自动电压控制系统在发电厂的应用

【摘要】随着现代化发展进程的加快，人们对待用电的需求量也不断提升，推动了我国整个电力行业的迅猛发展。而现阶段自动电压控制系统被广泛地运用到发电厂当中，其主要作用为于系统电压变化时，自动调节励磁以保持机端电压不变。文章将结合本人多年的工作经验进行分析，阐述自动电压控制系统在发电厂运用的基本原理，以及主要的控制策略与影响因素。给予大家一些理论建议或者意见。

【关键词】自动电压控制系统；发电厂应用；分析研究

随着社会经济的发展，超大功率发电机组的运用以及超高压电网的构成，造成了电压指标该问题的重要性。良好的无功电压控制体系，不但能增加电网的电能质量情况，提高电力系统运用的稳定性与安全性，且可减少网络线路的损害，进而实现电网运营的经济效益与社会效益。

1.远动终端设备的装置基准

由于电力系统调度数据通信网络的成立，以及DL/T 634. 5104—2002《远动设备及系统第5104部分：传输规约》的颁发，而致使该传输规约被普遍运用在远动传输体系当中。自动电压控制系统的普遍应用，推动了远动终端设备呈现多种通讯模式，其涵盖网络通信模式与专线通信模式，于支撑DL/T 634. 5104—2002《远动设备及系统第5104部分：传输规约》的根基中，共同支撑循环远东规约等常规传输规约。而通信接口方式涵盖RS-232与RJ45，4WE/M。远动终端运用全球定位系统对时，需具备接收当地全球定位系统时间信号的作用，也能接收远动主站的广播对时，确保数据系统的时间相同。自动电压控制系统的稳定、安全对于电网电压控制有着非常重要的意义，所以，为顾虑装置运营会出现突发性事故，远动终端装置一般运用主/备热切换模式和双机化冗余设备[1]。

2.自动电压控制系统的控制模式

2.1就地控制模式

自动电压控制主站系统定期传送电厂主变压器高压侧母线电压计划曲线到电厂侧自动电压控制系统子站中，而计划曲线为电压下限与电压上限构成。发电厂主变压器高压侧母线电压大于计划曲线上限，亦或者小于计划曲线下限，自动电压控制子站统计各台机组无功出力目标，把电压调整到计划曲线范畴当中。

2.2远方控制模式

2.2.1单机无功闭环控制模式。自动电压控制主站系统定期给予电厂侧自动电压控制子站发送运营机组单机无功数据值，自动电压控制子站按照无功控制数据值，可直接或者间接经过分散控制系统给予发电机励磁调节器输送减增磁信号，充分调整发电机无功出力到数据目标值。

2.2.2母线电压闭环控制方式。自动电压控制主站系统定期给予电厂侧自动电压控制子站发送电厂主变压器高压侧母线电压控制数据值，自动电压控制子站按照电压控制数据值，根据具体的控制战略统计出各台机组的无功出力数据值，经自动电压控制子站直接亦或者间接经过分散控制系统给予发电机的励磁调节器输送减增磁信号，进而调整发电机无功出力功能，促使电厂主变压器高压侧母线电压转由数据值靠近，构成电厂侧自动电压控制主站系统和自动电压控制子站系统的闭环控制。

3.自动电压控制子站系统控制战略和构架

自动电压控制子站系统的全局控制分为三个层次，一级电压控制、二级电压控制、三级电压控制；主要由后台计算机、协调控制器、多个执行控制器组成，实现一个安全、稳定的自动电压控制系统。一般情况下，发动机进行联网运营过程中经过管理系统发电机的无功出力，以提升系统的电压安全、稳定裕度。而多台机组运营过程中，自动电压控制子站控制系统的无功分配战略针对机组的稳定、安全执行起着非常主要的作用。于探究机端电压能够符合时，发电机无功裕度影响因素的根基上，发电厂侧自动电压控制子站无功功率分配一般使用等裕度分配、等功率因数分配、平均分配、按容量分配等战略[2]。

4.在运行自动电压控制系统中需研究的影响因素

4.1无功与电压的死区

无功、电压的死区数值直接规定了自动电压控制的调节精度与调节频率，倘若系统向无功目标值或者定电压和当前机组无功值、母线电压的差低于死区数据定值时，自动电压控制将终结无功功率分配，从而防止频繁调节机组励磁。此外，死区值的设定需科学、合理地探究自动电压控制调整最小脉冲，与自动电压控制响应速率，防止自动电压控制调整处于死循环状态。

4.2单机无功、母线电压目标数据值制定

为防止自动电压控制子站接到单机无功或者母线电压目标数据值之后，发电机组运营参数变化导致系统与机组振荡，自动电压控制子站接到的机组无功、母线电压目标值需为连续变化和变量速率能按照系统需实施调节。自动电压控制子站接到无效数据目标后，需不实施数据运行。

4.3各环节的控制范畴

4.3.1投退。自动电压控制系统本身产生自动电压控制主站和自动电压控制子站通信隔断，以及远动终端系统和自动电压控制子站通信隔断等突发性事故时，为避免制约机组的运行，自动电压控制系统会投退，亦或者经闭环转变为开环控制[3]。

4.3.2闭锁。较低的极端电压将诱发发电机静态不稳，电厂使用的电压越限将导致辅机装置出现失误运营，所以，自动电压控制系统调整需科学、合理地考究机组低励限制、进相能力、机端电压、定子及转子电流、厂用电压等详细参数。按照运营机组的发电机P-Q曲线、各极限指标制定制约因素，例如：机组机端电压、母线电压、厂用电电压、机组无功功率、机组机端电流、机组有功等各方面的单向闭锁。于电网系统控制中，发电机组运营产生突发性状况时，自动电压控制设备需准确分辨，以及立即做出正确的反应，例如：自动电压控制子站于调节机组无功时长时间调整无效、主要参数双量测误差较大、AVR异常、母线电压波动较大、系统产生扰动等，需闭锁自动电压控制的调整功能。

4.3.3反调和限制。当厂用变压器高压侧机端电压、母线电压、厂用电压、机组无功功率等主要参数大于闭锁值时，自动电压控制系统会立即实施单向调节闭锁，而系统电压的波动针对机组数值的影响仍旧很大，所以，需设定具体限制值以及时实施反向调整。例如：当厂用电压大于6千伏时，自动电压控制系统闭锁相对应机组减无功，该时倘若系统电压波动促使厂用电压更加减少，将会制约厂用辅机的运营；厂用电小于限制值时，提升了运行机组的安全威胁，自动电压控制系统需实施反向增磁调节，促使厂用电压控制在规定的范畴当中[4]。

4.4检测出现误差

自动电压控制系统的各环节倘若出现较大的误差，将严重影响目标值的运行与控制，进而影响作用效果，严重者将引发突发性机组故障。模拟量检测机组需确保于规定的范畴当中，针对重点参数需进行双测量点控制。

参考文献

[1]张明晔，郭庆来，孙宏斌.应用于北美电网的自动电压控制系统设计与实现[J].电网技术，2013，37（2）：349-355.

[2]马继山，杨洪耕.基于电网分区省地协调的自动电压控制系统优化控制策略[J].能源技术经济，2011，23（7）：30-34.

[3]段登伟，洪行旅，刘宇.一种基于混合模式的自动电压控制系统在地区电网中的应用[J].电气应用，2010，29（5）：50-54.

[4]高胜强，徐莹，帅萌.关于AVC电网自动电压控制系统控制策略的研究[J].电源技术应用，2013（7）：168-169.