电压调整及AVC
电压调整及AVC课件
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主要内容
一. 国家电网无功电压调整新规定 二. 电压调整的相关知识 三. 电力系统的无功功率特性和无功平衡 四. 电压控制的策略 五. 电压调整的方法 六. AVC介绍 七. 操作案例
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一、国家电网无功电压调整新规定
值班监控员负责受控站功率因数、母线电压的运 行监视和调整，加强电网监视，及时投切变电站电容 器、电抗器，遥控变压器分接开关，进行电压调整。
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影响电压的因素
电网发电能力不足、缺无功功率
影响因素
无功母补线偿操能作力不足 供电距离超过合理的供电半径 线路导线截面选择不当
受冲击性负荷或不平衡负荷的影响
系统运行方式改变
生产、生活、气候等条件引起的负荷变化
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4、用户允许电压偏移
（1）35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对 值之和不超过额定的10％；
X
X
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U
P+jQ当P为一定值时 Nhomakorabea得.
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电力系统的无功平衡
Q
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2
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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。
电压调整及AVC概述.
3
（一）无功负荷与无功损耗
负荷的无功 特性 指负荷的无功功率和电压之间的关系 , 即 QD =ƒ(U)， 称作无功电压静态特性。
异步电动机 包括励磁功率 和漏抗中无功损耗 ，呈二次 2 曲线关系。 U 的无功损耗 QM Qm Q I 2 X Xm
包括励磁损耗 和漏抗损耗 ，即 变压器的无 2 I % U % S 功损耗 QT QYT QZT 0 S N s 100 100 S N
最高电压
等于地区负荷最小时，电压最高一点用户电 压的上限加上该用户到中枢点的电压损失。
22
A
~
S
S A max S B max
S B min
O
SA
S A min
B
SB
0 8 16 24 t(h)
~
(a)一个中枢点带两个负荷节点
U
(b)两节点负荷随时间变化折线
UN
0.1 UN
1.15 UN 1.08 UN 1.05 UN
4
电力线路的 无功损耗
两部分组成：并联导纳中的无功损耗 （容 性）和串联阻抗中的无功损耗 （感性）。
2 2 2 2 P Q U U 2 QL 1 2 1 Z L 1 BL U1 2
电抗器的 无功损耗
主要取用感性无功功率，与电压的平方成 正比。 U2
Q X
5
（二）无功电源
正常励磁
能快速平滑地调节无功，对冲击负荷有较强 的适应性，运行维护方便，功率损耗小，对 不平衡的负荷变化可以作到分相补偿。可以 根据负荷的变化自动调节发出的无功。
静 止 无 功 补 偿 器
优点
9
（三）无功平衡与电压水平的关系
电力系统无功平衡的基本要求：
AVC电压自动控制系统行规程
AVC电压自动控制系统行规程1. 简介AVC电压自动控制系统是一种用于调节和控制电网电压的自动化系统。
本文档旨在规定AVC电压自动控制系统的使用和操作规程，以确保系统的正常运行和安全性。
2. 系统概述AVC电压自动控制系统是基于电压监测和控制技术，通过实时监测电网电压并根据设定的目标值进行调节，以维持电网电压在稳定范围内工作。
