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第 3 3卷 第 5期 2 0 1 1 年 5月 华 电技 术 Hu a di a n Te c h n o l o g y Vo 1 3 3 No 5 Ma v 2 01 1 发电厂 自动 电压控制系统应用 孙智峰 ( 广东省连州粤连电厂有限公司连州发电厂, 广东 连州5 1 3 4 0 0 ) 摘要: 介绍了远动终端配置原则及自动电压控制方式, 分析了自动电压控制子站系统的结构及控制策略, 指出了自动 电压控制系统在电厂应用中应考虑的因素 , 供应用同类设备时参考。 关键词 : 自动电压控制; 远动终端; 优化无功潮流; 电压质量 中图分类号: T M 6 2 1 6 文献标志码 : B 文章编号: 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 3 5 0 2 0引言 电网电压 的传 统调整方式是 以本 站 电压为 目 标 , 不能获得优化无功潮流 , 这是电网电压质量差和 线损高的根本原 因。为了适应高 电压 、 大容量 电网 和我 国电力市场迅速发展 的需要 , 需要在 电力系统 逐步推行 自动 电压控制 ( A V C) 系统 。 远动终端 ( R T U) 装置为电厂 A V C子站提供 了 全面的发电机组电气模拟量和开关量数据, 并且为 电厂侧 A V C子站与调度中心 A V C主站提供了通信 平 台。 1 R T U装 置配置原则 自D L T 6 3 4 5 1 0 4 -2 0 0 2 远动设备及系统 第 5 1 0 4 部分: 传输规约 发布以来, 特别是随着电力系 统调度数据通信 网的建成 , 该规约被广泛应用于远 动传输体系。随着 A V C系统的广泛推广 , R T U装置 应支持多种通讯方式, 包括专线通信方式和网络通 信方式, 在支持 D L T 6 3 4 5 1 0 4 -2 0 0 2 ( 远动设备及 系统 第5 1 0 4部分: 传输规约 的基础上, 同时支持 C D T等常用传输规约, 通信接 口形式包括 R J 4 5 , 4 WE M及 R S一2 3 2等。R T U可采用 G P S对时 , 应 具有接收当地 G P S时间信号 的功能 , 也可以接受远 动主站的广播对时 , 保证系统时间统一。 A V C系统安全可靠运行对 控制 电网电压 至关 重要 , 考虑设备 运行故 障风 险, R T U装置通 常采用 双机化冗余配置 、 主 备热切换方式 。 2 A V C控制方式 、 2 1 闭环控制( 远方控制 ) 方式 2 1 1 母线电压闭环控制 A V C主站系统实时向电厂侧 A V C子站下发 电 收稿 日期 : 2 0 1 1 0 1 1 1 厂主变压器 高压侧母 线 ( 节点 ) 电压控制 目标值 , A V C子站根据该电压控制 目标值, 按照一定的控制 策略计算出各台机组的无功出力 目 标值, 由A V C子 站直接或通过分散控制系统 ( D C S ) 向发 电机 的励磁 调节器( A V R) 发送增减 磁信号 以调节发 电机无 功 出力, 使电厂主变压器高压侧母线( 节点) 电压向目 标值逼进 , 形成 电厂侧 A V C子站系统与 A V C主站 系统的闭环控制。 2 1 2 单机无功闭环控制 A V C主站系统实时向电厂侧 A V C子站下发运 行机组单机无功目 标值, A V C子站根据该无功控制 目标 值 , 直 接 或 通 过 D C S向发 电机 励 磁 调 节 器 ( A V R ) 发送增减磁信号, 调节发电机无功出力至 目 标值。 