发电厂自动电压调控装置

• • • • • • • • • • •
#4机机组参数 参数名称 最终参数值 单位 #4机机端电压高闭锁值（增磁闭锁） 16.54 kV #4机机端电压低闭锁值（减磁闭锁） 15 kV #4机无功功率高闭锁值（增磁闭锁） 100 Mvar #4机无功功率低闭锁值（减磁闭锁） 5 Mvar #4机励磁电流高闭锁值（增磁闭锁） 1887 A #4机励磁电流低闭锁值（减磁闭锁） 800 A #4机机端电流高闭锁值（闭锁） 9487 A #4机有功功率低闭锁值（退出） 100 MW #4机组无功调节死区设定值 3 Mvar
上位机根据当前电气量和调控电压目标，直接将增减磁脉冲发送至下位 机执行。上位机为控制核心，下位机是调控执行单元。
上位机
控制逻辑及算法
机组状态及电气量
增减磁脉冲
下位机
增减磁脉冲执行
二、AVC系统说明
• • 1. 4号机AVC下位机 1）AVC子站四号机下位机屏位于四单元继电器室，屏内 直流电源取自四单元线路直流配电柜，屏内交流电源取 自热工UPS总电源柜（2PDP）。 2）AVC柜内方式开关置“自动”位置时，为AVC投入方 式，此时，电气控制台增/减磁按钮及自动准同期装置 至AVR回路不通，，其增减磁功能不起作用；柜内方式 开关置“手动”位置时，为本地调节方式，此时，电气 控制台增/减磁按钮及自动准同期装置至AVR回路连通， 具备增减磁功能。 AVC柜内装置指使灯含义同1号机。
发电厂自动电压调控装置
AVC功能
• 1.1 电网AVC系统 • 电力系统自动电压控制系统(AVC)是电网调度自动 化的有机组成部分，应用先进的电子、网络通讯 与自动控制技术，通过AVC对发电机无功出力进行 实时跟踪调控，对变电站无功补偿设备及主变分 接头进行适时调整，有效地控制区域电网无功的 合理流动，优化电网内无功潮流的分布,改善电网 整体的供电水平，是提高电压质量，减少网损， 降低运行人员的劳动强度的重要手段。
电网AVC系统包括装设于省调或地调的AVC主站，装设于 发电厂或变电站的AVC子站两个部分。AVC主站根据最优 潮流（OPF）对整个电压控制区域进行软分区，并计算各 个关键分区接点或枢纽点的电压目标，通过RTU下发到子 站，子站上位机接收主站控制信息并分解到各个执行下 位机，下位机将经过安全限制的励磁调节器（AVR）控制 量控制励磁调节器（AVR）的输出，同时下位机将测量的 机端电压，电流及励磁电流通过上位机同时将节点电压 及有功无功发送到主站，完成整个闭环控制过程。整个 电网AVC系统图如图一所示。
3.四号机AVC定值单如下：
石门线电压相关参数 参数名称 母线电压高闭锁值（退出） 母线电压低闭锁值（退出） 母线电压高闭锁值（增磁闭锁） 母线电压低闭锁值（减磁闭锁） 母线电压高告警值 母线电压低告警值 母线电压控制调节死区 PT断线( 退出)
最终参数值 235 220 230 223 229.5 223.5 0.3 165
AVC后台机
22"
远动主 站
AVC 上 位 机 （ 远 动 机 房）
光纤通信
UC630下位 机
DCS或励磁调节器
＃1机组
＃2机组
＃3机组
＃4机组
1.3控制原理 • 发电机的机端电压决定了其对系统的无功出力,而机端电 压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机 的机端电压也随之增减,从而其对系统的无功出力发生变 化。励磁调节器对机端电压的控制就是以闭环控制PID调 节,通过改变其设定的参考电压水平，励磁调节器就相应 的通过增减励磁达到改变机端电压的目标，进而对其无功 出力进行控制。不调节原动机方面的功率输入，而仅调节 同步机的激磁，则只能改变它的无功功率，并不会引起有 功功的变化，虽然这时空载电势和功角都随激磁的改变而 发生变化。
