浅析AVC装置运行中存在的问题及解决方案

刘 波 马贤宁 史松梅

（太仓港协鑫发电有限公司，江苏 苏州215433）

1 AVC装置介绍

无功电压自动控制（AVC）装置是电网无功电压控制系统的一个重要组成部分，是提高电网电压运行管理水平、保证电能质量的重要技术手段，是电网无功电压优化控制系统的前置部分，通过优化控制各机组的无功出力，达到实时调节220kV母线电压的目的。

AVC装置有2项主要功能，即无功优化计算和无功闭环调节。在计算过程中要充分考虑机组的各种约束条件，结合发电厂高压母线电压值、注入高压母线的无功及机组运行状态，根据设定的高压母线目标电压值，计算出需要注入高压母线的无功总量，然后按照既定的策略将无功量合理分配给各机组，利用发电厂自动电压控制系统调整机组无功出力或机端电压，使高压母线电压达到系统给定值。电厂自动电压控制系统如图1所示，图中的VPset为主站发给该电厂AVC装置（或本地设定）的高压母线电压目标值。

图1 电厂侧高压母线的自动电压控制

我公司有2套AVC装置，1～4号机共用1套，5～6机共用1套，每套AVC装置由1台上位机和n台下位机构成。上位机通过RTU通道与设于省调度通讯中心的主站通信，向主站系统上传所需的实时信息，接收主站端的控制指令，并与多个下位机间实现闭环运行，优化分配各机组实时输出的无功；或根据预置的高压侧母线的电压曲线，离线完成厂站端无功电压的优化控制。下位机接收上位机下传的控制指令，通过调节发电机励磁电流，实现发电机的无功电压优化控制。为提高电网电压和运行管理水平、保证电能质量，本文重点介绍我公司AVC装置运行中存在的问题，分析问题产生的原因，并提出相应的解决方案。

2 AVC装置运行中存在的问题及原因分析

我公司AVC装置自2008年10月投产以来，发生过以下问题：（1）AVC装置显示主站信号中断。AVC装置有时自动退出运行后又自动投入，有时未自动退出运行。向省内其他电厂了解，各电厂都存在同样的问题，经省电力公司方式处人员与方天公司厂家技术人员共同分析，原因为省电力公司AVC装置主站软件存在问题。（2）AVC装置发“RTU设定电压越界”报警。AVC上位机上135 MW机组和300 MW机组设定电压超限，导致机组无功超调。（3）AVC装置发“输入异常”报警。经检查，原因为发电机功率变送器故障，导致输入AVC装置的发电机功率异常。（4）AVC自动退出。检查AVC装置无报警、220kV母线电压及发电机出口电压均正常，经与厂家共同检查，原因为AVC装置程序版本低。（5）＃1、＃2机（双水内冷机组）差动检漏装置发信号，＃1、＃2机AVC自动退出运行。＃1、＃2机差动检漏装置发信号，AVC判断为励磁调节器故障，导致＃1、＃2机AVC退出。（6）AVC装置上位机监视画面发AVC投退位置分闸、合闸报警信号，有时会出现AVC上位机目标无功指令消失现象。经联系厂家检查，原因为AVC软件版本低及AVC上位机中发电机电流、电压参数设计不合理。（7）AVC上位机发AVC离线报警，上位机所有显示数据均为0。AVC装置上位机与下位机之间数据通讯如果连续出现3个误码，装置会判断为误码，导致AVC上位机发AVC离线报警，上位机所有显示数据均为0。（8）AVC装置上位机发出“发电机数据限制校验不通过”报警，AVC自动退出运行。经检查、分析，原因为发电机功率变送器故障。（9）AVC投运期间，多次出现＃1～＃4机无功偏高运行（＃1、＃2机无功70 Mvar左右运行，＃3、＃4机无功120 Mvar左右运行），＃5～＃6机无功偏低运行（＃5、＃6机无功50 Mvar左右运行），各机组间无功未实现AVC无功优化分配功能。我公司一、二期220kV升压站与三期220kV升压站均通过220kV线路与浏家港变电所连接，浏家港变电所220kV母线接线方式为双母双分段接线，母联开关均处于合闸位置，一、二期AVC与三期AVC为2独立的AVC装置，理论上省调方式处主站下发的一、二期AVC与三期AVC目标电压应接近相同，但省调方式处主站下发的一、二期AVC与三期AVC目标电压有时出现偏差较大现象，原因为主站控制系统计算产生的目标电压不一致。

3 解决方案

针对上述问题产生的原因，分别采取了如下对应的解决方案：（1）方天公司厂家技术人员对省电力公司AVC装置主站软件进行了升级，升级后AVC装置运行正常。考虑到AVC装置运行中有可能再次发生AVC主站通讯故障，我公司制定了如下应对措施：AVC主站通讯故障后，如AVC装置已自动退出运行，应立即汇报省调值班员核查主站及通道是否正常，同时联系继电保护人员对我公司远动装置进行检查，待双方均检查、处理无异常后，方可申请省调值班调度员重新投入AVC装置运行；如AVC装置未自动退出运行，且发电机电压、电流未超过规程规定值，可维持AVC装置运行，并汇报调度核查主站及通道是否正常，同时联系继电保护人员检查远动装置回路是否运行正常。（2）AVC投运期间，根据《135 MW机组集控运行规程》及《300 MW机组集控运行规程》规定，发电机出口电压不超过额定值的5%（即135 MW机组上限不超过16.5 kV，下限不低于15 kV；300 MW机组上限不超过21 kV，下限不低于19 kV），对AVC上位机上发电机出口电压上、下限进行了重新设定，投运后运行正常。（3）经更换发电机功率变送器后投入运行正常。我公司采取的应对措施：发电机功率变送器故障后，运行人员应及时汇报省调将AVC、AGC装置退出运行，同时联系继电保护人员检查处理。（4）联系厂家对程序版本进行升级处理，运行正常。（5）对AVC逻辑设计进行梳理，将非AVR故障信号退出AVC逻辑回路，投运后运行正常。（6）联系厂家对AVC软件进行升级，并根据机组实际运行情况对AVC上位机中发电机电流、电压设计参数进行修改，投入运行后正常。（7）AVC装置上位机与下位机之间数据通讯出现误码是不可避免的，连续出现3个误码的几率也是非常低的，AVC装置投运后只出现过一次，将AVC装置上位机与下位机之间数据通讯修改为连续出现5个误码时才发出报警，投入运行正常。（8）机组运行中将变送器更换为备用通道运行，利用机组停机机会更换故障功率变送器，并将AVC模拟量信号采用独立的变送器输出（原设计为与DCS串接共用）。（9）联系厂家技术人员，修改主站控制策略，使主站控制系统计算产生的2个目标电压（一、二期AVC目标电压与三期AVC目标电压）接近相等，保证＃1～＃6机实现AVC无功优化分配功能，从而提高电能质量及机组运行经济性。

4 结语

AVC装置是电网无功电压控制系统的一个重要组成部分，是提高电网电压运行管理水平、保证电能质量的重要技术手段。因此，维护和管理好AVC装置，确保AVC装置安全、可靠运行，能提高电力系统运行的稳定性和安全性，提高电能质量，改善电网整体供电水平，充分发挥电网的经济效益，为指导电网节能和安全运行发挥积极作用。

［1］江苏方天.电厂侧自动电压控制AVC系统技术说明书，2006