2 2 开环控制( 就地控制 ) 方式 A V C主站系统定时 向电厂侧 A V C子站下发 电 厂主变压器高压侧母线( 节点) 电压计划 曲线 , 计划 曲线 由电压上限和 电压下 限组成 , 当发 电厂主变压 器高压侧母线电压超出计划曲线上限或者低于计划 曲线下 限时, A V C子 站计算 各 台机组无 功 出力 目 标, 将电压调节至计划曲线范围内。 3 A V C子站系统结构及控制策略 A VC子站系统结构如 图 1所示 。通 常 , 发动机 并 网运行时 , 通过管理系统发 电机 的无功 出力来提 高系统的电压稳定裕度。多台机组运行时 , A V C子 站控制系统的无功分配策略对机组的经济、 稳定运 行至关重要 。在考虑到机端 电压是 否合适 , 发电机 无功裕度等因素的基础上, 发电厂侧 A V C子站无功 功率分配通常采取等功率因数分配、 等裕度分配、 按 容量分配、 平均分配等策略。 4 A V C系统控制中应考虑的因素 A V C 系统应根据运行机组的各种极限指标、 约 3 6 华 电技 术 第 3 3卷 图 1发 电厂 侧 AVC子 站 系 统 结 构 图 束条件和 A V C装置运行工况 , 制订 A V C系统 的控 制要求 , 如闭锁、 退 出、 限制 、 反调等 , 以保证发 电机 在允许 的参数下安 全、 稳定运行 ; A V C装置应设 置 防止输出控制节点粘死的保 护措施 , 当输出节点粘 死导致输 出控制脉冲过长时 , 应 自动切断控制输 出 信号 , 以保证机组安全。 4 1 母线电压、 单机无功 目标值设定 ( 闭环运行 ) 为避免 A V C子站接收 到母线 电压 或单机无功 目 标值后, 发电机组运行参数突变造成机组和系统 振荡 , A V C子站接 收的母线 电压 、 机组无 功 目标值 应该为一连续变量且变化速率可根据系统需要进行 调整 。A V C子站接收到无效 目标应不予执行 。 4 2 电压和无功的死区 电压 、 无功的死 区定值决定 了 A V C的调节频率 和调节精度 , 当系统给定电压或无功目标值与当前 母线电压 、 机组无功值 之差 小于死 区定值 时 , A V C 停止无功功率分配 , 以避免频繁调节机组励磁。另 外 , 死区值 的设置应充分考虑 A V C调节最小脉冲以 及 A V R响应速度 , 避免 A V C调节进入死循环状况 。 4 3测量偏差 控制系统的各测量环节测量误差如果过大 , 将影 响控制效果, 甚至引起机组事故。机组的模拟量测量 偏差必须在额定范围内, 重要参数应采用双测量点。 4 4闭锁 、 投退、 限制及反调 4 4 1 闭锁 极 端电压过低会引起 发电机静态失稳 , 厂用 电 压越限会造成辅机设备偏 离正常工况。因此 , A V C 系统调节要充分考虑到机组进相能力 、 低励限制 、 定 子及转子 电流、 机端 电压 、 厂用 电压等参数 , 根据运 行机组的各种极 限指标 、 发 电机 P一9曲线 设定约 束条件 , 如母线电压 、 机组机端电压 、 机组无功功率 、 厂用电电压 、 机组有功 、 机组机端电流等单向闭锁。 在电网系统 , 发 电机组运 行 出现 异常情 况时 , A V C装置应 能正确判 断并及时做 出反应 , 如 A V C 子站在调节机组无功 时长期调节无效 、 A V R异常 、 重要参数双量测偏差过大 、 系统出现扰动 、 母线 电压 波动过大等 , 应闭锁 A V C调节功能。 4 4 2投退 A V C系统 自身出现 A V C子站与 A V C主站通信 中断 、 A V C子站与 R T U系统通信 中断等异常工况 , 为不影响运行机组 , A V C系统能退出或由闭环转为 开环控制。 4 4 3 限制与反调 厂用变压器高压侧母线 电压 、 机端电压 、 机组无 功功率 、 厂用 电压等 重要参数 超 出闭锁值 时, A V C 系统首先进行单 向调节闭锁。此时 , 系统 电压 的波 动对机组参数仍有 很大影 响, 因此 , 应设置限制值 , 当上述参数超出限制值时 A V C系统进行反向调节。 