AVC在200MW机组上的应用及常见问题

邱林 武刚 郝永

摘要：随着电网的快速发展，自动电压控制(AVC)技术被越来越多的应用于各大发供电企业中，以电压安全和优质为约束，以系统运行经济性为目标，连续闭环的进行电压的实时控制，有效解决了电网面临的电压控制问题。对电厂侧，AVC的投入率是电网公司考核电厂的重要依据之一。

关键词：自动电压控制(AVC)闭环投入率故障

中图分类号：U664.1文献标识码：A文章编号：1672－3791(2012)02(a)－0127－02

隨着电力工业的发展，大容量电厂和电力用户的大电力系统的出现，电压问题已经不只是一个供电质量的问题，而且是关系到大系统安全运行和经济运行的重要问题。如何对电压进行优化控制，提高电压质量、降低系统网损成为供电企业调度运行人员日益重视的问题。近年来自动电压控制(AVC)技术的研究得到了长足的发展，成熟的AVC技术也逐步运用在各大电网的运行中。电网AVC系统的投运解决了电网运行中面临的无功电压问题，满足了电能质量、电网安全和经济运行的高要求，提高了电网的安全、经济、优质运行水平。

1卓资电厂AVC相关设备简介

内蒙古华电能源有限公司卓资发电分公司是4×200MW间接空冷机组，位于内蒙古电网末端，是典型的调峰电厂，有2座220KV升压站，#1升压站带#1、#2发电机组，#2升压站带#3、#4发电机组。发电机采用哈尔滨电机厂的HWLT－4型励磁调节系统，DCS采用华电南自天元自动化公司TN3000系统，远动装置采用的北京四方公司的CSM200EP系统，AVC装置采用安徽新力电网技术公司YC－2008系统。

2AVC控制原理

电厂侧AVC子站通过调度数据网接收省调AVC主站下发的220KV母线电压调整量，根据该值计算对应机组无功功率需求值，在充分考虑各种约束条件后，由上位机计算出对应的控制脉冲宽度，下发至AVC执行终端，输出增、减磁脉冲信号直接给励磁系统，由励磁系统调节机组无功功率，从而调整220kV母线电压。

控制方式：通过省局调度数据网接收省调AVC主站下发220kV母线电压调整指令。数据网与上位机屏柜采用超六类屏蔽双绞线联接。通过电厂远动RTU主站，以截取通讯报文的方式采集升压站母线电压及机组处理等实时数据。RTU与上位机屏柜采用RS485串口总线方式连接，远动屏内加装232／485转换器。上位机屏与#3、#4机组下位机采用光缆通信，用光电转换器进行变送。

信号传输如下。

(1)子站上传省调信号。

远方／就地控制模式；#1－#4机组投／退状态，

#1－#4机组增磁闭锁；#1－#4机组减磁闭锁。

(2)远动实时数据信号。

220kV Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ母线电压；机组有功出力；机组无功出力；机组定子电压；机组定子电流。

(3)子站与公用信号系统接口。

#1，#2，#3，#4机组子站状态信号接入DCS系统。输出增、减磁控制信号经同期屏过渡接入励磁调节器(AVR)。执行终端输出信号类型均为无源空触点。

3AVC系统投运

3.1AVC控制系统投运

3.1.1执行终端正常投运

(1)合上对应执行终端柜屏柜后电源开关。

(2)将对应机组执行终端上的POWER电源开关置于“ON”位置。

(3)在执行终端屏上投入对应机组增磁、减磁压板。

(4)在DCS上画面上投入对应机组AVC运行。

3.1.2AVC控制系统正常投运条件

(1)AVC装置上位机及其监控软件运行正常，计算模块状态指示正确。

(2)电厂RTU系统和AVC装置之间通讯正常。(远动正常信号)

(3)省调和电厂AVC装置之间通讯正常。(主站正常信号)

(4)AVC系统中控单元和执行终端之间通讯正常。(自检正常信号)

(5)单元机组AVR装置在远方自动控制方式运行，AVR装置投至“电压”控制方式运行正常。(AVR自动信号)

