自动电压控制系统(AVC)设计与实现
地方电网的AVC系统设计原则及实现
地方电网的AVC系统设计原则及实现作者：王玉森赵键来源：《中国科技博览》2015年第34期[摘要]电网针对当前无功调节上技术水平的落后以及VQC调控装置的缺陷，开始引入自动电压控制（Automatic Voltage Control——AVC）系统。
AVC指的是自动电压控制。
它具有强大的自我调节功能，能够显著地提升电网质量，降低内部人员工作和电网的损耗。
本文在对AVC进行概述的基础之上，主要对其结构和设计时必须考虑到的功能进行探索，并结合笔者自身工作经验和文献查阅，对其实施过程中的框架设计、安全设计、进程配置进行详尽描述。
AVC具有很好的推广特点。
随着时代的发展，AVC必将逐渐取代现用较多的VQC系统，从而不断提升电网质量，减少无功传输和电网损失。
[关键词]AVC；系统设计；结构；功能；实现；安全设计中图分类号：U665.12 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）34-0315-011.AVC概述电压是供电质量的衡量因素，而且对于地区内的工业安全生产具有重要意义。
尤其是地方电网，由于其变电站之间缺乏相互的配合与协调，无功电压控制并没有取得明显的效果。
AVC （自动电压控制）的功能是实现对电网的无功电优化协调控制。
对于地方电网，AVC具有以下意义[1]：首先AVC系统具有强大的自我调节能力，能够显著减少内部工作人员的任务，而且AVC调节相对于人工电力调节的质量较好，这就提升电力输出的品质；其次，AVC能够降低电力网络的损耗，能够有效提升配电系统的经济性；最后，AVC调节能够实现其最基本的功能，也就是使网路更加稳定。
实施地方AVC系统一般采用二级或者三级电压控制模式，其原理对电网进行计算，并且得到电压控制指令，然后是把电压控制指令把传到各个控制设备。
这种模式是由法国人率先提出的，并且在欧洲得到了广泛的应用。
近年来，我国电网主要采用的是VQC软件或者装置。
这种设备能够实现对于电压调节的控制，而且其实施过程简便易行，并且能够保证一定的电压合格率以及功率因数，当时在操作过程中很难实现全部范围内的无功电压控制；不能再意外发生时更改控制的方案，这也就间接的加重了事故后果；每个变电站都增加一套自控装置，这样会使总的投资巨大。
AVC系统电压无功控制策略
AVC系统电压无功控制策略AVC（Automatic Voltage Control）系统是电力系统中用来实现电压无功控制的重要设备。
它主要通过调整发电机励磁和无功补偿装置的装置来维持电力系统中的电压稳定性。
在电网负载变化、短路事故和其他突发事件时，AVC系统能够迅速调整电力系统的电压，维持系统的稳定运行。
1.发电机励磁控制：AVC系统能够通过调整发电机励磁电压的大小和相位来控制发电机的无功功率输出。
当电力系统电压过低时，AVC系统通过提高发电机励磁电压来提高无功功率输出，从而提高电压水平。
当电力系统电压过高时，AVC系统通过降低发电机励磁电压来降低无功功率输出，从而降低电压水平。
2.无功补偿控制：AVC系统能够通过控制无功补偿装置（如电容器和电抗器）的投入和退出来调整电力系统的无功功率。
当电力系统电压过低时，AVC系统可以投入无功补偿装置来提供额外的无功功率，从而提高电压水平。
当电力系统电压过高时，AVC系统可以退出无功补偿装置来减少无功功率，从而降低电压水平。
3.调压器控制：在电力系统中，调压器用于控制变压器的输出电压。
AVC系统可以监测电网电压的变化，并及时调整变压器的调压器设置来调整输出电压。
通过调整调压器设置，AVC系统可以在电网电压波动时有效地维持变压器的输出电压稳定。
4.监测和保护功能：AVC系统还具有对电力系统电压的监测和保护功能。
它可以实时监测电网电压的变化，并根据设定的保护参数来判断是否存在电压过高或过低的情况。
当电压过高或过低时，AVC系统会通过相应的控制策略来调整电网电压，以保护电力系统的安全运行。
1.基于遗传算法的优化控制：这种控制策略通过遗传算法来求解电力系统无功控制的最优解。
遗传算法根据系统的控制目标和约束条件，通过模拟生物进化过程来最优解。
这种控制策略可以在复杂的电力系统中获得较好的控制效果。
2.基于模糊逻辑的控制：这种控制策略通过建立模糊逻辑控制模型来实现电力系统的电压无功控制。
自动电压控制系统_AVC_在发电厂侧的应用_唐建惠
第37卷第4期电力系统保护与控制Vol.37 No.4 2009年2月16日Power System Protection and Control Feb.16, 2009 自动电压控制系统（AVC）在发电厂侧的应用唐建惠1，张立港2，赵晓亮 2(1.河北省电力研究院，河北 石家庄 050021；2.河北国华定洲电厂，河北 定州 073000)摘要：随着调度自动化的不断发展以及用户对电压质量要求的提高，自动电压控制技术（AVC技术）不断在电网运用。
电厂AVC自动调控装置是电网AVC系统的子系统，通过与调度端的通信联系，接受调度命令，实现自动调压功能。
它既能配合电网的无功优化控制，实现电网无功优化，又能实现电厂的独立控制，改善母线电压水平。
以定洲电厂为例，介绍了自动电压控制系统（AVC）在电厂的安装配置情况、调压原理、软件设置以及现场试验情况。