该系统可实现自动化的电压调整，提高电网的稳定性和供电质量。
3. 系统组成AVC电压自动控制系统由以下几个基本部分组成：3.1 电压监测装置电压监测装置用于实时监测电网的电压情况，并将监测数据传输给控制器进行分析和处理。
3.2 控制器控制器是系统的核心部分，根据监测到的数据和设定的目标值，采取相应的控制策略，发送控制信号给电压调节装置，实现电网电压的自动调整。
3.3 电压调节装置电压调节装置根据控制信号调整电网的电压，通常包括电压变压器或静态无功补偿装置等。
3.4 监控与管理系统监控与管理系统用于对AVC电压自动控制系统进行监控和管理，包括实时监测系统运行状态、记录和分析历史数据等功能。
4. 使用规程为确保AVC电压自动控制系统的正常运行和安全性，以下是使用规程的相关要求：4.1 系统操作人员要求系统操作人员应具备电力系统相关知识和操作技能，熟悉AVC电压自动控制系统的原理和使用方法，并能独立完成系统的操作和维护工作。
4.2 系统操作流程系统操作人员在进行AVC电压自动控制系统的操作时，应按照以下操作流程进行：1.启动系统监控与管理系统，检查系统运行状态。
2.监测电网电压情况，确保电压监测装置正常工作。
3.调整目标电压值，根据实际需求进行设定。
4.实时监测电压调节装置的运行情况，确保其正常工作。
5.定期对系统进行巡检和维护，保证系统的稳定性和可靠性。
6.定期对系统数据进行备份和存档，以便后续分析和评估。
4.3 系统故障处理在系统运行过程中，如果出现故障或异常情况，系统操作人员应及时进行处理，并记录故障原因和处理过程。
AVC快速电压调节器
AVC快速电压调节器技术交流时间：2014.03.11 9：30-11:30；地点：电力科值班室；参加人：冯连昆、牛岩卓、康立群、崔海成、白崇庆、邓尚磊、李春贺、李复光、李萌靖、王宝才、徐亚军、姚海明、郑健；分享单位：上海精能动力科技有限公司；交流主题：AVC快速电压调节器构造原理及其功用；技术交流主要内容：1、AVC使用背景：电网的电能质量问题一般指电压暂降或暂升、谐波、闪变等导致的电网波动。
其形成原因如：雷击、暴雨等恶劣天气影响；意外事故导致的局部市电电缆损坏；大功率电机启动或短路等故障。
AVC（Advanced Voltage Conditioner）快速调节器可以快速调整电压，保护用户的设备免收电能质量事件的困扰，它能从电网中获取能量，给工厂输出优质电力。
2、AVC原理简介：以电压暂降为例：AVC快速电压调节器时刻检测输入电压，当电压暂降时，电网中仍剩有部分电能可供使用，AVC控制IGBT逆变器通过串联的注入变压器在主回路中加入适当的补偿电压，以达到稳定电压及电流的目的。
AVC结构图：3、AVC规格：完全补偿：三相压降降低至60%剩余电压；单相压降降低至40%剩余电压。
部分补偿：单向压降降低至0%剩余电压。
4、AVC与UPS比较：与UPS相比，AVC不需要电池等储能元件，因此AVC体积小、效率高、可靠运行成本低。
但没有储能元件导致其不能提供断电保护。
AVC另一个特性为快速响应。
一旦电压偏离设定值，在3毫秒内，它即控制IGBT逆变器通过串联的注入变压器在主回路中加入适当的补偿电压。
此外，AVC还有强大的过载能力、运行效率高（运行效率可达到98%，UPS效率一般为90%）、记录电力事件数据和以太网连接功能等优点。
附录：主流电压补偿器品牌：西班牙Zigor AVC快速调压器，瑞士ABB AVC快速调压器，美国AB DYSC产品等。
avc自动电压控制原理
avc自动电压控制原理今天咱们来唠唠这个AVC自动电压控制原理呀。
你知道吗，电这个东西就像个调皮的小精灵，电压要是不稳定呀，就会惹出好多麻烦呢。
AVC就像是一个超级智能的管家，专门来管电压这个调皮鬼的。
那AVC是怎么工作的呢？咱们先从电网说起吧。
电网就像是一个超级大的蜘蛛网，上面有好多的发电厂、变电站还有用电的设备。
每个地方的电压都可能会因为各种各样的原因发生变化。
比如说，一个大工厂突然开了好多大型机器，用电一下子多了起来，这就可能会让电压“吓一跳”，变得不稳定了。
