)行模式由電站側(cè)運(yùn)行人員在AVC人機(jī)界面中進(jìn)行手動切換（默認(rèn)運(yùn)行模式為 “單機(jī)”）。

3 AVC功能邊界條件

為確保在電站進(jìn)行無功電壓調(diào)節(jié)過程中不影響電網(wǎng)及機(jī)組的安全運(yùn)行，電站在AVC實際調(diào)控過程中對以下條件進(jìn)行約束。

3.1 機(jī)組退出AVC功能條件

（1）機(jī)組出口開關(guān)跳閘。

（2）勵磁調(diào)節(jié)器自動信號消失或勵磁裝置有故障告警信號。

（3）AVC長時間無調(diào)節(jié)信號（15分種未收到有效調(diào)節(jié)指令）。

（4）有機(jī)組長時間脫離AVC聯(lián)合控制（單機(jī)運(yùn)行持續(xù)15分鐘未加入聯(lián)合控制）。

（5）通信中斷（子站與主站通信中斷）。

（6）1個調(diào)節(jié)周期內(nèi)（2次設(shè)定值時間間隔內(nèi)），若主變高壓側(cè)母線電壓量測值（已考慮去干擾措施）與電壓設(shè)點(diǎn)值之差超過限值（可人為設(shè)定），AVC裝置退出運(yùn)行。

3.2 AVC閉鎖增、減磁條件

AVC閉鎖增、減磁條件共有9種。

（1）機(jī)組無功越上、下限（無功設(shè)定越上、下限時，調(diào)節(jié)至上、下限值）。

（2）機(jī)組機(jī)端電壓越上、下限（越上限時自動將無功調(diào)節(jié)上限值閉鎖為當(dāng)前無功值；越下限時自動將無功調(diào)節(jié)下限值閉鎖為當(dāng)前無功值）。

（3）機(jī)組機(jī)端電流越上、下限（越上限時自動將無功調(diào)節(jié)上限值閉鎖為當(dāng)前無功值；越下限時自動將無功調(diào)節(jié)下限值閉鎖為當(dāng)前無功值）。

（4）轉(zhuǎn)子電流越上、下限（越上限時自動將無功調(diào)節(jié)上限值閉鎖為當(dāng)前無功值；越下限時自動將無功調(diào)節(jié)下限值閉鎖為當(dāng)前無功值）。

（5）500 KV母線電壓越限（自動將無功調(diào)節(jié)上、下限值閉鎖為當(dāng)前無功值）；

（6）10 KV廠用電壓越上、下限（越上限時自動將無功調(diào)節(jié)上限值閉鎖為當(dāng)前無功值；越下限時自動將無功調(diào)節(jié)下限值閉鎖為當(dāng)前無功值）。

（7）機(jī)組有功越上、下限（越上限時自動將無功調(diào)節(jié)上限值閉鎖為當(dāng)前無功值；越下限時自動將無功調(diào)節(jié)下限值閉鎖為當(dāng)前無功值）。

（8）每3秒內(nèi)主變高壓側(cè)母線電壓量測值變化量（最大最小值之差）超過限值（可設(shè)定），自動將無功調(diào)節(jié)上、下限值閉鎖為當(dāng)前無功值。

（9）系統(tǒng)出現(xiàn)低頻振蕩（監(jiān)控系統(tǒng)目前無信號采集終端，軟件采用給定低頻振蕩量）時，自動將無功調(diào)節(jié)上、下限值閉鎖為當(dāng)前無功值。