关键词: 自动电压控制；电厂；配置；试验Application of the auto-voltage-control in power plantsTANG Jian-hui 1, ZHANG Li-gang2, ZHAO Xiao-liang2(1.Heibei Electric Power Research Institute, Shijiazhuang 050021,China;2.Guohuadingzhou Power Plant, Dingzhou 073000,China)Abstract: With the development of auto-dispatch and the improvement demand of voltage quality, the application of AVC technology in grid is more applied. AVC instrument in power plant is a subsystem of grid AVC system. According to the command from dispatch, it can accomplish the auto voltage regulation. It can not only optimize the reactive power in grid, but also control the bus voltage of power plant independently and improve its voltage level. Taking Dingzhou Power Plant as an Example, this paper describes the AVC equipment setting, voltage regulation principle, software configuration and AVC equipment testing data.Key words: auto-voltage-control； power plants； configuration； test中图分类号：TM76 文献标识码：B 文章编号： 1674-3415(2009)04-0032-040 引言电力系统自动电压自动控制系统（A VC）是电网调度自动化的组成部分，运用网络技术和自动控制技术，对发电机的无功进行实时跟踪调控，对变电站的无功补偿设备及主变分接头进行调整，有效控制区域电网的无功潮流，改善电网供电水平。
火力发电中的自动电压控制AVC技术分析
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年9月下 137火力发电中的自动电压控制AVC技术分析王锦国能太仓发电有限公司 江苏 太仓 215433摘 要 伴随着经济的发展和电网的扩展，由于电压越限时间过长，以及无功补偿设备过多，区域电力负荷快速增加，这就导致了配电网所承载的传输电路极易发生故障，进而对用电用户的用电质量产生了影响。
在火力发电厂的运行过程中，厂用电是制约其技术发展与运行的重要因素，自动电压控制（AVC）系统的应用对火力发电厂厂用电有比较明显的影响，因此，文章就上述内容展开分析。
关键词 火力发电；自动电压控制；AVC技术Analysis of Automatic Voltage Control (A VC) Technology in Thermal Power Generation Wang JinCHN Energy Taicang Electric Power Co., Ltd., Taicang 215433, Jiangsu Province, ChinaAbstract With the development of economy and the expansion of power grid, due to the long-term voltage limit violation and the excessive number of reactive power compensation equipment, the regional power load increases rapidly, which leads to the failure of transmission circuit carried by the distribution network, and accordingly affects the power quality of electricity users. In the operation process of thermal power plants, plant electricity consumption is an important factor restricting its technological development and operation. The application of automatic voltage control (A VC) system has a more obvious impact on thermal power plant power consumption, therefore, this paper analyzes the above content.Key words thermal power generation; automatic voltage control; A VC technology引言随着电力需求的增长和电力系统规模的扩大，火力发电站的AVC 技术变得越来越重要。