AVC这个智能管家呢，它有好多小眼睛和小耳朵。
它的小眼睛就是各种监测设备啦，这些设备分布在电网的各个角落，不停地盯着电压的数值。
一旦发现电压有点不正常，就像发现小宝贝有点不舒服了一样，马上就会把这个消息传给AVC的大脑。
AVC的大脑可聪明啦，它就像一个经验超级丰富的老电工。
它知道在不同的情况下，电压应该保持在什么数值才是最健康的。
当它收到电压不正常的消息后，就开始想办法调整啦。
它调整电压的手段就像是它的魔法棒呢。
在发电厂那边，它可以让发电机多发点电或者少发点电。
你可以想象成是让发电厂这个大厨师多做点饭或者少做点饭，来满足电网这个大家庭的需求。
如果电压低了，就叫发电厂多做点“电饭”，提高电压；如果电压高了，就让发电厂少做点，把电压降下来。
在变电站里呢，AVC也有它的小把戏。
变电站里有好多变压器，这些变压器就像是电压的小电梯，可以把电压升高或者降低。
AVC就像那个控制电梯的管理员，告诉变压器这个小电梯是该升一升电压还是降一降电压。
而且呀，AVC还特别的灵活。
它不是那种死脑筋的管家。
它会根据电网的整体情况来做出最合理的决策。
比如说，它会考虑到不同地区的用电需求特点。
就像有的地方晚上用电多，有的地方白天用电多。
它就会根据这些时间和地域的差异，巧妙地调整电压，让每个地方的电都能舒舒服服的。
再说说AVC的好处吧。
它就像一个守护天使一样，守护着我们的电器设备。
电厂侧自动电压控制AVC培训讲义
主导节点电压
受控机组
主导节点电压
不受控机组
不受控机组
地区 i
地区 j
一级电压控制：本地控制，只用到本地的信息，控制时间常 数一般为几秒钟。控制器由本区域内控制发电机的自动电压 调节器（AVR）、有载调压分接头（OLTC）及可投切的电 容器组成。制设备通过保持输出变量尽可能的接近设定值来 补偿电压的快速的和随机的变化。
Q
GCN
Q
GC
Q Q
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U UN
无功功率平衡与系统电压水平的关系
4.系统的电压调整 4.1电压偏移过大引起的问题： 1)生产产品质量变差； 2)损坏生产设备； 3)更严重的引起系统“电压崩溃”，造成停电； 4.2电压波动产生原因： 1)生产、生活、气象变化引起的； 2)个别设备故障而退出运行造成的网络阻抗变化； 3)系统结线方式改变引起的功率分布；
5.线路压降和功率损耗
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P 2 Q 2 ~ P 2 Q 2 X ∆Sz R j 2 2 U U
《电压调整及AVC》课件
AVC系统能够协调风电场内的风电机组，减小风电并网对电网的冲 击，提高风电接纳能力。
提升风电场运行效率
通过AVC系统的优化控制，可以减小风电机组的振动和疲劳损伤， 提高风电场的使用寿命和运行效率。
AVC系统在光伏电站中的应用
1 2 3
最大功率点跟踪
AVC系统能够实时监测光伏电站的输出功率，并 通过自动调整光伏逆变器的参数，确保光伏电站 运行在最大功率点附近。
02
AVC系统介绍
AVC系统的定义
AVC系统的定义
自动电压控制系统（Automatic Voltage Control, AVC）是一种基于 计算机技术、通信技术和控制理论， 用于自动调节电力系统电压和无功功 率的控制系统。
总结词
详细描述了AVC系统的定义，强调了 其基于计算机技术、通信技术和控制 理论的特点，以及在电力系统中的主 要作用。
稳定性优化
通过调整电压来增强电力系统的稳定 性，减少电压崩溃的风险。
环保性优化
在调整电压的同时考虑减少对环境的 影响，如减少碳排放和噪音污染。
灵活性优化
提高电压调整的响应速度和适应性， 以应对快速变化的电力需求和供应情 况。
04
AVC系统的实际应用
AVC系统在电力系统中的应用
电压无功优化
AVC系统通过分析电网的实时运 行状态，优化控制无功电源的输 出，确保电压稳定在合格范围内 。
电压调整的目的是确保电力系统的稳 定运行，同时满足用户对电压质量的 要求。
