吳雨薇 王子龍

（1.浙江浙能紹興濱海熱電有限責(zé)任公司，浙江 紹興312073；2.杭州意能電力技術(shù)有限公司，浙江 杭州310014）

1 +%’系統(tǒng)及發(fā)電廠+%’子站介紹

發(fā)電廠AVC子站功能的實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種：發(fā)電廠專(zhuān)用AVC子站、發(fā)電廠NCS（網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)）、發(fā)電廠RTU（遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)）。這些系統(tǒng)均配有專(zhuān)門(mén)的功能模塊，實(shí)時(shí)對(duì)高壓母線及電廠內(nèi)部參數(shù)信息進(jìn)行采集、監(jiān)視、上傳。一旦接收到主站下發(fā)的目標(biāo)指令即對(duì)發(fā)電廠的電壓／無(wú)功進(jìn)行調(diào)整或分配。有需要投入AVC控制的發(fā)電廠可根據(jù)自身建設(shè)配套情況，從中選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的方案。

如某發(fā)電廠的NCS和AVC都是由同一廠家供應(yīng)，其AVC的功能就可以通過(guò)NCS上的拓展模塊實(shí)現(xiàn)。圖1是通過(guò)NCS系統(tǒng)拓展的AVC系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖" +%’系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2 AVC子站的相關(guān)技術(shù)規(guī)范

在發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，AVC子站的功能設(shè)定需滿(mǎn)足各地調(diào)度發(fā)布的技術(shù)規(guī)范并且嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí)，要保證電廠AVC子站與廠內(nèi)相關(guān)參數(shù)信息交換正確、控制回路功能正常，與AVC主站通訊正常，數(shù)據(jù)收發(fā)無(wú)誤；保證電廠AVC子站控制策略與閉鎖邏輯的正確性與合理性；保證機(jī)組投入AVC時(shí)無(wú)功調(diào)節(jié)具有高精度，還要能夠快速正確地執(zhí)行命令。

根據(jù)以上規(guī)范要求，可以對(duì)發(fā)電廠AVC子站進(jìn)行必要的安全約束和功能設(shè)定，使AVC在合適的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于被約束的模擬量及開(kāi)關(guān)量應(yīng)進(jìn)行限值整定，當(dāng)其達(dá)到或超越限值時(shí)，AVC子站能夠有效閉鎖，解鎖后恢復(fù)調(diào)節(jié)。

根據(jù)模擬量和開(kāi)關(guān)量的性質(zhì)特點(diǎn)，限值可分為以下幾種類(lèi)型：

（1）涉及發(fā)電機(jī)組的限值：機(jī)端電壓閉鎖限值、機(jī)組定子電流閉鎖限值、機(jī)組有功閉鎖限值、機(jī)組無(wú)功功率閉鎖限值、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流閉鎖限值。

（2）涉及廠用電系統(tǒng)的限值：廠用母線電壓（6kV、10kV等級(jí)）閉鎖限值、主廠房380V電壓閉鎖限值。

（3）涉及高壓母線的限值：高壓母線電壓閉鎖限值、高壓母線雙量測(cè)偏差大閉鎖限值。

（4）涉及開(kāi)關(guān)量的閉鎖：收到機(jī)組AVR故障、機(jī)組跳閘、通信中斷等閉鎖調(diào)節(jié)信號(hào)。

當(dāng)發(fā)生限值越限后，可根據(jù)事先制定好的定值進(jìn)行安全約束，將機(jī)組限制在可控范圍內(nèi)。

3 AVC子站的控制策略設(shè)置

發(fā)電廠AVC子站以電廠出線的高壓母線電壓為控制目標(biāo)，通過(guò)安全約束條件判定是否允許投入／退出AVC調(diào)節(jié)機(jī)組，在某些情況下也可由運(yùn)行人員在操作員站手動(dòng)投入／退出。

AVC上位機(jī)接收到主站的目標(biāo)值以后，以投入前選定的無(wú)功分配策略（等比例、等功率因數(shù)、相似裕度等）為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化計(jì)算得出可調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功分配結(jié)果，再通過(guò)勵(lì)磁系統(tǒng)（AVR）實(shí)現(xiàn)相關(guān)調(diào)節(jié)。需要說(shuō)明的是，目前投入商用的AVC生產(chǎn)廠家如上?；莅?、南瑞、南自、山東積成、沈陽(yáng)天河等，對(duì)于各無(wú)功控制策略都有自己的解釋說(shuō)明，所以在應(yīng)用上會(huì)有些許差別，發(fā)電廠在投入AVC前需要認(rèn)真辨別，以免影響無(wú)功調(diào)節(jié)效果。

進(jìn)行增減勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)，還需針對(duì)采集到的模擬量（高壓母線電壓、機(jī)組機(jī)端電壓、電流、有功、無(wú)功、廠用電母線電壓）、開(kāi)關(guān)量（高壓母線、GCB各個(gè)開(kāi)關(guān)及相關(guān)刀閘位置）設(shè)置安全約束條件，一旦條件達(dá)到，立即閉鎖增減勵(lì)磁出口，以確保機(jī)組安全。