• 对发电厂无功进行调节，AVC子站采用如下两大类控制思 想，一种是由折算的总无功，经计算直接确定出各机组的 无功目标进行快速直接调节，另一种是采用对总无功目标 在机组间按一定的原则分配；同时又充分考虑母线电压和 母线电压目标的差值，对机组进行变步长的智能调节控制， 对机组进行增减磁的调节速率是由母线电压目标和当前母 线电压的差值自动调节确定。
谢谢！
单位 kV kV kV kV kV kV kV kV
#4机组厂用电母线电压参数 参数名称 厂用电母线A段电压高闭锁值（增磁闭锁） 厂用电母线A段电压低闭锁值（减磁闭锁） 厂用电母线B段电压高闭锁值（增磁闭锁） 厂用电母线B段电压低闭锁值（减磁闭锁）
最终参数值 6.42 6.0 6.42 6.0
单位 kV kV kV kV
SCADA/EMS系统
电网运行实时数据
AVC主站系统
上行 ：实时运行数据 下行 ：离线 、在线指标
运行方式处 指标下达 统计分析终端
自动化处 运行维护终端
电网调度 运行监视终端
Biblioteka Baidu
AVC控制子 站
数据传输网
AVC控制子 站 AVC控制子 站 AVC控制子 站
我们的位置
1.2 AVC装置 • 电厂AVC自动调控装置是电网AVC系统的子系统，它既能配 合电网调度自动化系统中的电网电压无功综合优化控制， 实现对电网的无功优化，显著减少线损，提高电能质量， 又能实施电厂的独立控制，以达到厂内降损节能，优化无 功出力和改善母线电压水平。通过协调控制每台发电机的 无功进相，电厂AVC装置可以实现对高压母线电压的控制， 降低对网内无功补偿设备的要求。 • AVC子站接收北京市调AVC主站下发的电厂高压母线目标控 制值，并将目标值转发给AVC上位机，AVC上位机根据电压 目标控制值计算出电厂需要承担的总无功出力，把总无功 功率合理分配给每台机组，向机组的励磁调节系统发出增 减磁信号，调节发电机的无功出力，实现全厂多机组的电 压无功自动控制，使电厂母线达到目标控制电压值。
•
•
• 3）4号机AVC投、退步骤同1号机。 • 4）在励磁系统“运行正常”灯灭或是发 “限制动作”时，AVC下位机会自动退出 运行。
2.AVC后台机
• AVC后台机位于网控室。AVC后台机相关 画面操作见《AVC自动电压控制系统日常 运行操作手册》。
三、AVC投运后注意事项
• 1、AVC系统投入后，如运行人员需要进行人为增、 减磁操作，需先将AVC退出再进行相关操作。 • 2、 值长需及时将市调每次下发的电压计划曲线写 入AVC子站系统的220KV母线（节点）电压计划 曲线，当由于与AVC主站通讯故障使电厂侧AVC 子站系统退出闭环运行时，AVC子站将自动跟踪 下发的电压计划曲线进行调节。具体操作方法见 《AVC自动电压控制系统日常运行操作手册》。
• 调度中心AVC主站每隔一段时间（根据实际要求， 数分钟不等）对网内具备条件的发电机组下发一 个母线电压/无功目标指令，子站上位机接受主站 的母线电压/无功指令，同时综合考虑电厂电气运 行参数，以及各种限制闭锁条件后，经过综合运 算处理，给出当前运行方式下，在发电机能力范 围内的调节方案，然后通过AVC子站的下位机向 励磁调节器（也可通过DCS或ECS）发出控制信号， 通过增减励磁调节器给定值来改变发电机的励磁 电流，进而调节发电机无功出力，使其维持在省 调下达的母线电压/无功指令调节死区范围内。