淺析AVC系統在發電廠系統中的作用

戰冬來 王洋

摘要：現階段，隨著我國經濟的快速發展和人們生活水平的提高，人們對電的需求越來越大。使得電力系統的規模日益龐大，因此電力系統的安全和優質運行就顯得非常重要了。電壓是衡量電能質量的一項非常重要標準，電壓的穩定情況直接關系到電力系統是否能安全穩定的運行。為了有效保證電壓的質量以及電壓的無功平衡，使其能夠安全、穩定、經濟的運行，對電網實現電壓/無功自動電壓控制（也稱AVC），同時這也是對電網實行有效控制的一項重要措施。本文詳細分析了AVC系統在發電廠系統的作用。

關鍵詞：AVC系統；發電廠系統；作用

引言

在發電廠的運行中，廠用電是衡量其技術發展與運行的重要因素自動電壓控制（AVC）系統的應用的對發電廠廠用電有著較為顯著的影響。文中對自動電壓控制原理進行了闡析，分析了當下影響發電廠廠用電影響因素及AVC系統的主要影響因素，研究了發電廠自動電壓控制對廠用電的影響，以期明確自動電壓控制在發電廠中的影響地位，促進發電廠的長效穩健發展。

一、AVC系統在發電廠系統中應用的必要性

隨著十九大的召開，全面建成小康社會的基礎就是確保社會處于安定狀態之中，AVC系統在發電廠中的應用成為必然的趨勢，其對于電力系統的穩定性起到積極的作用。在電網網架結構日益繁瑣的今天，重視無功電源和無功補償容量的增加是關鍵，水電廠的運行也應該將此方面的問題充分考慮，在追求穩定性的基礎上，讓AVC系統的作用充分發揮出來，保證更好的維護電網的順暢運作。

二、AVC系統在發電廠系統中的作用

（一）AVC系統的控制方式分析

在AVC系統中，調度中心主站根據各電壓中樞點的電壓和電網無功潮流的分布情況進行優化計算，向發電機組或發電廠下發優化后電壓指令，發電廠側AVC系統子站通過調度數據網接收省調AVC系統主站下發的220kV母線電壓調整量和220kV出線側母線電壓調整量。根據該值計算對應機組無功功率需求值，在充分考慮幾種約束安全穩定的條件后，由上位機計算出對應的控制脈沖寬度，下發至AVC系統執行終端（下位機），輸出增、減磁脈沖信號直接給發電機的勵磁調節器，調節發電機的轉子電流以調節機組的無功功率，從而使220kV母線電壓達到主站的要求值。

（二）機組無功調節對策

機組無功調節對策應該重視合理性，需依照實際的情況做出調整，以便達到理想化的狀態。應該注意的是機端電壓水平可以及時的迎合機組廠用電，同時也應該符合變壓器運行的基本要求，若是機組電壓已經超出了特定的范圍，需要適當的調節機組無功出力，保證機端電壓能夠穩定在正常的狀態。當機組機端電壓處于相對正常的狀態時，應該分析機組功率因數是不是能夠達到相應的要求，如果不能滿足基本的需要，則需要適當的調節機組無功出力，保證滿足標準，同時也應該分析對機端電壓產生的影響。樞紐母線電壓能否符合相應的標準也是需要考慮的方面，若是無法滿足，應該及時的調節有關機組的無功出力。在區域中的電廠機組間無功分配情況也是需要考慮的方面，根據相關的規定分析其是否達標，若是不符合相關的要求，應該及時的協調有關機組的無功出力情況。區域內部和區域之間無功流動是不是能夠迎合經濟壓差的基本要求，如果不能滿足相應的標準，必須要及時的調節機組無功出力，保證線路無功流動可以迎合經濟壓差的要求，適當的降低網損。在進行調節的時候，應該保證發電機組無功出力分布保持在相對均衡的狀態之下，機組的功率因數應該處于大致相等的條件下，也就是在增加無功出力的時候，在迎合安全標準的情況下，適當的增加功率因數高的機組，同時適當的減少功率因數較低的機組。

（三）AVC系統對廠用電的影響分析

增加電廠的工作電壓的穩定性。電壓的穩定性是火力發電廠生產運行的重要條件，通過技術手段對電壓的穩定性進行保證是電力企業的長久研究課題。自動電壓控制系統的應用能夠通過自動化信息技術提升電壓控制的效率與質量，保證電廠電壓的整體穩定性，進而實現對廠用電的有效控制。在火力發電廠生產運行過程中，當產生電壓不穩的問題時，廠用電量也會隨之升高，自動電壓控制系統的應用能夠在電壓負荷產生變化時，及時開展信息收集分析，并在此基礎上迅速地對電壓進行調節，有效地使電壓始終保持在穩定的水平，滿足電廠生產機組的工作需求，減少不必要的廠用電的產生。

（四）發電廠側AVC系統的控制方案

在發電廠側建立AVC系統子站（中控單元），同時在發電機側增設執行終端機（下位機），與調度中心主站共同組成AVC系統，以“主站-子站”星型網絡方式運行。主站與子站之間通過現有數據采集系統及數據通信網（調度數據網）互聯并完成信息交換。河北省調度中心AVC系統主站根據系統電壓及無功功率分布，定時計算各受控點高壓側母線電壓目標，并將目標指令下發到發電廠側AVC系統子站，指令采用遙調方式下達。具體下達方式為：主站每隔一段時間（不超過15min），以通信方式向發電廠RTU發送遙調量指令，電廠RTU將遙調量轉換為一路4～20mA模擬量輸出，使用光纜送至AVC系統子站的模擬量采集單元，經A/D轉換后以通信方式將轉換結果送至AVC系統中控單元，解析后得到主站下發的遙調量，根據下述指令約定獲得母線電壓目標指令。為確保AVC系統中控單元與調度主站獲取數據源一致，RTU實時采集電廠機組的有功功率、無功功率、機端電壓、機端電流和母線電壓等數據，并上傳至調度中心，AVC系統中控單元還將內部狀態信號（如增閉鎖、減閉鎖、自檢等）通過開關量輸出方式送至RTU端，調度可從RTU端獲取系統運行狀態信息。

結語

保障電壓的穩定性是電力系統的正常運行的關鍵，也是保證整個社會正常運轉的前提。目前電壓/無功自動電壓控制（也稱AVC）的應用在保障發電廠電壓穩定上發揮了巨大作用。本文重點討論了AVC系統在發電廠系統中的作用，分析了其在發電廠應用的必要性和在具體實施過程中的一些事宜等。因AVC具備的功能能夠更好的迎合發電廠系統工作的需要，所以可以適當的將其運用起來，保證發電廠的電壓穩定性，維護電力系統良好的運作，更好的發揮出積極的影響。為迎合電壓穩定的基本要求，在省調度中心AVC控制系統中增加新型軟件，同時設置備用通道，可以讓運行過程更為可靠且科學。

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