电压调整的重要性
保证电力系统的稳定运行
保障电力用户的安全
电压调整是电力系统稳定运行的重要 保障，如果电压波动过大，会对电力 系统的正常运行造成影响。
电压调整不当可能对用户的电器设备 造成损坏，甚至引发安全事故。
AVC电压自动控制系统行规程(第二版)(上海惠安)智能发电控制系统(GCS)(GR90RTU)(
AVC电压自动操纵系统运行规程1.概述在电力系统中，电压是表征电能质量的一个要紧指标。
电压是否合格，直截了当碍事到电网运行的经济性和平安性。
从经济性上来讲，电压偏差大会显著增加高压传输线的损耗；从平安性上来讲，电压不合格可能会对用户设备造成损害。
严重时，甚至会引起电网崩溃。
因此需将电压操纵在合理的范围内。
实现电压自动操纵是确保电网平安的一项重要措施。
我厂4台300MW机组，由贵州中调直截了当调度，接进500kV母线系统。
2021年，通过技改，机组负荷、电压自动操纵系统使用一套上海惠安智能发电操纵系统(GCS)，该装置包括GR90型RTU(远动装置〕、AGC〔负荷自动操纵系统〕、AVC〔电压自动操纵系统〕，其中AGC功能包含单机组AGC直调方式、厂级AGC 负荷优化操纵系统两种模式；AVC自动电压操纵系统为双机D200四网口装置，基于成熟可靠的GR90RTU与UC635自动电压操纵子站系统组成测控平台，实现电压自动操纵，可依据贵州中调AVC主站系统下达的电厂母线电压目标值计算出电厂担当的总无功出力(或直截了当接收省调AVC主站系统下达的总无功功率目标值)。
在充分考虑各种约束条件后，AVC软件可进一步地依据用户指定的无功分配策略计算出每台机组的无功目标值。
然后，发出增减磁信号给励磁系统，由励磁系统调节机组无功，使电厂母线电压到达目标值。
该系统配合EMS主站或区域无功系统设备可实现对整个电网的无功优化，显著减少线损，提高电能质量。
2021年改造后AVC与原系统区不：原系统机组负荷、电压自动操纵系统使用一套上海惠安的GR90型RTU+AVC装置，为双机D200四网口装置，AVC为独立系统〔上海惠安公司的POWERAVC3000装置〕，该系统与GR90RTU或UC630全同步测控装置平台配合，实现电压自动操纵。
改造后上海惠安AVC负荷操纵系统是智能发电操纵系统(GCS)的一个组成局部，操纵子站为UC635自动电压操纵子站，采样上存在区不，但其工作原理与原系统全然相同。
AVC装置工作原理及功能介绍
AVC装置工作原理及功能介绍AVC装置（Automatic Voltage Control）是一种用于电力系统的自动调压装置，其主要功能是通过监测电力系统的电压变化，自动调节发电机励磁系统的电压，以维持系统中的电压稳定。
AVC装置通常由电子设备和控制算法组成，可以根据电力系统的实时运行状况进行智能调节，确保电源稳定供应。
1.测量：AVC装置首先测量电力系统的电压。
这通常通过使用电压传感器测量系统中不同节点的电压值来实现。
传感器将电压信号转化为电压等级，然后传送给控制系统进行处理。
2.调整：基于测量结果，控制系统使用预先设定的控制算法来判断是否需要调节发电机励磁系统的电压。
如果电压过高，则控制系统会减少励磁系统的输出，降低发电机的电压；如果电压过低，则控制系统会增加励磁系统的输出，提高发电机的电压。
这个过程通过控制励磁系统的稳压器实现，可以自动调整输出电压，以维持电力系统中的电压在合理范围内。
1.电压稳定：AVC装置通过实时监测系统中的电压变化，可以快速调整发电机励磁系统，以维持系统电压在合理范围内。
这可以确保电力系统的稳定运行，避免因电压波动引起的设备损坏或系统崩溃。
2.响应速度：AVC装置可以根据电力系统的实时运行状况进行快速调节，以应对电压变化的需求。
通过使用高速反馈和控制算法，它可以迅速检测和响应电压变化，确保系统在瞬时负荷变化时能够保持电压稳定。
3.节能优化：AVC装置可以根据电力系统的负荷情况和需求进行智能调节。
它可以自动调整发电机的输出电压，以适应实际负荷需求，减少系统的能耗，并降低发电成本。
4.远程监控和控制：AVC装置通常与远程监控和控制系统集成，可以实时监测和控制电力系统的电压。
