自动电压调控系统 AVC双机改造应用研究

摘要：本文以王滩发电厂为例，介绍AVC系统实现双机切换改造，并对相关的工作做了一些粗浅的研究总结，便于推广运用。本次改造耗资少、实施性强，意义重大，为电网稳定运行和电压自动调控作出了贡献。

关键词：AVC双机切换电网稳定运行

中图分类号：F407文献标识码： A

1.引言

自动电压控制(简称AVC)是保证电能电压质量的重要手段，同时也为电网安全稳定运行提供决策支持。华北电网AVC系统，通过对无功电压的优化计算，并依据计算结果对无功设备进行控制，保证控制区内中枢节点电压满足考核要求；保证在一定时间内，控制区内非连续调节设备调整次数满足运行约束条件；保证控制区内由无功功率流动引起的网损最小；保证控制区内与其他区域的联络线无功交换为计划值；进行在线电压稳定分析评估和预警，给出静态电压稳定指标。

我厂AVC系统通过远动系统接收华北网调AVC主站系统下达的电厂母线电压目标值／增量值，电压无功调控系统主控单元（简称上位机）根据该值计算电厂总无功功率目标值，并按照选定的无功分配策略分配至各机组电压无功调控系统执行终端（简称下位机），AVC装置以脉宽调节方式输出至发电机组的励磁调节控制系统进行调节，最终达到华北网调AVC主站系统下达的电厂母线电压目标值。随着《两个细则》执行，考核力度不断加大， AVC系统的安全稳定运行就更加重要。现在随着设备的不断老化，原AVC单机配置模式已无法满足电网要求，固有必要对其进行双机配置改造。

2．原自动电压调控AVC系的运行模式及存在的问题：

王滩发电公司AVC系统采用的是安徽新力电网技术发展有限责任公司生产的，系统由主控单元（上位机）和机组执行终端（下位机）组成，上位机配置是工控机，至2007年4月投运以来运行比较稳定，随着设备的不断老化，我公司AVC系统主控单元单机配置模式已无法满足电网《两个细则》要求，影响了AVC自动电压调控的安全稳定运行，固有必要对AVC系统进行双机配置改造。

通过咨询，了解到AVC系统设备厂家已有双机配置的成熟方案，硬件和软件配置都合理可靠。主备机采用为嵌入式机型，较原板卡和插槽式工控机，功耗低、无接插卡件，全贴片设计，散热好，接口丰富且性能更加稳定可靠。而且主备机故障切换和手动切换方便可靠。至此，我们初步决定了改造方案，由安徽新力电网技术发展有限责任公司在不动下位机的情况下对上位机配置为双机模式。

3、改造方案描述：

针为了缩短工程时间，降低工程资金，我们采用两头不动，只动中间的原则。为了不影响远动系统的正常运行，与远动通讯的接口部分不作变动。由远动系统下发的指令和实时数据，同时下发到AVC系统上位机主备机，正常情况下由一台机上位机作为主机承担运算和配置，给下位机下达目标，另一台作为备机，处于热备用状态，一旦主机故障自动切换到备机运行，同时主备机有手动切换功能，方便检修和试验。为了节约资金执行终端硬件上不作改造，鉴于此原因，我们决定继续使用安徽新力电网技术发展有限责任公司的产品，保证AVC系统的完整性，便于设备维护。上位机采用嵌入式机型YC-2008替换原来的工控机，更新系统软件，重新组建数据库；配置一台KVM切换器，实现主备机手动、自动切换功能；增加一台下位机作为备件，保证了系统安全稳定运行。

附：改造后主备双机系统拓扑图：

4、AVC双机改造方案在实施过程中所做修改：

4.1AVC中控单元：

4.1.1配置两台YC-2008作为主备机 ，接受主站下发指令，根据该值计算电厂总无功功率目标值，并按照选定的无功分配策略分配至各机组电压无功调控系统执行终端。

4.1.2配置两块ADAM4060模块，将AVC开关量信号转换送到远动系统上传华北AVC主站。

4.1.3配置一块ADAM4021模块，将华北主站下发的指令转换成模拟量。

4.1.4配置一块ADAM4012模块，将转换成模拟量的指令信号转换成AVC中控单元可以接受的数字量。

4.1.5 配置一台KVM切换器，实现主备机手动、自动切换功能。

4.2执行终端：

4.2.1本次改造为了节约资金，下位机没有做大的变化，只增加了一台YC―08作为备件。

4．3方案实施需要准备的条件：

4. 3.1申请#1、2机退出AVC运行方式。

4. 3.2退出#1、2机组执行终端屏内增减磁压板。

4．4方案实施与调试过程：

为了不影响NCS及远动系统的正常运行，减少对＃1、2机组AGC投入率的影响，我们向华北中调申请退出#1、2机AVC。断开AVC指令、数据线，做好包头防止误碰。

4.4.1拷贝原上位机参数定值，保证机组安全运行。

4.4.2 将原总控盘内设备全部拆掉。

4.4.3安装主、备机，KVM切换器，ADAM转换模块及供电电源模块。

4.4.4系统安全性能测试：系统功能测试主要检查整个AVC系统的调节情况。

4.5主、备机切换试验：

4.5.1利用软件的辅助功能手动将处于备用状态的工控机切换为运行状态，观察备机画面中的本机工作状态是否有变化；

4.5.2手动将将处于运行状态的工控机重启，观察备机画面中的本机工作状态是否有变化；

4.5.3将软件设置成开机自启动，手动将处于运行状态的工控机切断电源，观察备机画面中的本机工作状态是否有变化，一段时间后启动掉电的工控机并观察软件工作状态；

4.6投入运行：

4.6.1将修改好的程序灌入主机，主机带电，检查系统定值参数，恢复主备机正常运行方式。

4.6.2投入#1、2机组执行终端前面板的增减磁压板；

4.6.3向华北中调申请投入#1、2机AVC,10分钟后接受到新指令，系统恢复正常运行方式。

结束语：

自动电压无功调控系统AVC系统双机改造后具有以下意义。改造后的设备可以提高AVC系统稳定运行可靠性，满足《两个细则》的要求，降低考核率，提高我厂经济效益，保证了AVC 自动电压调控系统 安全稳定运行。

参考文献

[1]张昆，冯立群，余昌钰，等.机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究.清华大学学报，1994，34（2）：1～7(样例)

[2] 中华人民共和国电力行业标准.远动设备及系统.DL/T 634―1997

[3] 京津唐电网调度管理规程 华北电网有限公司

[4] 何升等《远动自动化》 中国电力出版社

[5] 邱军,梁才浩;电厂的电压无功控制策略和实现方式[J];电力系统及其自动化学报;2004年02期