AVC对电厂的影响及应对策略

1、从自动电压控制系统开始，分析了新的控制模式对不同 类型电厂的影响，并给出了应对策略。自动电压控制系统(AVC)作为一种在线的电网无功调度 系统，近几年得到快速的应用与发展。它对优化区域电 网的无功潮流，改善电网供电水平起到了积极作用。AVC系统简介1、AVC基本结构AVC系统一般由主站和子站组成。主站安装在区域电网 的调度中心，子站安装在发电厂侧。AVC主站根据系统 无功优化潮流的计算，将节点电压控制命令发送到子 站，并接收子站反馈的状态信息。AVC子站在功能逻辑 上又可分为上位机和下位机。上位机接收主站的控制命 令，向下位机下达各机组的目标无功。avc系统示意图 如图1。图1 AVC系统示意

2、图2、AVC目标控制模型电厂侧子站接受到主站的目标控制值（节点电压）后， 进行全厂无功计算，给各机组分配目标无功。机组的无 功调节控制量唯一取决于主站的目标控制值，各机组的 运行状态量（如机端电压、厂用母线电压、机组的有功 和无功等）只用作判断是否允许AVC调节的安全闭锁 条件。AVC目标控制模型示意图如图2。图2 AVC目标控制模型示意图这种控制模式，与传统的单机型AVR控制模式有很大 区别。各电厂由于所处的无功环境的差异，在AVC系 统的调节下呈现出不同的问题。对电厂的影响1、对负荷中心附近电厂的影响由于负荷中心消耗的无功较多，当电网配套的无功调节 手段不足时，AVC系统必然会要求附近的电

3、厂增发无 功，以满足电网维持电压水平的要求。如果电网无功缺 口较大，AVC就会不断地调高这些电厂的无功出力，直 到发电机组的相关参数（电压、电流、无功等）达到闭 锁值。经常处于这种运行状态，必然会对电厂造成很大 的影响。（1）加速绝缘老化。发电机组经常发出大量的无功，其 厂内电压将长期偏高，必然加速电气设备绝缘的老化。（2 ）绝缘损坏的风险。在电网负荷的高峰期间，电厂发 出的有功、无功都处于高限，厂用母线电压也会处在高位运行。转入负荷低谷运行后，电网的有功、无功需求 都会下降。此时，电厂有功出力减少，厂用负荷随之降 低。如果AVC下发的无功调节指令不变或减无功的调整力 度不够，那么发电机的厂用

4、母线电压必然上升，甚至超 过电气设备允许运行电压的极限值。可能造成个别甚至 大面积的电气设备绝缘损坏，危及发电机组的安全运 行。2、对远离负荷中心电厂的影响远离负荷中心电厂发出的电能常要经过很长的高压线路 来输送。这些输电线路长则几百千米，短的也有几十千 米。长长的高压输电线，成了电网的大容量无功源。地 处线路末端的发电厂，无功富裕，表现为升压站母线和 厂用母线电压长期偏高。当电网电压偏高时，AVC系统肯定要求电厂吸收无功, 因此，就会不断给发电机组的AVR下达减磁指令，直 至实现AVC设定的目标控制值或触发某一安全闭锁条件。厂用母线处于发电厂的负荷末端，因此，率先闭锁AVC调节的基本都是厂用

5、母线电压低限。AVC子站的厂用母线电压低限定值一般整定在电气设备 允许长期运行电压的下限（如6kV电压等级整定值下限 为6kV）。厂用母线电压经常运行在低限定值附近，对 机组安全运行存在很大风险。如果厂用母线电压在AVC调整下已运行在整定值的下 限，当发电机组的运行状态由负荷低谷时的低有功、低 无功向负荷高峰时的高有功、低无功转变时，厂用负荷 相应会上升，其厂用母线电压必然下降。电压的这种下降，不是由AVC系统调节的，而是因负 荷的变动自然导致的，AVC系统无法进行闭锁。如果 厂用母线电压下降过低，可能导致某些对电压敏感的设 备跳闸，危及机组的安全。1、负荷中心附近电厂的对策对于负荷中心附近的

6、电厂，为解决在AVC系统控制下 厂用电压长期高位运行的问题，综合可行性、有效性以 及经济性等方面因素，可以采取以下一种或几种措施：（1）调整电厂的变压器分接头。调高厂用变压器分接头 是应对厂用电压过高的最经济的办法。需要注意的是， 如果对低压厂用变压器的分接头进行调整，则AVC子 站的厂用母线电压低限定值不宜设定在该类电压等级的 允许下限（如6kV电压等级整定值下限不宜设定为 6kV），以确保厂用母线电压运行在整定值下限时其下 一级母线电压仍在允许范围内。（2）电网在负荷侧加装电容器，可以适量补偿无功以降 低发电厂的负担。（3）加装静止无功补偿器。静止无功补偿器能对系统的 无功进行逆向调节，即

7、系统无功不足时发出无功，系统 无功过剩时吸收无功。因此，在电网或电厂加装静止无 功补偿器，能有效解决无功调节问题。（4）AVC系统：AVC系统对电厂的控制目标应从单目 标转向多目标，即从电网关心的电厂升压站母线电压变 为厂网双方都关心的节点电压（升压站母线电压、机端 电压以及厂用电压等）；AVC子站的安全闭锁条件上限 可以适当下调，给电厂的无功调整一定的安全裕度。2、远离负荷中心电厂的对策对于远离负荷中心的电厂，为解决在AVC系统控制下 厂用电压长期偏低的隐患，可以考虑：（1）调整电厂的变压器分接头。但注意事项应和“负荷 中心附近电厂的对策”上的相反，即AVC子站的厂用母 线电压高限定值应适度降低（如6kV电压等级整定值上 限不宜设定为6.6kV ）。（2）加装电抗器。在输电线路上串联电抗器，是常用的 应对长线路电容电流过剩的办法。（3）加装电容器。在厂用母线上并联电容器，可以补偿 适量的无功以提高母线电压。(4 )加装静止无功补偿器。AVC系统：AVC系统的控制目标应从单目标转向 多目标；AVC子站的安全闭锁条件下限可以适当上调。结束语AVC系统是一种