4 AVC功能測試程序

4.1 靜態(tài)通信測試

測試內(nèi)容包括調(diào)度中心負(fù)責(zé)核查接收到的白蓮河抽水蓄能電站上送的全廠及各機(jī)組的母線電壓、機(jī)組總無功、廠用電電壓、機(jī)端電壓、機(jī)組的無功出力，機(jī)組無功調(diào)節(jié)上下限值，AVC設(shè)點(diǎn)值的返回值，站內(nèi)500 kV系統(tǒng)開關(guān)、刀閘、地刀，機(jī)組的出口開關(guān)、換向刀閘，電站AVC可控狀態(tài)量；電站AVC投入狀態(tài)量，機(jī)組下位機(jī)AVC投入狀態(tài)，機(jī)組增、減磁閉鎖，電站AVC設(shè)定值（電壓調(diào)節(jié)增量）等；改變通信量數(shù)值或狀態(tài)時，檢查調(diào)度中心能否正確、及時收到；檢查接收到的調(diào)度中心下發(fā)的AVC命令設(shè)點(diǎn)值是否與中調(diào)下發(fā)的一致；對設(shè)點(diǎn)命令進(jìn)行數(shù)值改變，檢查電站能否正確、及時收到。

4.2 無功給定值方式測試

無功給定值方式測試是指將具備AVC調(diào)節(jié)能力的運(yùn)行機(jī)組依次投入 “聯(lián)合”控制模式（即將機(jī)組運(yùn)行模式切至 “JOIN”），選擇 AVC調(diào)節(jié)模式“REACTIVE POWER”，將AVC功能 “可用”激活（即 CONTROL MODE 切至 “AUTOMATIC”），再將AVC控制權(quán)限切至 “調(diào)度”（即CONTROL LEVEL切至 “DISPATCHING”），電站AVC功能準(zhǔn)備就緒，待接收到調(diào)度有效負(fù)荷調(diào)節(jié)指令后，即可自行調(diào)節(jié)無功負(fù)荷。

對試驗機(jī)組進(jìn)行無功控制試驗，需對增減無功2個調(diào)節(jié)方向進(jìn)行試驗，每次調(diào)節(jié)目標(biāo)的修正應(yīng)根據(jù)實際情況緩步調(diào)整，調(diào)節(jié)到相應(yīng)的閉鎖信號出現(xiàn)為止，并對試驗過程進(jìn)行記錄。試驗結(jié)束后，需將機(jī)組的無功調(diào)回正常出力值范圍。（在對限制條件進(jìn)行測試時先放小限制參數(shù)，進(jìn)行閉環(huán)測試正常后再恢復(fù)到正常限制值）。

4.3 電壓給定方式測試

電壓給定方式測試是將具備AVC調(diào)節(jié)能力的運(yùn)行機(jī)組依次投入 “聯(lián)合”控制模式（即將機(jī)組運(yùn)行模式切至 “JOIN”），選擇AVC調(diào)節(jié)模式 “VOLTAGE”，將AVC功能 “可用”激活（即CONTROL MODE切至 “AUTOMATIC”），再將AVC控制權(quán)限切至 “調(diào)度”（即CONTROL LEVEL切至“DISPATCHING”），電站AVC功能準(zhǔn)備就緒，待接收到調(diào)度有效負(fù)荷調(diào)節(jié)指令后，即可自行調(diào)節(jié)無功負(fù)荷。

對試驗機(jī)組進(jìn)行全廠電壓控制試驗，需對升降電壓兩個調(diào)節(jié)方向進(jìn)行試驗，每次調(diào)節(jié)目標(biāo)的修正應(yīng)在允許的最大單次調(diào)節(jié)步長內(nèi)，調(diào)節(jié)到相應(yīng)的閉鎖信號出現(xiàn)為止，并對試驗過程進(jìn)行記錄。試驗結(jié)束后，需將母線電壓調(diào)回正常值范圍。（在對限制條件進(jìn)行測試時先放小限制參數(shù)，進(jìn)行閉環(huán)測試正常后再恢復(fù)到正常限制值）。

5 結(jié) 語

電站側(cè)AVC是確保電網(wǎng)電能質(zhì)量、維持電網(wǎng)無功平衡、提高電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的有效措施。白蓮河抽水蓄能電站AVC控制策略與湖北省調(diào)的聯(lián)合測試結(jié)果表明電站AVC控制策略可以有效的保證母線電壓與機(jī)組無功出力滿足電網(wǎng)要求，同時也能確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。