通过远程控制，可以对发电机励磁系统的电压进行调整，以适应不同负荷和灵活性要求。
总而言之，AVC装置是一种用于电力系统的自动调压装置，它通过监测电力系统的电压变化，并自动调整发电机励磁系统的输出电压，以维持系统中的电压稳定。
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。
浅谈自动电压控制系统(AVC)在发电厂的调试和应用
浅谈自动电压控制系统（A VC）在发电厂的调试和应用电力系统的规模日益扩大，其安全、经济和优质运行显得愈加重要。
电压是衡量电能质量的一项重要指标，电压波动过大，会危及系统的安全稳定运行，甚至会引起电压崩溃，而无功功率也是影响电压质量的一个重要因素，为保证电压质量、无功平衡和电网安全可靠经济运行，对电网实行电压/无功自动电压控制（A VC）已成为一项重要的控制措施。
随着调度自动化系统（SCADA/EMS）的建设和完善，为A VC功能的快速实施提供了可靠的基础。
标签：发电厂；电压控制；A VC；应用1 A VC的概念自动电压控制系统简称A VC（Automatic V oltage Control），作为现代电网调度控制的基本而重要的功能，A VC是指通過调度自动化SCADA系统实时采集电网各节点的“四遥”（即遥信、遥测、遥控、遥调）数据进行在线分析和优化计算，在确保电网与设备安全运行的前提下，以各节点电压合格、省网关口功率因数合格为约束条件，从全网角度进行在线电压/无功优化控制，实现无功补偿设备合理投入和无功功率分层就地平衡与电压稳定的综合优化目标，保证电网运行在一个更安全、更经济的状态。
2 电厂A VC功能的建设2.1 A VC的调压手段由于电压与无功的强耦合关系，调整电压实际上就是调整系统的无功分布。
能够影响系统无功分布的手段有调节发电机机端电压、调节有载调压变压器分接头、调节并联电容器和调节电抗器投入/切除的容量。
发电机既能给系统提供有功功率，又能提供无功功率，是电力系统中唯一的能同时提供两种功率的电源；发电机在必要时能够进相运行，以吸收电网中多余的无功功率；而且发电机具有连续可调、响应速度快的特点，不像无功补偿装置那样需要增加额外的投资，所以发电机成为电压/无功自动控制的主要手段。
2.2 A VC装置的功能根据广东省电力调度中心广电调自[2007]46号文，2009年黄埔电厂需完成A VC的子站系统建设，与中调A VC系统实现互联，配合电网调度自动化系统实现电网电压无功综合优化控制，优化无功出力及改善母线电压水平。
无功控制(AVC)功能概况讲解
9
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。
15
谢 谢！
16
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
3
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
8
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
4
5
三、AVC系统工作流程
SCADA系统
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。
电厂AVC调试方案
电厂AVC调试方案1. 引言自动电厂电压控制（Automatic Voltage Control，AVC）是电力系统中的一个重要环节。
它通过监测电厂输出的电压，并根据系统负荷变化自动调节发电机励磁电压，以确保系统的稳定运行。
本文档将介绍电厂AVC调试的方案。
2. 调试设备和软件在电厂AVC调试过程中，需要准备以下设备和软件：•发电机励磁调节器•励磁调节器接口设备•励磁自动调节软件•励磁系统监测装置3. 调试步骤3.1 准备工作在进行AVC调试之前，需要对相关设备进行准备工作，包括：•检查发电机励磁调节器的连接状态，确保与励磁调节器接口设备正确连接。
•确保励磁调节器接口设备能够正常工作，并与励磁自动调节软件进行通信。