自动电压控制系统（AVC）在电厂的工程设计
自动电压控制系统（A VC）在电厂的工程设计发布时间：2021-07-22T07:27:26.793Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第7期作者：王伟华1 张静2 [导读] 电力系统无功功率的优化和补偿是电力系统安全经济运行的一个重要组成部分。
通过对无功电源的合理控制，可以有效的维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性，降低网损。
1.浙江国华余姚燃气发电有限公司浙江宁波余姚市 315400；2.华润（浙江）电力销售有限公司浙江杭州市 310011摘要：本文介绍了A VC在电力系统的作用,结合电厂A VC子站的工程建设情况，详细介绍了在最新的功能规范要求下电压自动控制装置A VC在厂站的优化配置，结构，功能设计。
关键词：自动电压控制；A VC子站；方案；设计0引言电力系统无功功率的优化和补偿是电力系统安全经济运行的一个重要组成部分。
通过对无功电源的合理控制，可以有效的维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性，降低网损。
随着电力系统电网规模日益扩大，运行水平和自动化调度管理水平的不断提高，依赖值班员人为干预跟踪静态电压曲线计划的传统管理方式已经不能满足电网的控制要求。
自动电压控制A VC系统充分利用SCADA/EMS一体化平台提供的电网实时数据信息，根据分层、分区无功平衡的原则，以一定的时间间隔通过全网的无功优化计算，得出各节点的电压目标后，将各发电厂母线电压／无功目标值发送到A VC子站，对分布在全网的直调机组进行无功调节，达到调节整个系统电压的目的。
电厂（2*1000MW)作为华东电网新建的电压支撑点，按照Q/GDW-08- J107-2010《华东电网500KV涉网电厂A VC功能技术规范》以及调度数据网双平面的新形势要求，完成了A VC子站的工程设计与建设。
1电厂A VC子站系统A VC系统是以A VC装置为核心的，与机组励磁系统、测控装置，电网调度中心相互作用构成的整体。
电厂A VC子站配置二台上位机接收A VC主站下发的500KV母线电压实时值或设定的电压控制曲线，按照一定的控制策略，合理分配各运行机组的无功出力。
发电厂自动电压控制系统(AVC)的应用分析
发电厂自动电压控制系统（AVC）的应用分析文摘:随着自动化技术的快速发展，电力部门也采用了自动化电力生产设备，能够满足人民的用电需求。
伴随着超高电压的产生，电压不仅是电网质量的标准之一，同时也是实现高质量用电安全的重要方面。
所以，自动电压控制系统就成为了电力部门控制电压的重要设备。
关键词:电厂；自动化实施；自动电压控制系统自动电压控制（Auto Voltage Control）是指利用计算机系统、通信网络和可调控设备，根据电网实时运行工况在线计算控制策略，自动闭环控制无功和电压调节设备，以实现合理的无功、电压分布。
1原有的电压管理模式及存在弊端传统发电厂的电压考核管理方式主要是调度中心按照用电高峰、低谷等不同时段来控制电压范围，按照不同季度下达电压指标，电厂则根据曲线的需求实行二十四小时监控，实现电压输出，进而维持电压在规定的范围内，这种管理方式在当初获得了很好的效果，但是随着社会经济的变化，电网结构也发生了很大变化，这种电压管理方式的很多问题也被暴露出来，影响了电力企业的发展。
具体的问题如下：一是供电参考的电压曲线是在离线的情况下确定的，不能够真实地反映出电网实时状态，那么根据离线曲线来调整电压则会造成很多问题，甚至出现安全隐患。
二是电压设备运行人员并不能够实时地监控电压情况，而且调整是由人工完成的，强度比较大，而且人的主观判断和实际需要还存在着差异，调整的时候也不能够做到准确无误。
三是电厂之间无功调节对电压的影响很大，调节的时候容易造成结果出入，导致电网输出不经济。
这些问题的存在都会对电网的安全运行造成威胁，甚至对电网造成损害。
2 发电厂自动电压调控的实现原理电压自动控制系统主要就是从全局的角度出发，对电网无功电压以及无功功率进行控制，进而实现电厂的电压和功率的自动化调节。
该系统每隔五分钟就会对电网内部的机组下发调整命令，电厂的中控单元则会根据电压的调整量计算出无功功率的目标值，进而实现合理化分配电机组的目标，通过对各种约束条件的分析，计算出脉冲的控制区域并把指令发到该系统的终端上，执行终端输出的信号，进而实现自动调节电网的无功功率以及电压，能够保证电压满足电网供电输出的需要。
AVC电力系统的原理与模式设计
AVC 电力系统的原理与模式设计
