AVC對電廠的影響及應對策略

1、從自動電壓控制系統(tǒng)開始，分析了新的控制模式對不同 類型電廠的影響，并給出了應對策略。自動電壓控制系統(tǒng)(AVC)作為一種在線的電網(wǎng)無功調(diào)度 系統(tǒng)，近幾年得到快速的應用與發(fā)展。它對優(yōu)化區(qū)域電 網(wǎng)的無功潮流，改善電網(wǎng)供電水平起到了積極作用。AVC系統(tǒng)簡介1、AVC基本結(jié)構(gòu)AVC系統(tǒng)一般由主站和子站組成。主站安裝在區(qū)域電網(wǎng) 的調(diào)度中心，子站安裝在發(fā)電廠側(cè)。AVC主站根據(jù)系統(tǒng) 無功優(yōu)化潮流的計算，將節(jié)點電壓控制命令發(fā)送到子 站，并接收子站反饋的狀態(tài)信息。AVC子站在功能邏輯 上又可分為上位機和下位機。上位機接收主站的控制命 令，向下位機下達各機組的目標無功。avc系統(tǒng)示意圖 如圖1。圖1 AVC系統(tǒng)示意

2、圖2、AVC目標控制模型電廠側(cè)子站接受到主站的目標控制值（節(jié)點電壓）后， 進行全廠無功計算，給各機組分配目標無功。機組的無 功調(diào)節(jié)控制量唯一取決于主站的目標控制值，各機組的 運行狀態(tài)量（如機端電壓、廠用母線電壓、機組的有功 和無功等）只用作判斷是否允許AVC調(diào)節(jié)的安全閉鎖 條件。AVC目標控制模型示意圖如圖2。圖2 AVC目標控制模型示意圖這種控制模式，與傳統(tǒng)的單機型AVR控制模式有很大 區(qū)別。各電廠由于所處的無功環(huán)境的差異，在AVC系 統(tǒng)的調(diào)節(jié)下呈現(xiàn)出不同的問題。對電廠的影響1、對負荷中心附近電廠的影響由于負荷中心消耗的無功較多，當電網(wǎng)配套的無功調(diào)節(jié) 手段不足時，AVC系統(tǒng)必然會要求附近的電

3、廠增發(fā)無 功，以滿足電網(wǎng)維持電壓水平的要求。如果電網(wǎng)無功缺 口較大，AVC就會不斷地調(diào)高這些電廠的無功出力，直 到發(fā)電機組的相關(guān)參數(shù)（電壓、電流、無功等）達到閉 鎖值。經(jīng)常處于這種運行狀態(tài)，必然會對電廠造成很大 的影響。（1）加速絕緣老化。發(fā)電機組經(jīng)常發(fā)出大量的無功，其 廠內(nèi)電壓將長期偏高，必然加速電氣設備絕緣的老化。（2 ）絕緣損壞的風險。在電網(wǎng)負荷的高峰期間，電廠發(fā) 出的有功、無功都處于高限，廠用母線電壓也會處在高位運行。轉(zhuǎn)入負荷低谷運行后，電網(wǎng)的有功、無功需求 都會下降。此時，電廠有功出力減少，廠用負荷隨之降 低。如果AVC下發(fā)的無功調(diào)節(jié)指令不變或減無功的調(diào)整力 度不夠，那么發(fā)電機的廠用

4、母線電壓必然上升，甚至超 過電氣設備允許運行電壓的極限值?？赡茉斐蓚€別甚至 大面積的電氣設備絕緣損壞，危及發(fā)電機組的安全運 行。2、對遠離負荷中心電廠的影響遠離負荷中心電廠發(fā)出的電能常要經(jīng)過很長的高壓線路 來輸送。這些輸電線路長則幾百千米，短的也有幾十千 米。長長的高壓輸電線，成了電網(wǎng)的大容量無功源。地 處線路末端的發(fā)電廠，無功富裕，表現(xiàn)為升壓站母線和 廠用母線電壓長期偏高。當電網(wǎng)電壓偏高時，AVC系統(tǒng)肯定要求電廠吸收無功, 因此，就會不斷給發(fā)電機組的AVR下達減磁指令，直 至實現(xiàn)AVC設定的目標控制值或觸發(fā)某一安全閉鎖條件。廠用母線處于發(fā)電廠的負荷末端，因此，率先閉鎖AVC調(diào)節(jié)的基本都是廠用

