电压越限导致机组AVC合格率偏低原因分析及解决对策

陕西榆林能源集团横山煤电有限公司 陕西 榆林 719000

1 前言

电网调度端为实现系统内无功的合理分配、电压的有效调节,每季度会针对各电厂下发对应的电压调节曲线。其AVC主站根据电压曲线实时向电厂下发电压调节指令,通过对比下发的电压指令值与电厂AVC系统调节后的电压反馈值进行比较,进而判定电厂侧在此时间段电压调节是否满足相关要求。为掌握厂站侧AVC调节系统的运行质量,AVC主站按月计算出各电厂AVC调节系统的两率情况,并针对电厂做出考核。因此,电厂经济方面考虑AVC系统两率的高低就显得非常重要。

2 某电厂AVC合格率情况

2020年度,某1000k V电厂AVC第一、第二季度合格率保持在较高水平,而第三季度平均合格率明显下降,约为87%。因满足电网最低96%标准要求,受到较多的电量考核。

2020年 平均AVC合格率 考核电量(MWH)一季度 99% 0二季度 99%0三季度 87%2909

3 某电网第三季度电压曲线的变化

根据电网下发电压曲线,某1000k V电厂第一、第二季度电压曲线低谷电压范围为:1000-1064(k V);平峰范围为:1005-1064(k V);高峰范围为:1010-1064(k V)。第三季度电压曲线低谷电压范围为:1000-1064(k V);平峰范围为:1015-1064(k V);高峰范围为:1030-1064(k V);第四季度电压曲线低谷电压范围为:1000-1064(k V);平峰范围为:1010-1064(k V);高峰范围为:1020-1064(k V)。

可见,第三季度迎峰度夏期间随着电网某时间段全网负荷的增加,高峰负荷时段电压明显发生偏高变化且调节区间有所缩小。

4 合格率偏低的直接原因

通过分析,排除某电厂AVC调节系统自身问题外,合格率偏低产生的主要原因为时段性的电压越下限。

4.1 迎峰度夏期间的高峰负荷时段,电厂AVC调节系统调节后的母线电压与AVC主站所下发的目标电压值存在一定的电压偏差,且大于规定值。

4.2 在高峰负荷时段,电厂侧由于发电机机端电压高闭锁,导致AVC自动调节系统长期处于闭锁状态,发电机在此工况下已达到最大调节能力。但根据某电网相关要求,电厂母线电压在机组AVC调节系统投运期间若发生电压越上或越下限时,均判断此时间段电厂AVC系统调节电压为不合格。可见,电压的越限问题是AVC调节系统合格率计算过程中的最基本条件。

5 产生电压越下限原因分析

AVC远动装置上送调度端电压问题

由于远动装置所上送的母线电压为单相相电压的换算值,该上送调度端的电压值也是调度端AVC主站调节电压的唯一参考值,如果远动上送某相电压值相对偏低,将造成高峰负荷时段电厂AVC调节系统的调节裕度减少。

例:电厂侧当前母线电压为1029k V,AVC主站下发某高峰负荷时段下发1030k V最低电压遥调指令,此时电厂侧母线三相电压分别为:Uac=1028;Uab=1031;Ubc=1032。由于电厂通过远动终端上送电压为Uac,电厂AVC子站控制励磁系统增磁进行无功调节,发电机机端电压升高。但是由于机端电压高闭锁原因,可能无法进行自动调节。此负荷时段电压未能达到主站要求的1030k V,AVC主站判断此时段调节不合格。反之,如电厂上送远动终端电压为Uab或Ubc时,此负荷时段电压满足AVC主站1030k V最低电压要求。排除母线电压波动及调节死区影响,此负荷时段不存在电压越下限的情况。

通过上述分析,由于电网在迎峰度夏期间所下发电压曲线区间相对较窄,当电厂上送调度端的电压选取相对较低时,AVC系统在调节过程易发生机端电压闭锁,必定造成电厂侧母线电压不能满足电网要求的最低电压,导致此高峰负荷时段的电压长期处于越下限状态,影响整个高峰负荷时段的AVC合格率。

6 减少电压越下限的解决措施

6.1 修改电厂远动终端配置,将上送调度端的母线电压选择为折算后相对较高的线电压作为AVC主站的参考电压。防止电厂AVC系统在调节最低目标电压值时因机端电压高闭锁产生的越下限问题。

6.2 在保证发电机机端电压安全的前提下,电厂AVC系统设置合理的机端闭锁电压定值,进而减少触发因机端电压高闭锁的工况,保证在高峰负荷时段电网要求最低负荷电压的调节裕度。

7 应用及效果

在不考虑线路PT、远动采集精度的影响,某电厂将实测较高母线的相电压换算后上送至调度端,折算后较未修改前上送母线电压本高出2-3k V的偏差。因此在相同工况下,机端电压未发生高闭锁工况,并在规定时间调节至高峰负荷时段的最低电压,顺利进入AVC主站下一时间段电压调节指令,随着指令电压的不断提高,虽然仍有机端电压高闭锁的情况,但由于母线电压在电网规定的高峰负荷时段的最低电压之上,母越下限问题明显减少。经修改远动上送调度端母线电压后,某电厂在第三季度迎峰度夏期间机组AVC合格率明显提高。

8 结论

总之,根据电网下发的电压曲线情况,电厂应该根据电厂实际母线各相电压大小情况分析远动终端上送电压是否合理,或AVC调节系统的发电机机端电压高闭锁值大小设置是否合适,把握在高峰负荷时段AVC主站下发最低电压要求的过程中,电厂AVC子站应尽可能将电压调节至规定范围,保证发电机有一定调节裕度顺利进入下一阶段的指令调节,减少因发电机机端电压过早闭锁及母线电压固有波动而造成的电压越下限问题。