AVC 电力系统通过采集母线电压、母线无功（主变高压侧无功）等实时母线数据，机组有功、无功、定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流，实时计算出电厂侧的系统阻抗，通过特定算法预测出在设定目标电压值下注入电网的母线无功；通过机组P/Q 曲线图，确定机组无功限制，并将无功变化量以母线机组可调无功权系数的方式将机组无功合理分配至各在线可调机组。
AVC 电力系统的模式设计应包括如下要求：操作模式、工作模式、控制模式。
1、AVC 操作模式：
从控制权角度来讲，AVC 系统分为：电站侧、省调、集控。
（见图四）
机组分为可控和不可控两种状态，机组可控标志，可人为地进行设定，当机组检修或有相关作业时，应该将机组的可控标志退出，则此时机组。
浅析电压无功自动控制系统(AVC)实际应用及优化措施
浅析电压无功自动控制系统（AVC）实际应用及优化措施摘要：电能是一种特殊产品，它具有不可存储性、产供销同时性以及产品的社会公益性，因此，电能质量出现问题，将直接影响到人民群众的生产与正常生活。
而电压是衡量电能质量的一项重要指标，保证用户的端电压接近额定值是电力系统运行调整的基本任务之一。
关键词：电压无功控制系统；策略优化；D5000；问题导言：在变电站主要的调压手段是调节有载调压变压器分接头位置和控制无功补偿电容器。
以变电站为单位，通过调节有载调压变压器分接开关和投切并联电容器组，实现调节电压合格和无功平衡的目的。
然而无功调节和有载调压并不是相互独立的问题，它们之间存在着关联性，只有将这两种调节手段结合起来进行综合性的调节才有可能达到良好的控制效果。
1.AVC系统概述电网电压无功自动控制（AVC）系统基于智能电网技术支持系统（D5000）调度自动化平台，其主要功能是在保证电网安全稳定运行前提下，保证电压和功率因数合格，并尽可能降低系统因不必要的无功潮流引起的有功损耗。
AVC与D5000平台一体化设计，从PAS网络建模获取控制模型、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算，对电网内各变电站的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理和在线控制，实现全网无功电压优化控制闭环运行。
2.AVC系统主要功能和构成2.1 AVC系统主要功能在网络模型的基础上，根据SCADA实时遥信信息，实时动态跟踪电网运行方式的变化，正确划分供电区域，实现动态分区调压；程序既可闭环运行，也可开环运行；提供方便的图形界面，对程序的控制参数进行修改；具有良好的数据库在线管理、维护和修改功能；调节手段已用完，而电压还处于不合格状态时，将给出无法满足要求的电压点的信息；发遥控命令后，报警提示信息；具有事件记录功能，可记录所有的系统事件，调节事件和异常报警事件；统计变压器的自动调节次数，电容器的自动调节次数及调节时刻。
avc 电压控制 方案
avc 电压控制方案AVC（电压控制）是一种广泛应用于电力系统中的技术，其主要目的是通过调节系统的电压水平，使其保持在稳定的范围内。
本文将逐步讨论AVC 的基本原理、常见的控制策略以及其在电力系统中的应用。
第一步：介绍AVC的基本原理（200-300字）AVC是一种基于反馈原理的电压控制技术。
它通过不断监测电力系统中的电压水平，并与预定的目标值进行比较，然后根据比较结果来调整控制器的输出，以使系统的电压保持在稳定的范围内。
实现AVC的基础是传感器获取电压输入信号，并将其传递给控制器进行处理。
控制器将根据预设的目标值和实际测量值之间的误差来调整系统中的设备（例如变压器、电容器和无功补偿装置等）以控制电压。
第二步：介绍常见的AVC控制策略（500-600字）在电压控制系统中，常见的AVC控制策略包括调整变压器的变比、投入无功补偿装置、调节电容器和调解电压等。
下面将分别对这些策略进行详细介绍。
1. 调整变压器的变比：调整变压器的变比是最简单也是最常见的电压控制策略之一。
通过改变变压器的变比，系统可以调整输出电压的大小。
当电压过低时，可以增加变比以提高电压；当电压过高时，则可以降低变比以降低电压。
2. 投入无功补偿装置：无功补偿装置主要包括静态无功补偿装置（SVC）和静态同步补偿装置（STATCOM）。
它们通过控制电容器或电感器的投入和退出，提供或吸收无功功率，以控制系统的电压。
当系统电压过低时，无功补偿装置会提供无功功率，以提高电压；当系统电压过高时，无功补偿装置则会吸收无功功率，以降低电压。
3. 调节电容器：电容器可以储存电能，并在需要时释放。
当系统电压过高时，可以通过将电容器接入系统来吸收多余的电能，降低电压；当系统电压过低时，可以通过释放电容器的电能来提高电压。
4. 调解电压：调解电压是使用可控的功率电子装置（如可控变压器或可控电容器）来调节电源电压的一种策略。
这种方法可以实现快速精确的电压控制，但需要精确的控制算法和高精度的测量系统。
无功控制(AVC)功能概况讲解
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单站电压无功控制方案
110k V
A 站 10kV 10.0
调压措施
当电压偏低时，优先投入电容器然后上调有载主变分接头，但如果投入电容器，会 导致往高压侧倒送无功，则闭锁电容器投入；
当电压偏高时，首先降低有载主变分接头，如达不到要求，再切除电容器。
线路B
35kV
线路C
B站
10.33
10k V
10.45
直接遥控执行。