•验证励磁系统监测装置的正常运行。
3.2 参数设置设置励磁自动调节软件的参数，包括：•励磁系统的初始设定值，包括额定电压和电流设定值。
•励磁自动调节软件的控制策略，如PID控制等。
3.3 励磁器性能测试在AVC调试过程中，需要对发电机励磁器的性能进行测试。
测试步骤如下：1.将系统负载从最小负载逐渐增加到额定负载。
观察发电机励磁电压的变化，并记录下来。
2.将系统负载从额定负载逐渐减小到最小负载。
观察发电机励磁电压的变化，并记录下来。
3.根据测试数据，评估发电机励磁器的性能，包括控制精度和稳定性。
3.4 励磁器稳定性测试在AVC调试过程中，需要进行励磁器稳定性测试。
测试步骤如下：1.在额定负载下，通过调节发电机励磁电压，观察系统的响应时间和稳定性表现。
2.通过改变系统负载，测试发电机励磁器的稳定性能。
3.5 系统故障响应测试在AVC调试过程中，需要进行系统故障响应测试。
测试步骤如下：1.模拟系统故障，如线路短路、负载突变等情况。
2.观察发电机励磁器的响应时间和稳定性表现，评估其故障响应能力。
3.6 调试结果分析根据AVC调试过程的结果数据，进行分析和评估。
包括：•励磁器性能评估，包括控制精度和稳定性。
电压骤降解决方案(AVC动态电压调节器)
电压骤降处理方案AVC 动态电压调整器AVC动态电压调整器功能有：✧修正电压骤降✧修正电压升高（仅限PCS100 AVC）✧持续在线调压，电压输出精度经典为＋/- 1％✧修正相角误差、三相不平衡等电压扰动问题30％型PCS100 AVC电压骤降赔偿能力：✧三相平衡电压骤降跌至70％剩余电压，可赔偿至100％，可持续30秒。
跌至60％剩余电压，可赔偿至90％，可持续20秒。
✧单相压降事故（D－Y变压器市电侧测量）跌至55％剩余电压，可赔偿至100％，可持续30秒。
AVC动态电压调整器应用ABB市场领先旳电力电子技术，使其成为创新旳非储能式在线赔偿系统，它具有如下几种特点：✧不含电池储能元件，无需定期更换电池，免维护产品✧运行效率高达98～99％，能耗低✧运行费用极低✧设备安全性高，对负载不会导致任何不良影响AVC在市电电源和被保护旳负载之间只需串联一种绕组，无需串联故障率相对较高旳半导体元件，AVC还内置了三重安全旁路，设备自身故障或过载时可在0.5ms内自动切换至旁路供电。
不存在因设备自身故障而导致负载掉电旳风险。
输出电压稳定，保证了设备加工精度由于AVC 可以持续在线调压，正常状况下电压输出精度可以到达+/-1%，最大程度上保证了电压旳稳定性，进而保证了产品品质不因电压波动而受影响。
如下单线图所示， AVC 重要由一种电压源逆变器、旁路和串联在供电电网和负载之间旳注入变压器构成。
AVC 不需要储能元件，由于它能从电网中吸取所需旳额外能量用于赔偿骤降旳电压。
AVC 会持续监测输入侧电源电压，一旦它偏离额定电压水平， AVC 会通过IGBT 逆变器和串联旳注入变压器迅速注入一种合适旳赔偿电压。
AVC 应用DSP 处理器（数字信号控制），从监测到电压骤降到开始赔偿旳时间局限性0.25ms(毫秒)，在10ms （半个周波）之内即可完毕整个赔偿过程，使被保护旳设备完全不受电压骤降旳影响。
PCS100 AVC 单线图市电负载3相赔偿电压3相市电电压3相负载侧电压为了可以在不停电状况下可对AVC进行维修，提议配置一套外置旳维修旁路，系统单线图如下（虚线区为外置式维修旁路）：旁路柜AVC与旁路系统单线图备注：旁路柜不在ABB供货范围之内AVC尺寸和旁路柜尺寸如下图所示：一、40KVA AVC：AVC柜维护旁路柜AVC柜尺寸W600×D700×H900mm40kVA AVC和旁路柜布局图（旁路柜尺寸和AVC靠近，详细数据待定）二、400KVA AVC：由于此AVC输出需分4路出线，故需要配置一套配电柜。
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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无功充足时 考虑选择变压器分接头进行调整，以充分发挥 各种设备的调压效果。