例如 , 厂用 电压低于 6 k V时, A V C系统闭锁相应机 组减无功 , 此时 , 如果系统电压波动使得厂用电压进 一 步降低, 会影响厂用辅机的运行, 当厂用电低于限 制值时 , 增加 了运 行机组 的风 险因素 , A V C系统应 进行反向增磁调节 , 使厂用 电压回到合适的范围内。 广东省连州粤连电厂有限公司连州发电厂( 以下 简称连州发电厂) A V C系统控制效果如图2 、 图3 所示。 = : -7 - = = i- = = = = = i- = = 73 一 唧 f 硒 f T 一 一 : ! 实际计划 :0 0 0 0 : : : : : : 一 实际运行 :2 3 4 8 8 3 一 一 一 一 一 一 : 就地计划曲线( 就地) :0d o o : : : 一 远方计划曲线(远方 :螂一 一 一 : 远 方计划值( 远方B ) : O 0 0 0 : : : 一 r 堋计 划 f 2 3 6 0 b O 一 一 一 一 : 限十期哇 I 线; 2 出o b o: : : : 图 2 连州发 电厂 A V C系统就地控 制 方式实时效果图 a主站下发 目标 曲线 b AVC运行控制 曲线 图3 连州发电厂 A V C系统远方控制方式 5 结束语 2 0 0 9 年 , 连州发 电厂按照广东 ( 下转第3 9页) 粥 抛拼拼m引 瑚 第5 期 魏雷花, 等: 径向轴承温度高引起的事故停机分析和处理 3 9 力进油 高压进 起顶油 图 1 P T测温 电阻接 口处脱焊 该项 目的人员也没有跟踪到位 , 对此处设备隐患没 有充分重视, 忽视隐患最终的结果是导致机组停机。 ( 4 ) 检修时, 外协单位人员对脱焊做了简单处 理, 即用电工胶布进行了包扎, 但发电厂相关人员并 不知情。如果运行或巡检人员知道此处焊接接口仅 用电工胶布包扎的情况 , 那么 , 对判断事故原因将会 起到重要作用。遗憾 的是 , 在进入发 电机内检查 P 1 1 电阻后才知道接 口处有脱焊和胶布包扎。运行或巡 检人员对设备不彻底熟悉是造成第 i 次停机的主要 原因; 第 1 次停机后, 没有能够正确处理, 造成了第 2次 、 第 3次同一原 因的事故停机。 5结束 语 针对西溪水 电站发生的停机事故 , 对电厂的运 行和检修人员提 出以下要求 : ( 1 ) 严格按照相关规程和制度处理事故, 加强 事故处理的能力 。 ( 2 ) 增强主动意识 , 在事故发生后 , 运行和检修 人员必须积极参与到分析和查找事故原因的工作中 去 , 认真分析查找事故原因, 不能麻痹大意。 ( 3 ) 必须加强设备检修人员 的工作并确保跟踪 到位, 发电厂运行人员应对本厂设备非常熟悉。 通过检查和处理事故停机 , 总结经验教训 , 期望 能对类似的水电站运行检修工作提供参考和借鉴。 ( 编辑 : 王书平) 作者简介 : 魏雷花( 1 9 7 9 一) , 女, 河南长葛人, 工程师, 工程硕士, 从事 水利枢纽技术管理方面的工作( E - m a i l : w e i l h fi 6 6 1 6 3 c o rn) 。 00 00 0 o 000 0 o00o0 000o00 00 00000o 0 ( 上接第 3 6页) 电网的要 求 , 采用 了 自动电压控制 ( A V C) 系统。经过 近 1年的调试 、 升级 , 连州发 电 厂 A V C系统成为控制可靠、 调节精确、 功能完善的 自 动电压控制系统。2 0 1 0年6月, 连州发电厂 A V C 子站与广东省电力调度中心 A V C主站进行 了 1 6 8 h 联调工作 , 达到了预期效果 。 参考文献 : 1 李钦, 温柏坚 广东电网电厂 A V C子站建设研究

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