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谢 谢！
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2.无功分区就地 平衡（经济性）
控制对象
县调AVC
1、有载调压主变分 接头
2、电容器开关
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三、AVC系统工作流程
SCADA系统
实时遥测遥信 数据收集
电 力 系 统
遥控遥调 遥控接口
EMS调度自动化系统
AVC子系统
自动控制状态 非自动控制状态
数据滤波
告警信息
动态分区
220kV电压控制
AVC
区域电压控制
分区B
220kV母线
A站 B站
D站 C站
E站
典型地区电网结构图
F站
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基于“控制模式”的AVC控制策略
目标：使电压、无功处于合格范围内
控制方案 220kV电压控制
适用条件 220kV母线电压越限(具备但未开放)
区域电压控制
分区内母线电压普遍越上限（或下限）
单站电压无功控制 区域无功控制
个别母线电压无功越限 分区关口无功过补或欠补
控制
策略 单站电压无功控制
区域无功控制
人 工 操 作
投退设置
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三、AVC系统工作流程
SCADA系统
AVC系统介绍
在电力系统中无功功率是一项重要 的运行参数，如果供应不足就会降 低输变电设备的供电能力，甚至引 起电压不稳定问题，同样如果无功 功率太大也会增加电网的能量损失， 所以动态合理地控制发电设备无功 功率的输出能产生良好的经济效益。
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目前我厂使用的是沈阳天河有限公 司生产的TH—Q型分布式发电机无 功功率控制器。
在电力系统中无功功率是一项重要的运行参数如果供应不足就会降低输变电设备的供电能力甚至引起电压不稳定问题同样如果无功功率太大也会增加电网的能量损失所以动态合理地控制发电设备无功功率的输出能产生良好的经济效益
AVC系统介绍
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一、AVC概念
自动电压控制( Automatic Voltage Control ， 简称 A V C) ， 它是现代电网控制的一项重 要功能。
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2、测量功能： 可以测量关于发电机、220KV线路的 遥信遥测信息。包括发电机、220KV 线路的三相电压、三相电流、转子电 流、有功功率、无功功率、COSΦ、 频率F等。
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3、调节规律
无功功率调节器可以根据电网的需要以 “等间隔变宽”方式改变无功功率的调 节速度。在一个调节过程中可以根据调 度中心下发的无功功率目标值QM与实发 值QS之间的差值△Q大小，决定第一个调 节脉冲的宽度△T1，当△Q大时，△T1 就大，反之则小。随着调节过程的进行， △Q会逐渐变小，调节脉冲的宽度△T也 逐渐变小，也就是说
AVC具有多个限制条件，确保发电机安 全运行，这些限制条件有：
1、强励动作时不允许AVC调节； 2、低励动作时不允许AVC调节； 3、频率限制动作时不允许AVC调节； 4、无功功率达到上下限时，不允许AVC
调整无功功率；
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5、定子电流达到时，不允许AVC调整无功功率； 6、转子电流达到上下限时，不允许AVC调整无
桂林电网无功电压自动控制(AVC)系统的建设
桂林电网无功电压自动控制（A VC）系统的建设摘要桂林电网正在逐步将需要监控人员手动调节无人值班变电站电压和无功的控制模式改造成基于调度集控一体化的无功电压自动控制A VC （Automatic V oltage Control）系统。
桂林电网的A VC系统较好地适应了桂林地区电网的控制和管理模式，实现了提高电压合格率和无功控制分层分区平衡的基本目标。
本文阐述了A VC系统在桂林电网的建设思路和应用特点，分析了A VC 系统的控制策略，介绍了桂林电网建设和管理A VC系统过程中发现的一些问题和经验。
关键词自动电压控制；控制策略；建设电力系统的电压水平与无功状况密切相关，在线路上流动的无功功率越大，电压的损失就越大，电网的有功功率损耗也越大。
因此，可以通过对无功功率的自动控制来实现电压自动控制和网损的降低。
自动电压控制（Automatic V oltage Control，A VC）就是一个通过控制电网的无功电源（一般是电容器和电抗器）及变压器分接头来实现电压和无功自动控制的系统，目前已在许多国家和地区得到应用。
1 桂林电网的调度监控模式及A VC系统建设的必要性桂林供电局系统运行部，肩负着桂林市五城区及十二个县共52个变电站。
