水电厂AVC调试方案的探讨

水电厂AVC调试方案的探讨
摘要：电网对水电站电压调节自动控制功能的严格要求出发，考虑到在avc调试时的复杂情况，对电站和电网稳定安全运行的影响，提出了水电站avc试验方案。

该方案在实践得到了较好的验证，也为相同情况的水电站提供了一个参考。

关键词：水电站；自动电压控制；电压；无功功率
中图分类号：tm6 文献标识码：a 文章编号：1009-0118（2011）-03-00-01
一、当前水电站avc自动控制的方式
目前，水电站avc的控制方式主要有和站内控制方式和调度控制方式。

站内控制方式是通过上位机设置外送母线电压值或外送无功功率值后通过计算得出电压增量对应的无功增量后按照无功分配
原则将指令送入各机组现地控制单元（lcu），现地lcu的plc获得无功增量后用一定步长的脉宽送至励磁调节系统avr来调节励磁电流，从而实现了无功功率的调节。

二、avc控制策略
（一）avc控制目标
avc是指按预定条件和要求自动控制水电厂母线电压或全电厂无功功率，从而达到为电网电压质量稳定性服务的技术。

在保证机组安全运行的条件下，为系统提供可充分利用的无功功率，减少电厂的功率损耗。

（二）avc分配策略
分配策略包括按无功容量成比例原则；按实发有功比例原则；不参加avc机组，avc分配值跟踪实发值；母线电压与给定电压值在电压死区内，avc分配值跟踪实发值。

机组avc功能投入意味着该台机组参加avc，avc程序将对其进行负荷分配；机组avc功能退出意味着该台机组不参加avc，avc
程序将其视为带固定负荷的机组，不对其进行负荷分配。

全厂avc 功能可人工投入/退出，无机组参加avc时全厂avc自动退出。

全厂avc投入意味着启动机组负荷分配功能；全厂avc退出意味着不启动机组负荷分配功能。

全厂avc功能投入时，如下闭锁条件之一被破坏，则全厂avc退出并报警。

闭锁条件包括无机组参加avc；母线电压值异常；电厂有事故；avc控制权在远方时，通讯机与省调通讯故障；母线电压测点品质为坏。

机组avc功能投入时，如下闭锁条件之一被破坏，则该机组avc 退出并报警。

闭锁条件包括机组处于常规设备控制；机组处于在调相态；lcu故障；分母运行时，若ⅰ（ⅱ）母退出控制，则连接在ⅰ（ⅱ）母的机组自动退出avc；无功功率等逻辑源测点品质为坏；机组处于发电态时，无功不可调。

三、avc试验要求及准备工作
技术方面还应做如下准备：
（一）参加试验的各机组运行工况良好，机组应通过进相试验并获得相应的试验参数。

（二）各机组励磁系统工况良好并处于自动位置。

（三）电厂上送调度的各测点符合要求，数据正确。

（四）现场监控采集的机端电压、电流，转子电压、电流，开关站母线电压、厂用电压应良好的准确性。

（五）上位机、下位机、励磁系统均设技术熟练人员现场监视并熟悉试验步骤，对试验过程中的关键环节能够采取有效控制措施。

（六）avc调节参数配置正确并现场确认。

（七）为确保调试过程中设备的安全运行，需拟定avc控制相关的约束条件。

完善的约束条件是电网和机组安全运行的根本条件，根据目前电网电压安全控制、水力发电机的avc安全控制策略因素、avc系统控制原理、机组avr控制传递函数拟定如下约束条件。

约束条件包括：1、avc功能退出的约束条件，有机组有事故信号、avr 自动退出信号、励磁装置故障告警信号、实时数据波动过于剧烈、avc信号偏差大、子站与主站通信中断、上位机与plc通信中断；2、avc功能上闭锁约束条件，有机端电压越高限、机组有功功率越高限、机组无功功率越高限、机组转子电流越高限、机组定子电流越高限、母线电压越高限、厂用电压越高限；3、avc功能下闭锁约束条件，有机端电压越低限、机组无功功率越低限、母线电压越低限、厂用电压越低限。

四、调试内容
人机接口测试、avc各种保护功能测试、站内控制功能测试、调度控制功能测试。

五、调试步骤
（一）avc开环试验。

主要内容为厂内avc的模拟试验。

主要对“avc功能退出的约束条件”、“avc功能上闭锁约束条件”、“avc功能下闭锁约束条件”、“avc指令校验功能”、“无功控制方式”、“电压控制方式”等条件和功能的试验；与调度avc主站进行远动上下行信息的校核（101、104通道测试），遥信量主要测试“avc子站可控”、“avc子站投运”、“机组增磁闭锁”、“机组减磁闭锁”、“下位机可控制”、“主站指令不更新”等；遥测量主要测试“全厂无功可调上、下限”、“机组无功可调上、下限”、“母线电压返回值”；遥调量主要测试“母线电压增量值”。

（二）厂内avc闭环试验。

主要内容包括约束条件满足，avc功能退出；厂内开环设值试验。

分别在无功功率控制模式和电压控制方式下进行，先投单机再投全厂；厂内闭环设值试验。

分别在无功功率控制模式和电压控制方式下进行，先投单机再投全厂。

（三）省调avc试验。

主要内容包括各机组avc均投入，avc在省调控制、调节闭环方式下，省调下发一个电压增量值，avc控制程序根据电压增量值计算出一个无功功率值，平均分配到机组上去，机组应按照指令调节。

101和104通道切换测试，切换过程中，省调下发指令均应正常接收。

六、试验后工作内容
整理试验数据、备份avc调节参数、编写试验报告、充实试验方案。

七、结语
avc在电网对各水电站的电压控制的要求越来越高，因此在完善avc功能的过程中，需要比较全面的调试方案，本文介绍的调试方案已经在国电长源老渡口水电站成功调试了avc并且运行良好。

参考文献：
[1]蒋建民,冯志勇.电力网电压无功功率自动控制系统
[m].2010,(4).
[2]王士政.电力系统控制与调度自动化[m].2008,(3).
[3]韩富春.电力系统自动化技术[m].2004,(6).。