YJD―AVC控制系统在玉环电厂的应用

【摘 要】随着经济社会发展的加速以及人民群众日益增长的物质生活需求，电力供应与电力系统的稳定运行成为了社会生活中的热点话题。电压是电力电网运转的重要指标，也是衡量电网稳定性、安全性能与否的重要因素，必须加强对其的日常维护与有效管理。YJD-AVC自动电压控制系统正是基于此设计完成的电压控制系统，可以在特定条件下控制电压，确保电压稳定。本文拟以此为线索，论述了YJD-AVC自动电压控制系统的特点、原理及实际应用情况，希望本文的浅薄研读能够为相关实践活动提供积极的启示。

【关键词】电压；电压控制系统；电力系统；电网；YJD-AVC系统

在电力系统中，电压、频率和波形是表征电能质量的三个主要指标。电压是否合格，直接影响到电网运行的经济性和安全性。电压偏差大，不仅会对用电设备造成威胁和损害，而且直接危害到电网运行，严重时由于电压不稳定现象，甚至可能引起电网崩溃。因此电压是否能维持在合理的范围内运行，一直是电力行业特别重视的问题之一。

1 YJD-AVC自动电压控制系统概述

YJD-AVC自动电压控制系统能够根据各种运行方式，自适应跟踪调整，协调控制每台发电机的无功进而实现对高压母线的控制。配合EMS主站或区域无功系统设备实现对电网的无功优化，显著减少线损，提高电能质量。

2 YJD-AVC自动电压控制系统基本原理

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，并通过主变压器进一步影响到母线电压。励磁电流的增减则可通过改变励磁调节器（AVR）电压给定值实现。

自动电压无功调控系统基本原理是电厂端AVC系统远程接收电力调度中心给出的电压目标指令，通过动态调节励磁调节器的电压给定值，改变发电机励磁电流来实现电压无功自动调控。

3 YJD-AVC自动电压控制系统工作流程

YJD-AVC系统采用AVC中控单元（上位机）/AVC执行单元（下位机）配置方式，每套AVC系统配置两台中控单元（主备冗余运行），AVC执行单元与机组一对一数量配置，上下位机之间可以通过串口、光纤或网络方式通信。系统框图如图1所示：

（1）网局AVC主站系统通过链路①得到电厂各项数据，并综合全网运行情况，计算本电厂的目标电压，通过链路②下发给电厂AVC系统。

（2）电厂AVC上位机根据主站从链路②下发的目标值和从链路③获得的电厂当前实际情况，计算分配各机组无功出力目标值，并根据目标值通过链路④给AVC下位机下达增磁或减磁命令。

（3）AVC下位机根据链路④的指令形成增磁或减磁脉冲通过链路⑦发给电厂对应机组控制系统，完成AVC调节。

（4）下位机从链路⑥获得系统调节的反馈，并把数据通过链路⑤传递给AVC上位机，从而形成反馈闭环控制。

4 YJD-AVC自动电压控制系统无功分配策略

YJD-AVC系统具备依据电压目标和无功分配策略，计算和分配机组无功目标。YJD-AVC系统具备的有效的发电机组间无功分配的策略如下：

4.1 等功率因数分配

该原则是按照功率因数相同的原则进行各控制发电机的无功分配，分配量与各机组的有功出力成线性关系，达到各机组无功功率的上下极限范围内不再参与调节。

在等功率因数分配原则下，各机组的实际功率因数允许存在微小的差别。造成该差别的原因是各台发电机组的无功出力调节死区的存在。而该值的大小与机组的实际运行状况相关。

4.2 等裕度分配

该原则的要求是根据各台参与电压控制发电机的无功裕量大小进行无功分配。即剩余无功多的机组，提供多的无功；即剩余无功少的机组，提供少的无功。这样可以保证每台机组在其可调范围内总是具有相同额度（百分比）的调控容量；

4.3 等容量分配

该原则的要求是根据各台参与电压控制发电机的无功容量大小进行无功分配。即容量大的机组，提供多的无功；即容量小的机组，提供少的无功。这样可以保证每台机组分配量与各机组的无功容量成线性关系；

4.4 平均分配

该原则的要求是把全厂总无功平均地分配给各台参与电压控制的发电机组。

YJD-AVC系统具备根据机组无功目标，在调控精度和机组调控能力的约束下，正确调控机组无功的能力。

YJD-AVC系统装置增减磁出口为无源空接点，具备定脉宽和变脉宽两种脉冲输出方式，脉宽精度为±10ms（100ms以上脉宽）。

5 YJD-AVC自动电压控制系统调试关键点

华能玉环电厂4x1000 MW机组汽轮发电机采用同轴交流励磁机旋转整流励磁系统（无刷励磁），励磁调节装置采用三菱公司的MEC-5230无刷励磁调节装置（AVR）。YJD-AVC系统装置采用的是定脉宽增/减磁输出，在设置参数时注意考虑：发电机励磁系统各种限制数据、发电机P-Q曲线、发变组保护定值。

6 YJD-AVC自动电压控制系统调试发现的问题

AVC在首月投运调节合格率仅为93.71%，通过认真分析，逐步优化参数，调节合格率已达到98%以上，主要发现的问题：1、主站的实时电压采样值与本地AVC 值在同一时刻不一致，两侧同一时刻的采样数值在时间上相差5 分钟左右，调整网调侧主服务器对时时间后，两侧采样数据基本保持一致，减少了AVC 调节的不合格点。2、AVC 主机通信切换时会造成自动化系统总控AK 单元的切换，存在通信来回切换过快，造成电厂NCS 监控系统主服务器死机，监控后台数据不刷新和大量报警信息上送的问题。通过将通信数据改为从远动AK 通道上获取，保证AVC 同时向外发送或接收数据，解决了AVC 主备通道切换造成的NCS

监控系统故障。

7 结论

综上所述，透过前文的论述不难发现，YJD-AVC自动电压控制系统在实际应用过程中可以有效的控制电压，确保电网电压的稳定性，具备很强的应用价值。尤其是结合玉环电厂的情况，凸显出YJD-AVC自动电压控制系统的技术优势与应用价值，尤其是YJD-AVC的工作流程与技术集成优势很具应用前景。此外，虽然YJD-AVC自动电压控制系统实际操控过程中仍然存在一些问题，比如监控方面的故障与采样数值的偏差等，但是其整体应用效果还是很不错的，值得进一步的研讨与推广，以发挥出该系统的最大优势。

参考文献：

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