38
（3）改变电网运行方式调压 当地区调度员采取上诉几种基本的调压措施后，仍不
能达到规定电压的范围时，应立即报告上级调度员采取措 施改善地区电压水平。
缺点
电容器无功输出随电压降低而大大降低，将 电网拖入崩溃的边缘。
33
（2）并联电抗器补偿调压
并联电抗器主要装设在四个电压等级上：35kV、 66kV、330kV和500kV
按电压等 级分类
高抗：本身损耗小、造价高 低抗：造价较低、操作方便
34
削弱工频过电压
电抗器补 偿优点
改善电压分布、无功分布并降低线损 限制甩负荷或接地故障引起的过电压
3
（一）无功负荷与无功损耗
负荷的无功 指负荷的无功功率和电压之间的关系 , 即
特性
QD =ƒ(U)， 称作无功电压静态特性。
异步电动机 包括励磁功率 和漏抗中无功损耗 ，呈二次
的无功损耗 曲线关系。
QM
Qm
Q
U2 Xm
I 2 X
变压器的无 功损耗
包括励磁损耗 和漏抗损耗 ，即
QT
QYT
QZT
1.发电机
过励磁
欠励磁
发电机三种运行方式向量图
6
2.调相机
过励磁 欠励磁
优点
能连续调节，调节范围宽。
缺点
旋转设备，运行维护复杂，有功损耗大（额定 容量的1.5％～5％），成本高。容量越小，单 位投资越大，有功损耗的百分比值越大。
7
3.电容器
无功功率计算公式：
QC
U2 XC
U 2C
优点
电压越高，发出的无功越大；电压越低， 发出的无功越小。
根据变电站电压无功综合控制（VQC）的调控要 求，应将受控母线（即主变低压侧母线）电压控制 在规定的电压上下限之间，确保电压合格；同时尽 量将无功功率（或功率因数）控制在规定的无功功 率（或功率因数）上下限之间；若不能使电压、无 功功率（或功率因数）同时满足要求，则优先保证 电压合格。
0.01U N
0
8
0.03U N
节点O到B压降
16
24 t(h)
UN
1.09U N 1.06U N
1.15U N 1.08U N
1.05U N
0.99U N
0.96U N
0
8
0.98U N
16
24 t(h)
(c)两个负荷输电设备压降
(d)中枢点允许电压范围
图5-5 中枢点电压允许偏移范围
23
负荷节点A对中枢点O的电压要求是：
理
变压器 调压
串联补 偿调压
28
1、发电机调压
4%
10%
4%
8%
2%
5%
2%
3%
3%
6%
1%
2%
~
110k
10kV
V
多级变压器供电系统的电压损耗分布
29
2、变压器调压
+
低压绕组
K
--
高压绕组 有载调压变压器的原理图
30
（1）降压变压器分接头的选择
U1
ZT
U
/ 2
k :1
U2
P1 jQ1
P2 jQ2
正常
≤10% 0-7%
±7%
事故
19
（五）电压监测点和中枢点的选择
1.电压监测点
电网中可反映电压水平的主要负荷供电点以 及某些有代表性的发电厂、变电站。
电压监 测点设 置原则
与主网直接相连的发电厂高压母线电压
各调度“界面”处的220KV及以上的变电 站的一、二次母线电压。
所有变电站和地方发电厂的10（6）KV母 线
10
电力系统运行中： Q Q Q
G
D
L
隐极发电机经过一段线路向负荷供电，略去各元件电
阻，假定发电机和负荷的有功功率为固定值，可以确定发
电机送到负荷节点的功率为：
P UI cos EU sin
X
Q
UI
sin
EU
cos
U2
X
X
当P为一定值时，得
Q
EU 2
P2
U2
X
X
11
当电势E为一定值时，Q同U的关系是一条向下开口的抛物线。
电压调整及AVC
重庆綦南供电公司 李勇芳
1
目录
一．电力系统的无功功率特性和无功平衡 二．电压调整的相关知识 三．电压调整的方法 四．AVC介绍
2
一、电力系统的无功功率特性和无功平衡
电力系统的运行电压水平取决于系统的无功功率。 系统中各种无功电源输出的无功功率应能满足系统负 荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则 电压就会偏离额定值。
A站 35kV 36.3
线路B
P:30.1 Q:13.5
110k V