(6)单元机组AVC装置没有闭锁信号指示。

(7)单元机组运行工况稳定，负荷在50％机组出力以上运行。

(8)DCS的励磁画面无“自检异常”、“增励闭锁”、“减磁闭锁”、“电源异常”信号。

(9)电VDCS的励磁画面无励磁系统就地控制信号、励磁系统故障信号、快速熔断器熔断信号、转子接地故障信号、过励磁限制器动作信号、欠励磁限制器动作信号、励磁跳闸信号。

(10)220kV系统两段母线合环运行，220kV母线电压正常。

3.2AVC控制系统异常退出

(1)当装置面板出现“保护启动”信号时，运行人员首先注意增减磁灯是否常亮，如没有可手动复归装置面板“保护复位按钮”，如复归不掉，可通知继电保护人员处理。如增减磁灯亮AVC应紧急停运，退出AVC。

(2)当AVC投入后的状态信号出现以下报警需退出AVC，报警消除后，可再次投入。

①自检异常报警。

②AVC退出报警(DCS已手动投入AVC)。

③增减磁闭锁报警同时出现。

④AVR选择手动信号出现。

⑤励磁系统故障信号出现。

⑥快速熔断器熔断信号出现。

⑦转子接地故障信号出现。

⑧过励磁限制器动作。

⑨欠励磁限制器动作。

⑩励磁跳闸信号出现。

(11)励磁电流大于4512A。

(3)当220kV母线发PT断线时，应先退出AVC。

(4)发生下列任一种越限情况，机组AVC控制方式将自动退出运行。

①测量异常(如：220kV母线电压测量值超出90％～11O％额定电压范围时)。

②中调与AVC装置上位机通讯信号中断15min后、RTU系统与AVC装置上位机通讯信号中断15min后或AVC装置下位机与上位机通讯中断5min后。

③AVC装置信号偏差大或作用持续时间超时则退出计算模块运行。

④机组负荷小于50％运行。

⑤机端实际电压超出0.96Ue～1.04Ue范围时。

⑥机组无功功率超出上下限值时。

⑦发电机定子电流超1.05pu。

⑧机组6kV厂用母线电压超出0.95Ue～1.05Ue范围时。

(5)当机组停机后，应将AVC处于退出状态并将AVC增、减磁压板断开。

(6)当AVC系统因异常情况退出时，必须先退出执行终端压板，再关闭电源。

4AVC控制系统运行注意事项

(1)机组投入AVC自动控制方式运行时，应严密监视机组的运行工况及220kV母线电压的变化情况，若发现运行参数越限(增减闭锁同时出现)，但AVC装置没有自动退出运行时应人工紧急将AVC控制退出运行，并汇报省调调度员。可以选用以下任意一种紧急退出方法。

①由单元机组值班员将机端电压设定器切至“手动”状态。

②由运行人员在DCS画面上逐一退出运行机组AVC控制方式运行。

③在220kV保护小间AVC装置控制盘上将各机组AVC装置退出。

(2)因某种原因机组AVC自动退出时，DCs画面及报警信息清单中将有相应报警，此时机组运行人员员应及时监控，并检查机组运行参数是否越限，如因通讯方面的原因引起AVC自动退出，无法投入运行时应及时汇报省调调度员并联系检修部人员检查处理。

5常见问题

5.1通讯超时

卓资电厂在AVC投运期间经常发生与主站通讯异常现象，检查电厂侧AVC主站与调度侧主站通讯是否正常，判断依据：中控单元运行，执行终端投入信号送至中调自动化。

5.2增，减磁双闭锁

AVC运行过程中与主站通讯正常，机组却经常出现增，减磁双闭锁，检查机组各项运行参数是否越限，判断依据：对照AVC参数设置定值。

5.3信号不跟踪

AVC运行各项参数正常，给机组发增、减磁命令，母线电压一直不跟踪主站电压指令。检查机组机端电压是否达到上限，检查AVR增、减磁继电器是否正常(投入AVC后程序自动调节电压，调节比较频繁，继电器动作频繁易烧坏)。

6结语

对电网侧：自动电压调控系统广泛应用于电网各大发供电企业中才能充分发挥其经济性运行的作用，节能降耗的意义才能体现出来。对发电厂侧：母线电压的调整由人工监控改为自动调控，消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低了运行人员的工作强度。