貴州北盤江董箐發電廠自動電壓控制（AVC）技術的建立

吳永琦 王俊

（貴州黔源電力股份有限公司董箐發電廠，貴州貴陽 550002）

貴州北盤江董箐發電廠自動電壓控制（AVC）技術的建立

吳永琦 王俊

（貴州黔源電力股份有限公司董箐發電廠，貴州貴陽 550002）

貴州董箐發電廠采用AVC即自動電壓控制技術，按預定條件和要求自動控制電廠母線電壓或全廠無功功率。電廠AVC子站接收南網總調AVC主站下發的電壓控制指令后，按照控制策略調節投入AVC功能機組的無功功率，使母線電壓追隨總調AVC主站下發的目標值，實現全廠母線電壓自動控制。在保證機組安全運行的條件下，為系統提供了可充分利用的無功功率，減少電廠的功率損耗。

貴州董箐發電廠 AVC技術 電壓自動控制 減少無功功率損耗

1 電廠概況

貴州董箐發電廠位于北盤江下游打幫河口以下0.4km～5.5km的河段上，為北盤江干流（茅口以下）規劃梯級的第三級（第一級為光照水電站，第二級為馬馬崖水電站）。電廠裝機容量880MW（4× 220MW），出線為500kV電壓等級，控制方式采用計算機監控系統，按“無人值班”（少人值守）設計。

2 AVC技術建立意義

（1）董箐發電廠100kV董八線母線電壓的控制通過運行人員手動調節機組無功功率的方式實現。該種電壓調節方式自動化水平較低，且電壓調節精度不夠，已難適應目前電網的發展要求。（2）采用AVC技術，能實現母線電壓實時自動調節，運行人員不必再實時監視母線電壓值進行調節，減輕了工作負擔，且AVC電壓調節精度較人工調節精度高，降低了南網電壓考核的機率。

3 電廠AVC控制方式

（1）AVC控制模式：母線電壓控制模式。電廠接收調度下發的電廠母線電壓控制目標值后，按照一定的控制策略，通過計算自動得出電廠需要承擔的總無功功率，將總無功功率合理分配給參加AVC調節的機組，計算機監控系統向勵磁系統發送增減磁信號調節機組無功出力，使電廠母線電壓達到調度下發的目標值，實現全廠母線電壓自動控制。（2）AVC控制方式：閉環控制（遠方控制）。調度作為主站向電廠AVC子站下發電廠母線電壓控制目標值，子站根據該電壓控制目標值，按照一定的控制策略，計算出各臺機組的無功出力目標值，由計算機監控系統向發電機勵磁系統發送增減磁信號以調節機組無功功率，使電廠母線電壓向目標值逼近，形成電廠AVC子站與調度主站的閉環控制。

4 AVC系統結構及配置

4.1 硬件配置

（1）采用SUN公司的兩臺服務器雙機主備冗余方式配置。（2）上位機與主備遠動裝置具備交叉通訊的能力，任意一臺上位機或遠動裝置故障時系統仍可正常運行。（3）設備配置雙電源模塊，并支持交流和直流雙路供電。（4）配置足夠的串行通信口和以太網口以滿足與主站和其他設備的通信。（5）具有安全防護設施，滿足相關的安全防護要求，以保證系統的安全運行。

4.2 軟件配置

（1）具有良好的實時性和可維護性，包括數據采集、處理、通信和診斷等各種軟件。（2）軟件遵循國際標準，滿足開放性的要求。（3）軟件便于用戶進行二次開發、在線安裝、生成/修改新的應用功能。（4）配備一套完整的、可運行的軟件備份。（5）留有用戶用于運行維護、二次開發的接口。（6）具有較強的防計算機病毒、反入侵的能力，采用Unix或嵌入式操作系統。

4.3 機組單機AVC投入條件

（1）機組無功可調。（2）機組無功PID調節投入。（3）LCU 無故障。（4）無功測量源正常。當以上條件同時滿足時，機組單機AVC能正常投入。

4.4 機組退出AVC 的條件

（1）機組無功不可調節。（2）機組無功PID 調節退出。（3）機組LCU故障。（4）測量源故障。

4.5 全廠AVC投入條件

（1）有機組投入AVC。（2）電廠母線電壓正常，未越上下限。（3）機組無事故。（4）AVC在調度控制方式下，與南網通信正常。（5）各LCU無故障。（6）全廠電壓設定值與實際值偏差在設定范圍內。

4.6 全廠AVC退出

（1）無機組參加AVC。（2）電廠電壓故障。（3）電廠事故。（4）AVC控制權在“調度”時與調度通信故障。（5）發電態機組狀態突變。（6）發電態機組LCU故障。（7）母線電壓量測異常。當以上任意異常情況出現時，全廠AVC退出。

4.7 單機AVC增磁閉鎖

（1）機組發電機出口電壓Uab> 16.5375 kV。（2）機組發電機出口電壓Ubc> 16.5375 kV。（3）機組發電機出口電壓Uca> 16.5375 kV。（4）機組發電機出口電流Ia> 9000.0 A。（5）機組發電機出口電流Ib> 9000.0 A。（6）機組發電機出口電流Ic> 9000.0 A 。（7）機組勵磁電流>1925.0 A 。（8）機組勵磁系統轉子溫度過高。（9）機組勵磁系統過勵信號動作。（10）機組勵磁系統低頻過壓信號動作。

4.8 單機AVC減磁閉鎖

（1）機組發電機出口電壓Uab＜ 14.9625kV。（2）機組發電機出口電壓Ubc＜ 14.9625 kV。（3）機組發電機出口電壓Uca＜ 14.9625 kV。（4）機組勵磁系統欠勵信號動作。

5 AVC測試發現的問題

在AVC測試期間發現電廠董八線出線電壓有躍變毛刺現象，影響了AVC的調節結果，經檢查為電壓變送器問題，已將原來的ACI電壓組合功率變送器L3PK-5A-R更換為浙江涵普三相組合電壓變送器FPVX-V550F1-PD2-03，更換后電壓躍變現象消除。

6 AVC調試結果

董箐發電廠四臺機組經過AVC功能單機及多機測試，四臺機組的性能均達到《中國南方電網自動電壓控制（AVC）技術規范》要求：AVC的電壓調節速率均在規范要求的≥1kV/5min；AVC的電壓調節精度均滿足規范要求的0.5kV的調節死區。

［1］李欽，馮永青，等.中國南網電網自動電壓控制（AVC）技術規范.［Z］.廣東：中國南方電網電力調度通信中心，2010.10.

［2］郭文鑫，顧慧杰，等.南方電網自動電壓控制系統（AVC）運行管理規定［Z］.廣東：南方電網電力調度控制中心，2014.06.