其中主网调度监控人员负责对9个220kV和32个110kV无人值班变电站的监控，由于对电压和无功的控制还采用手动调节，存在明显缺点，主要有：1）增加了监控人员的劳动强度，易发生人为失误；2）调节不及时，调整水平靠经验决定；3）不能从全网优化角度考虑，只是局部的控制。
所以需要建立一套A VC 系统，自动实现在满足电压各种运行约束条件的同时，利用操作尽量少的无功补偿设备，最大限度地改善电压质量，减少有功传输损耗；实现无功分层平衡，降低变压器损耗；保证无功分区甚至就地平衡，降低线路损耗；同时减轻监控人员的劳动强度。
2 桂林电网A VC系统结构桂林电网A VC与OPEN-3000平台一体化设计，从PAS网络建模获取控制模型、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算，对电网内各变电所的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理和在线控制，实现全网无功电压优化控制闭环运行。
自动电压控制系统(AVC)设计与实现
自动电压控制系统（AVC）设计与实现摘要：电压是电能质量的重要指标。
有效的电压调节和无功补偿不仅能提高电压质量,且能提高电力系统的稳定性和安全性,充分发挥电网的经济效益。
本文就自动电压控制系统的设计原则和实现方案进行了探讨。
关键词：自动电压控制系统；设计；实现随着大功率发电机组的投运和超高压电网的形成,电压指标的重要性也日益突出。
有效的无功与电压控制,不仅可提高电网的电能质量,增强电力系统运行的安全稳定性,而且能降低网损,充分发挥电网的经济效益。
因此电压不仅是电网电能质量的一项重要指标,而且是保证大电网安全稳定和经济运行的重要因素,在现代超高压电网中,需要对系统电压和无功功率实现如下控制。
1AVC系统网络体系结构AVC系统进程应采用网络化配置,主备服务器双机热备用,即主机进程故障时,备机进程能自动投入,来保证AVC系统不间断运行,且主备切换时间短,保证不丢失任何控制数据。
DCS系统中其余节点应可浏览AVC画面、数据,用作观摩和演示。
AVC采用与SCADA/DCS一体化设计方案,因此主机和备机可利用DCS任意两台节点进行配置。
主机负责闭环控制、命令下发、历史存储等实时任务,备机负责网络建模、AVC控制模型生成等维护工作。
2AVC系统设计原则2.1控制范围电网AVC系统控制范围包括所管辖的所有220kV变电站及以下110/35kV电力网络,控制对象是有载调压变压器分接头、电容器、电抗器开关和地方电厂发电机无功出力。
由于省调AVC系统通过在线软分区将电网划分成彼此耦合松散的控制区域是电气区域,而地调调度范围是按行政区域进行划分的,因此存在电气区域与行政区域不一致的情况,对于这种情况,正常时由省调AVC根据全区模型直接给出电气区域与行政区域不交叉部分的协调目标值,给相邻地调AVC软件执行,当省调AVC通讯中断时,地调AVC应能够根据网络边界等值模型进行计算和控制。
2.2控制目标地区电网AVC系统实现电网无功电压安全、稳定、优质、经济运行,具体目标包括:(1)保证电网控制安全,协助省级电网维持电网局部电压稳定;(2)提高电压和电网关口功率因数合格率;(3)优化网损,尽可能减少线路无功传输、降低电网因无功潮流不合理引起的有功损耗;(4)闭环控制,减轻运行人员无功电压调节负担。
发电厂AVC控制原理及调节过程
发电厂AVC控制原理及调节过程发电厂AVC（Automatic Voltage Control，自动电压控制）是一种自动调节发电机输出电压的系统，它的核心目标是保持发电机电压在额定值范围内，以确保稳定的电网运行。
本文将详细介绍发电厂AVC的控制原理和调节过程。
一、发电厂AVC的控制原理1.电压感测器：用于测量发电机输出电压的变化。
常用的感测器有电压变压器和电力电压互感器。
2.控制器：通过对测量的输出电压与设定值进行比较，判断发电机电压是否偏离额定值，并发送相应的信号进行调节。
3.调压器：根据控制器发出的信号，调节励磁电流或励磁电压，控制发电机的输出电压。
4.励磁系统：负责为发电机提供励磁电流或励磁电压的设备。
1.电压感测器测量发电机输出电压，将其传送给控制器。
2.控制器将测量到的输出电压与设定值进行比较，若偏离额定值，则控制器发出相应的调节信号。
3.调压器接收控制器发出的调节信号，通过调节励磁电流或励磁电压，控制发电机的输出电压。
4.发电机输出电压重新检测，若偏离额定值，继续进行调节，直至电压稳定在设定值范围内。
二、发电厂AVC的调节过程1.响应阶段：当发电机启动或额定负载发生突变时，系统会进入响应阶段。
在这个阶段，控制器会快速检测发电机输出电压的变化，并发出调节信号。
调压器会立即根据调节信号调节励磁电流或励磁电压，以尽可能快地将输出电压恢复到额定值。
2.稳定阶段：一旦输出电压回到额定值附近，系统会进入稳定阶段。
在这个阶段，控制器会根据预设的调节参数对输出电压进行稳定调节。
通常，控制器会根据输出电压与设定值之间的误差大小，调整调节信号的大小和频率。
调压器根据调节信号对励磁电流或励磁电压进行微调，以保持输出电压在设定值范围内的稳定。
总结起来，发电厂AVC的调节过程主要包括两个阶段：响应阶段和稳定阶段。
在响应阶段，系统会快速对发电机输出电压进行调节，以尽快将其恢复到额定值。
