摘要：随着俄国科学技术的不断进步。本文通过对自动电压控制AVC技术的发电厂环节进行分析，结合现场系统建设、改造、运行及维护经验，本文提出了发电厂AVC控制系统的优化解决方案，为发电厂提高AVC调节精度以及提升电网的无功稳定性，提供了建议和参考依据。
关键词：自动电压控制技术；数据采集；策略优化；安全约束
引言
火力发电厂是影响国家电力事业发展的重要内容，火力发电厂的工作效率及技术水平对国家经济与社会环境都有着极为重要的影响。随着经济技术手段以及社会环境的发展变化，人们在重视火力发电技术的同时也对火力发电厂的环境、效率等因素产生了越来愈多的重视与考量。如何利用现代化技术手段对火力发电厂的综合效益进行有效的提升，是电力行业与相关研究人员长久的研究课题。
1 AVC系统分析
如图1所示，AVC系统以发电厂高压母线电压或总无功功率为控制目标，通过调节各发电机无功功率来实现电压控制。
图1发电厂子站控制系统
在调节过程中，充分考虑发电机的各种极限指标，保证控制过程中发电机能在合格的参数下安全、稳定运行。
某发电公司AVC系统由4台AVC下位机(及其相关接口设备)、AVC上位机、AVC后台机以及相关的通信设备构成，如图2所示(图中:ＲTU为远程终端单元)。
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图2 AVC系统构架
AVC上位机将AVC主站下发高压母线目标值转换为发电厂总无功功率目标值，AVC上位机结合AVC下位机采集现场实时数据，在充分考虑各机组的各种极限指标(厂用电上下限、机端电压上下限、定子电流、转子电流等)后，计算出单机无功功率目标值，合理地分配给每台AVC下位机并参与无功平衡控制。
同时，AVC上位机还是AVC装置与运行、管理人员的人机界面，实现全厂AVC运行状态的图形监视、运行参数的设置、电厂出口电压设定值的设定等功能。
经分析，从AVC下位机数据采集、AVC下位机与受控对象、AVC系统逻辑优化、AVC系统通信这4个环节出发，采取相应措施，提高AVC系统的投入率。
2 AVC系统存在的问题
随着扩建2×660MW机组的投入运行，某厂AVC系统从2017年7月并入新投产的#9机组以来，各机组的母线电压经常出现调节合格率不合格现象，2018年1月份调节合格率#6机94.12%，#7机95.81%，#9机82.54%不能满足“两个细则”考核标准96%的要求，总结以下问题现象：当#6或#7机停机时，母线电压调节合格率出现不合格现象；#6机停机，#7机无功173Mvar，#8、#9机无功常出现进相现象；发电机组全部运行时，常出现#6、#7发电机厂用电电压偏高（6380V左右）已到厂用电定值上限，#8、#9发电机厂用电电压普遍偏低（5900V左右）；甲站、乙站母线电压不一致，根据负荷的不同相差500V至1300V左右。
3解决措施
3.1 AVC与励磁调节器的配合
AVC作为二级电压自动调节手段，而且最终调节必须依靠AVR来完成，所以其控制参数应与AVR配合，以免发生安全事件。在AVR发生异常或故障时应退出或闭锁AVC，而且AVC的调节范围应比AVR的调节范围要小，逻辑框图如图2所示。其中需要特别注意的是，AVR发生异常时必须经一定延时才能退出或闭锁AVC，以免系统在发生扰动时AVR强励动作触发相关告警信号，导致退出AVC功能，影响AVC的投运率指标
3.2母线电压高但机组无功出力偏低工况的调节
正常情况下，发电机机组无功发出越多，母线电压会越高。但在特殊工况下也有例外，有些电厂在后半夜及节假日，系统由于负荷大幅降低的原因，系统电压上升至较高水平，导致电厂母线电压随着升高。按一般的AVC子站逻辑，母线电压升高至机组增磁闭锁值后，会对所以机组增磁闭锁；同时由于系统电压高，系统需要机组大量的吸收无功，甚至进相运行。一方面机组在进相运行需要增加无功，而另一方面由于母线电压高AVC系统又自动闭锁了机组增磁操作，如果系统电压持续升高，可能使机组持续的深度进相，直到励磁调节器低励限制动作，影响机组的安全运行。对于此类特殊工况，AVC系统应根据采集到的电气量进行智能诊断，同时在指令计算时忽略由于母线电压高而导致的增闭锁条件，尽快使机组脱离危险运行区间。
3.3有效控制人为因素对厂用电的影响
自动电压控制系统是通过电子信息与通信技术对电压进行自动化、智能化的控制，能够使火力发电厂的人力资源得到有效的简化。对人力资源依赖性的降低，能够使火力发电厂在工作中有效地避免由于人员素质、失误等因素对发电厂的电压稳定性造成的影响。在此基础上，火力发电厂能够保证和提升自身的电压控制等工作效率，降低人为因素的影响，进而实现对厂用电的的有效降低。
3.4限制值附近的防振荡调节
AVC子站系统调节目的是让发电厂母线电压自动跟随调度下发的母线电压指令，但当目标指令在母线电压的限制值附近时，由于AVC系统限制或反拉的作用，极易出现振荡调节现象。一般AVC系统对各电气量设置有越限闭锁和反拉功能，如母线电压、机端电压、厂用电电压等，越限闭锁值与反拉值一般设置在0.1PU.，所以AVC子站在调节指令发出前还需进行是否越限值计算，以防指令调节后达到反拉值以上，励磁重新将无功出力调回当前值或当前值以下，出现于目标指令相反的调节效果，避免出现调节振荡。
3.5电力系统稳定器PSS的影响
电力系统目前普遍采用在励磁调节器中附加系统稳定器（PowerSystemStabilizer）的附加励磁控制方案。在有功发生振荡时为系统增加一个阻尼,抑制系统振荡的发生，使振荡尽快平稳。由于机组参与了省调区域内超短期负荷预测调度系统，受AGC指令影响，机组功率调节频繁，一旦PSS出现反调现象，就会引起机组无功的重新分配和母线电压大幅波动，迫使AVC做出反应，以维持系统电压的稳定。
结语
综上所述，自动电压控制在火力发电厂中进行应用，一方面能够对电厂的电压进行及时有效的控制与调节，保证电厂电压的稳定性，避免电压变动带来的电能消耗；另一方面，自动电压控制通过数字化信息技术和通信技术对火力发电厂中的人员进行了适度的简化，使人为因素对厂用电产生的不良影响得到控制，进而使火力发电厂的厂用电得到了有效的降低，提升了火力发电厂的综合生产效率。
参考文献
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