5、母線電壓低限。AVC子站的廠用母線電壓低限定值一般整定在電氣設備 允許長期運行電壓的下限（如6kV電壓等級整定值下限 為6kV）。廠用母線電壓經(jīng)常運行在低限定值附近，對 機組安全運行存在很大風險。如果廠用母線電壓在AVC調(diào)整下已運行在整定值的下 限，當發(fā)電機組的運行狀態(tài)由負荷低谷時的低有功、低 無功向負荷高峰時的高有功、低無功轉(zhuǎn)變時，廠用負荷 相應會上升，其廠用母線電壓必然下降。電壓的這種下降，不是由AVC系統(tǒng)調(diào)節(jié)的，而是因負 荷的變動自然導致的，AVC系統(tǒng)無法進行閉鎖。如果 廠用母線電壓下降過低，可能導致某些對電壓敏感的設 備跳閘，危及機組的安全。1、負荷中心附近電廠的對策對于負荷中心附近的

6、電廠，為解決在AVC系統(tǒng)控制下 廠用電壓長期高位運行的問題，綜合可行性、有效性以 及經(jīng)濟性等方面因素，可以采取以下一種或幾種措施：（1）調(diào)整電廠的變壓器分接頭。調(diào)高廠用變壓器分接頭 是應對廠用電壓過高的最經(jīng)濟的辦法。需要注意的是， 如果對低壓廠用變壓器的分接頭進行調(diào)整，則AVC子 站的廠用母線電壓低限定值不宜設定在該類電壓等級的 允許下限（如6kV電壓等級整定值下限不宜設定為 6kV），以確保廠用母線電壓運行在整定值下限時其下 一級母線電壓仍在允許范圍內(nèi)。（2）電網(wǎng)在負荷側(cè)加裝電容器，可以適量補償無功以降 低發(fā)電廠的負擔。（3）加裝靜止無功補償器。靜止無功補償器能對系統(tǒng)的 無功進行逆向調(diào)節(jié)，即

7、系統(tǒng)無功不足時發(fā)出無功，系統(tǒng) 無功過剩時吸收無功。因此，在電網(wǎng)或電廠加裝靜止無 功補償器，能有效解決無功調(diào)節(jié)問題。（4）AVC系統(tǒng)：AVC系統(tǒng)對電廠的控制目標應從單目 標轉(zhuǎn)向多目標，即從電網(wǎng)關(guān)心的電廠升壓站母線電壓變 為廠網(wǎng)雙方都關(guān)心的節(jié)點電壓（升壓站母線電壓、機端 電壓以及廠用電壓等）；AVC子站的安全閉鎖條件上限 可以適當下調(diào)，給電廠的無功調(diào)整一定的安全裕度。2、遠離負荷中心電廠的對策對于遠離負荷中心的電廠，為解決在AVC系統(tǒng)控制下 廠用電壓長期偏低的隱患，可以考慮：（1）調(diào)整電廠的變壓器分接頭。但注意事項應和“負荷 中心附近電廠的對策”上的相反，即AVC子站的廠用母 線電壓高限定值應適度降低（如6kV電壓等級整定值上 限不宜設定為6.6kV ）。（2）加裝電抗器。在輸電線路上串聯(lián)電抗器，是常用的 應對長線路電容電流過剩的辦法。（3）加裝電容器。在廠用母線上并聯(lián)電容器，可以補償 適量的無功以提高母線電壓。(4 )加裝靜止無功補償器。AVC系統(tǒng)：AVC系統(tǒng)的控制目標應從單目標轉(zhuǎn)向 多目標；AVC子站的安全閉鎖條件下限可以適當上調(diào)。結(jié)束語AVC系統(tǒng)是一種