而在稳定阶段，系统会根据预设的调节参数对输出电压进行稳定调节，以保持其在设定值范围内的稳定。
AVC
本文从无功电压控制的现状，介绍了自动电压无功调控系统AVC控制的必要性，以及发电厂侧AVC控制基本原理和控制方案的实现。
关键词：无功、自动电压无功调控、AVC、电压一、AVC系统基本概述随着大机组、超高压电网的形成，电压不仅是电网电能质量的一项重要指标，而且是保证大电网安全稳定运行和经济运行的重要因素。
在现代超高压电网中，需要对系统电压和无功实现如下控制：1．系统电压必须大于某一最低数值，以保证电力系统静态和暂态的运行稳定性，以及变压器带负荷调压分接头的运行范围和厂用电的运行；2．正常情况下，电网必须具有规定的无功功率储备，以保证事故后的系统电压不低于规定的数值，防止出现电压崩溃事故和同步稳定破坏；3．保证系统电压低于规定的最大数值，以适应电力设备的绝缘水平和避免变压器过饱和，并向用户提供合理的最高水平电压；4．大机组无功出力分配必须满足系统稳定的要求，单机无功必须满足P-Q曲线，保证机组安全运行；5．满足上述电压条件下，尽可能降低电网的有功功率损耗，以取得经济效益。
发电机组励磁调节系统是电力系统中最重要的无功电压控制系统，响应速度快，可控制量大，无论是正常运行时保证电压水平和紧急控制时防止电压崩溃，都起着重要的作用。
发电机无功出力与机端电压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过机端变压器进一步影响到母线电压的高低，励磁电流的增减可通过改变励磁调节器(AVR)给定值实现。
所以系统的无功电压控制通过励磁系统来实现。
自动电压调控系统AVC是通过改变发电机AVR的给定值来改变机端电压和发电机输出无功的。
二、国内无功电压控制现状国内目前对发电厂无功电压的管理考核方式，主要是由调度中心按照高峰、平谷和低谷等不同时段划分母线电压控制范围，按季度向各发电厂下达曲线指标，发电厂则根据曲线要求，实行人工24小时连续监视盘表，及时调节发电机无功出力，以维持母线电压在合格范围内。
发电厂AVC控制原理及调节过程
发电厂AVC控制原理及调节过程发电厂的AVC（Automatic Voltage Control，自动电压控制）是指通过控制发电机的励磁系统，实现电压的自动调节，以满足电网对电压的稳定要求。
一、发电厂AVC控制原理发电厂的AVC控制原理可以分为两个主要方面：速度调整和功率调整。
1.速度调整：速度调整是通过调整发电机励磁系统的励磁电流来实现的。
发电机励磁电流的变化将导致发电机磁通的变化，从而影响输出电压的大小。
当系统电压下降时，AVC控制会增加励磁电流，以提高发电机输出电压；当系统电压升高时，AVC控制会减小励磁电流，以降低发电机输出电压。
通过这种方式，AVC控制可以快速准确地调整发电机输出电压，使其与所需电压保持一致。
2.功率调整：功率调整是通过调整发电机的有功功率来实现的。
发电机的有功功率可以通过调整发电机的励磁电流来控制。
当系统负荷增加时，AVC控制会增加励磁电流，以提高发电机的有功功率输出；当系统负荷减少时，AVC控制会减小励磁电流，以降低发电机的有功功率输出。
通过这种方式，AVC控制可以实时调整发电机的有功功率，以满足电网对功率的需求。
二、发电厂AVC调节过程1.数据采集：AVC控制系统首先要通过传感器采集到发电机的输出电压、输出功率、负荷变化等数据。
这些数据将用于后续的计算和分析。
2.数据分析：AVC控制系统会对采集到的数据进行分析，通过与设定值进行比较，判断当前的系统电压和功率是否满足要求。
如果电压或功率偏离设定值，AVC控制系统将进行相应的调整。
3.调整计算：AVC控制系统会根据分析得到的结果，计算出需要调整的励磁电流大小。
计算方法通常是根据已知的发电机特性曲线和负荷特性曲线，通过数学模型进行计算。
4. 调整执行：AVC控制系统将计算出的调整量发送给励磁系统，通过控制励磁电流的大小来实现电压和功率的调整。
调整的执行通常由电厂的PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）或DCS （Distributed Control System，分布式控制系统）来完成。
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自动电压控制系统（A VC）设计与实现
发表时间：2017-12-11T17:05:31.887Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：张久航
[导读] 摘要：电压是电能质量的重要指标。
有效的电压调节和无功补偿不仅能提高电压质量,且能提高电力系统的稳定性和安全性,充分发挥电网的经济效益。
本文就自动电压控制系统的设计原则和实现方案进行了探讨。
（北京太阳宫燃气热电有限公司北京市 100028）
摘要：电压是电能质量的重要指标。
有效的电压调节和无功补偿不仅能提高电压质量,且能提高电力系统的稳定性和安全性,充分发挥电网的经济效益。
本文就自动电压控制系统的设计原则和实现方案进行了探讨。
关键词：自动电压控制系统；设计；实现
随着大功率发电机组的投运和超高压电网的形成,电压指标的重要性也日益突出。
有效的无功与电压控制,不仅可提高电网的电能质量,增强电力系统运行的安全稳定性,而且能降低网损,充分发挥电网的经济效益。