B站
线路C
P:20.3 Q:9.5
C站
10.32
10.35
10kV
10.42
分区：区域自适应嵌套划分，使无功尽量小区域平衡
41
42
四、AVC介绍
(一）AVC的概念
在自动装置的作用和给定电压约束条件下，发电机的励 磁、变电站和用户无功补偿装置的出力以及变压器的分接头 都能按指令自动进行闭环调整，使其注入电网的无功逐渐接 近电网要求的最优值，从而使全网有接近最优的无功电压潮 流，这个过程叫自动电压控制，简称AVC。
两者的公共部分，即图中阴影部分，就是中枢点Q点的电 压允许偏差范围。
24
三、调压方法
（一）电压 电网的无功补偿实行分层分区就地平衡的原 调整原则 则
25
☼ 分层分区
220k V
P:50.2 Q:20.3
分层：220kV主变或关口将高压网（省网）和地区网解 耦
A站 35kV 36.3
线路B
P:30.1 Q:13.5
静 止 无 功 补 偿 器
9
（三）无功平衡与电压水平的关系
电力系统无功平衡的基本要求：
QG QD QL Qres
式中， QG、 QD、 QL、Qres ——电源供应的无功功率之和、
负荷无功功率之和、网络无功功率损耗之和、无功功率备用；
Qres >0表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用； Qres <0表示系统中无功功率不足，应考虑加设无功补偿装置。
缺点
运行维护简单，有功损耗小（约为容量的 0.3％～0.5％），成本低，装设灵活方便， 故得到广泛应用。
8
4.静止无功 补偿器
动态无功补偿电源。电容器发出无功，电抗器 吸收无功，电容器、电感线圈组成滤波电路， 滤去高次谐波，以免产生电压和电流畸变。
优点
能快速平滑地调节无功，对冲击负荷有较强 的适应性，运行维护方便，功率损耗小，对 不平衡的负荷变化可以作到分相补偿。可以 根据负荷的变化自动调节发出的无功。
I0% 100
S
N
Us % 100
S2 SN
4
电力线路的 无功损耗
两部分组成：并联导纳中的无功损耗 （容 性）和串联阻抗中的无功损耗 （感性）。
QL
P12 Q12 U12
ZL
U12
U
2 2
2
BL
电抗器的 无功损耗
主要取用感性无功功率，与电压的平方成 正比。 Q U 2
X
5
（二）无功电源
正常励磁
（四）电压调整的必要性和目标
必要性
用电设备在额定电压下可以取得最佳的效果
目标
电压偏移 电压波动和闪变
电网谐波
三相不对称程度
18
电压允许的范围
等级 1000 750 500 330 220 110
正常
≤10% ≤10% 0-10% -3-7%
事故
-3-10% ±10%
等级 63 35 10、6 3 0.38
最高电压
等于地区负荷最小时，电压最高一点用户电 压的上限加上该用户到中枢点的电压损失。
22
A
~
O
SA
B
~
SB
(a)一个中枢点带两个负荷节点
S
S Am in S B m in
S Amax SB maxh)
(b)两节点负荷随时间变化折线
U
0.1U N
节点O到A节点的电压降
0.04U N
限制高压线路的过电压，提高单相重合成功率。
35
（3）改变线路参数（X）的方法调压
用串联电容补偿线路参数的方法调压。 在高压电网中，通常电抗X比电阻R大很多，用串联电 容的方法，改变线路电抗以减小电压损耗。对于负荷功率 因数低、输送功率较大、负荷波动大、导线截面较大的线 路，串联电容器调压，效果尤其显著。
偿电容器进行调压。
49
因此，必须把调节分接头与无功补偿设备的投、 切两者结合起来，进行合理的调控，才能起到既 改善电压水平，又降低网损的效果。
50
2、九区图的基本原理
简单系统接线图
51
九区图控制策略是按照固定的电压和无功功率（或 功率因数）上下限将电压-无功平面划分为9个区域 。
52
53
图5-9 降压变压器分接头等值图
（2）降压变压器分接头的选择
31
3、电容器与电抗器调压
（1）并联电容器补偿调压
U 1C
U
/ 2C
Z R jX
U 2C S
k :1
jQC
并联电容器补偿调压
32
电容器调 压优点