設(shè)置的限制條件，按照可能引起的后果分為增減勵(lì)磁雙向閉鎖、增減勵(lì)磁單向閉鎖及退出下位機(jī)（根據(jù)目前運(yùn)行情況一般不設(shè)退出而是進(jìn)行雙閉，等相關(guān)工況正常后恢復(fù)調(diào)節(jié)）。

4 AVC子站在運(yùn)行中遇到的若干問(wèn)題

（1）采集數(shù)據(jù)不同源：如高壓母線或廠用電相關(guān)的模擬量采集來(lái)源不同，具有一定的誤差，這會(huì)影響AVC系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。建議采集的數(shù)據(jù)和上傳調(diào)度的數(shù)據(jù)盡量保持同源，以免產(chǎn)生調(diào)節(jié)誤差。

（2）無(wú)功分配策略不合理：具有多臺(tái)機(jī)組的發(fā)電廠由于建設(shè)時(shí)間、增容改造等原因會(huì)造成機(jī)組容量不一致，或者地區(qū)電網(wǎng)對(duì)于電廠的無(wú)功出力有要求，希望電廠多發(fā)無(wú)功。這種情況下就要根據(jù)實(shí)際情況，合理設(shè)置無(wú)功分配策略，最大限度發(fā)揮機(jī)組無(wú)功調(diào)節(jié)能力。

（3）高廠變檔位不合適：此種情況會(huì)導(dǎo)致6kV母線電壓偏高或偏低，極大地影響了AVC系統(tǒng)的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，限制了發(fā)電廠的無(wú)功出力。建議參考發(fā)電廠廠用電連續(xù)運(yùn)行曲線，綜合考慮，合理設(shè)置檔位。

（4）限制定值不合理：以廠用電來(lái)說(shuō)，為了保證無(wú)功出力，廠用母線電壓的上下限值有可能會(huì)放得很寬。在此前提下，如果廠用母線電壓正在上下限值附近，而機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)又發(fā)生變化，很有可能會(huì)使母線電壓越限，甚至?xí)＜皺C(jī)組運(yùn)行安全。

5 AVC子站控制策略的優(yōu)化

5.1 增加發(fā)電廠廠用電電壓反調(diào)功能

根據(jù)發(fā)電廠實(shí)際工況設(shè)置廠用電電壓上下限反調(diào)值，當(dāng)廠用電壓高于上限或低于下限時(shí)，AVC系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行反調(diào)。設(shè)置的反調(diào)定值就是反調(diào)目標(biāo)，不設(shè)死區(qū)，因此定值的設(shè)置，需要與閉鎖和退出（雙閉）保持一定的極差。

5.2 增加發(fā)電廠機(jī)組無(wú)功反調(diào)功能

設(shè)置無(wú)功上下限反調(diào)值，當(dāng)無(wú)功越限時(shí)，AVC控制系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行反調(diào)。同樣，設(shè)置的反調(diào)定值就是反調(diào)目標(biāo)，不設(shè)死區(qū)。

5.3 增加AVC通訊數(shù)據(jù)異常報(bào)警閉鎖功能

鑒于某些電廠曾經(jīng)發(fā)生過(guò)因?yàn)橄挛粰C(jī)數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間不刷新導(dǎo)致的運(yùn)行事故，可以有針對(duì)性地增加下位機(jī)邏輯，通過(guò)閉鎖增減勵(lì)磁來(lái)避免此類(lèi)情況。

5.4 增加高壓母線雙量測(cè)報(bào)警閉鎖功能

根據(jù)給定的雙量測(cè)差值進(jìn)行配置，高壓母線電壓差值超過(guò)一定限制（如3kV）則報(bào)警觸發(fā)閉鎖，差值恢復(fù)后自復(fù)歸。建議同時(shí)增加機(jī)組無(wú)功等量測(cè)的雙量測(cè)功能，優(yōu)先選用同源測(cè)量以減小誤差，母線電壓量測(cè)優(yōu)先采用線電壓。

5.5 檢查無(wú)功控制模式造成的調(diào)節(jié)頻繁問(wèn)題

單機(jī)無(wú)功分配目標(biāo)值在AVC指令后期仍然繼續(xù)有效，可使機(jī)組長(zhǎng)期處于無(wú)功控制方式，隨著無(wú)功的波動(dòng)，會(huì)造成機(jī)組無(wú)功調(diào)節(jié)頻繁。整改方法為采用雙無(wú)功調(diào)節(jié)死區(qū)（一小一大），第一次調(diào)節(jié)時(shí)采用小的無(wú)功死區(qū)，一旦電壓調(diào)節(jié)到位后立刻運(yùn)行大的無(wú)功調(diào)節(jié)死區(qū)。根據(jù)試驗(yàn)觀察，基本能解決機(jī)組在母線電壓達(dá)標(biāo)的情況下由于無(wú)功控制模式造成的調(diào)節(jié)頻繁問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

合理的安全約束條件限制及定值整定，能讓機(jī)組運(yùn)行在安全范圍內(nèi)，使AVC控制系統(tǒng)快速響應(yīng)調(diào)度指令，保障電網(wǎng)無(wú)功平衡，從而為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。

［1］鄒秋宏，肖華賓，丁健.發(fā)電廠側(cè)自動(dòng)電壓控制策略的探討［J］.廣東電力，2009（6）.

［2］劉鐵成.發(fā)電廠側(cè)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用［J］.華電技術(shù)，2010（9）.