因此电压不仅是电网电能质量的一项重要指标,而且是保证大电网安全稳定和经济运行的重要因素,在现代超高压电网中,需要对系统电压和无功功率实现如下控制。
1AVC系统网络体系结构
AVC系统进程应采用网络化配置,主备服务器双机热备用,即主机进程故障时,备机进程能自动投入,来保证AVC系统不间断运行,且主备切换时间短,保证不丢失任何控制数据。
DCS系统中其余节点应可浏览AVC画面、数据,用作观摩和演示。
AVC采用与SCADA/DCS一体化设计方案,因此主机和备机可利用DCS任意两台节点进行配置。
主机负责闭环控制、命令下发、历史存储等实时任务,备机负责网络建模、AVC控制模型生成等维护工作。
2AVC系统设计原则
2.1控制范围
电网AVC系统控制范围包括所管辖的所有220kV变电站及以下110/35kV电力网络,控制对象是有载调压变压器分接头、电容器、电抗器开关和地方电厂发电机无功出力。
由于省调AVC系统通过在线软分区将电网划分成彼此耦合松散的控制区域是电气区域,而地调调度范围是按行政区域进行划分的,因此存在电气区域与行政区域不一致的情况,对于这种情况,正常时由省调AVC根据全区模型直接给出电气区域与行政区域不交叉部分的协调目标值,给相邻地调AVC软件执行,当省调AVC通讯中断时,地调AVC应能够根据网络边界等值模型进行计算和控制。
2.2控制目标
地区电网AVC系统实现电网无功电压安全、稳定、优质、经济运行,具体目标包括:
(1)保证电网控制安全,协助省级电网维持电网局部电压稳定;
(2)提高电压和电网关口功率因数合格率;
(3)优化网损,尽可能减少线路无功传输、降低电网因无功潮流不合理引起的有功损耗;
(4)闭环控制,减轻运行人员无功电压调节负担。
2.3控制原理
电力系统无功分布应满足高电压水平下分层分区平衡优化原则,即:
(1)保持高电压水平运行,减少有功传输损耗;
(2)实现无功分层平衡,降低变压器损耗;
(3)保证无功分区甚至就地平衡,降低线路损耗。
3AVC系统方案
完整的AVC系统是一项复杂的庞大的系统工程,其复杂程度远大于AGC系统,需要各单位、各部门紧密协作。
从调度中心内部涉及到运行方式、调度、自动化和通信,对外涉及到发电厂、变电所和上、下级调度部门。
由于目前国内还没有一个成熟的AVC系统,部分地区AVC宜采用分步走的方式,由点到面,逐步扩大。
离线的部分地区电网无功优化软件计算结果也表明,对部分线路无功潮流调整即能达到很好的优化效果。
4AVC控制方案
无功自动调节系统是以电网的实时数据和开关信号作为参考量,通过自动控制励磁调节器的给定值来改变机组的无功出力。
自动收集母线电压、发电机有功、无功出力及机端电压等,经过计算并与省调下达的无功指令进行比较,在综合考虑系统及设备故障和AVR各种限制、闭锁条件后,给出当前方式下,在发电机能力范围内的调节方案,然后向励磁调节器发出控制命令,通过增减数字电位器来改变发电机的无功与机端电压,以维持机组无功在省调下达的指令范围内。
而机组励磁调节系统又是电力系统中最重要的电压和无功功率控制设备,响应速度快,可控制的容量大,不论是正常运行时保证电压水平和紧急控制时防止电压崩溃,都起着重要的作用。
机组无功电源是实现AVC重要的控制手段,但机组的无功出力应留有一定的备用容量,以满足电网的稳定运行要求。
发电厂AVC控制可通过监控系统或装设AVC装置实现AVC功能, 5AVC机组无功调节策略
机组无功调节对机组的安全稳定运行至关重要,机组无功调节的先后次序要满足：(1)首先保证机端电压水平满足机组厂用电及变压器运行的要求,当机组电压越出规定范围时,立即调节机组无功出力,使机端电压恢复正常。
(2)在机组机端电压正常情况下,再考虑机组的功率因数是否满足要求,若不满足则调节机组无功出力,使之满足,同时考虑对机端电压的影响。
(3)枢纽母线电压是否满足要求,不满足则调节有关机组的无功出力。
(4)区域内电厂机组间无功分配是否满足有关规定,若不满足,协调有关机组无功出力。
(5)区域之间和区域内无功流动是否符合经济压差的要求,不满足则调节机组无功出力尽量使线路无功流动满足经济压差的要求,降低网损。
调节时应使发电机组无功出力分布尽量均衡,机组功率因数应大致相等,即增加无功出力时,在满足安全的条件下,优先增加功率因数高的机组,反之则优先减少功率因数低的机组。
6AVC系统实现的效果
发电厂AVC功能可完全代替现场运行人员按照220kV及以上母线电压曲线手动调节发电机励磁系统的工作,接收省调度中心AVC控制系统传送的总无功功率或高压母线电压目标值,同时考虑机组进相运行能力、低励限制、定子及转子电流、厂用电压、功角及无功备用等约束条件,将总无功功率合理分配给每台机组,发出增减励磁指令由励磁系统调节机组无功功率。
对于在同一母线上多台机组无功电压的同时调
节,应使各台机组的无功实现均衡分配,电压调节控制过程平滑、稳定。
结束语
自动控制(AVC)系统是DCS高级应用软件向自动控制方向的拓展,它具有全网协调分析计算、控制方式灵活通用、实时运行安全可靠等优点。
若建设成功,可大大减轻运行人员的劳动强度,有效提高全网各节点电压合格率,降低系统网损,创造良好的经济效益。
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