（国家电投集团宁夏能源铝业有限公司临河发电分公司 宁夏银川 750411）
摘要：AVC装置作为电网电压无功优化系统中分级控制的电压控制实现手段，是通过调节发电机励磁实现电厂侧的电压控制，保证向电网输送合格的电压和满足系统需求的无功。同时接受调度通讯中心的上级电压控制命令和电压整定值，通过控制发电机励磁调节器的整定点来实现远方调度控制。本文针对AVC装置调节合格率不满足电网要求的问题，探讨了“AVC装置优化整改方案”的课题。
关键词：电压自动控制装置；装置参数；通讯逻辑
0 引言
临河发电分公司电压自动控制（AVC）使用的是南瑞北京监控中心生产的PAC4000A装置，系统通过远动终端接收宁夏中调AVC主站下发的电厂侧330kV母线指令。上位机单元在充分考虑各种约束条件后，计算出对应的控制脉冲宽度，以通讯方式下发至AVC下位机，由下位机输出增减磁信号给DCS调节机组无功功率，实现了AVC子站装置在1、2号机组之间进行无功优化配置，完成电厂母线电压自动控制。在电网中AVC的主要作用：（1）保证电网安全稳定运行；（2）保证电网电压合格；（3）降低网损。因此电网将该AVC装置的调节合格率及投运率纳入电网两个细则考核。
1 AVC工作原理
自动电压控制（Automatic Voltage Control）的简称。 它是利用计算机和通信技术，对电网中的无功资源以及调压设备进行自动控制，以达到保证电网安全、优质和经济运行的目的。 AVC装置作为电网电压无功优化系统中分级控制的电压控制实现手段，是针对负荷波动和偶然事故造成的电压变化迅速动作来控制调节发电机励磁实现电厂侧的电压控制，保证向电网输送合格的电压和满足系统需求的无功。同时接受来自省调度通讯中心的上级电压控制命令和电压整定值，通过电压无功优化算法计算并输出以控制发电机励磁调节器的整定点来实现远方调度控制。
2 发现的问题
2018年临河发电分公司因AVC装置调节合格率不满足电网大于99%的要求，因此被两个细则考核713.95分，合计71.4万。在宁夏电网所有参与AVC两个细则奖惩的电厂中排名靠后。
因此我们对AVC系统逻辑优化、整改工作，联系调控中心调取调节不合格考核点、DCS调节趋势、AVC装置报文、远动报文等相关数据进行专项分析，开展了参数及逻辑优化等工作，保证了AVC的调节完全满足电网要求。
根据电网AVC主站设定要求，主站每5min下发1次母线电压目标值，在2min后每半分钟各采集1个母线电压实测值，若5个测量值中有1个测量值与下发的目标值偏差大于1kV，则判断为不合格点。对调取的相关数据进行分析，发电AVC调节不合格的原因大致有以下几方面的问题：（1）电压目标高值附近不合格点占总考核点中的90%以上；
（2）调节速率不满足电网要求；
（3）AVC装置的记录功能不能满足考核后追忆的要求，且报警功能不完善；
（4）AVC与远东RTU通讯问题，导致主备机切换时出现中断。
3 解决方案
3.1 针对电压目标高值附近频繁被考核的问题进行了分析，与电网公司进行了定值核对，发现临河分公司330kV母线电压高限制值低于电网主站设置的高限制值0.5kV，造成下发高值时子站认为是非法值，不参与调节导致考核。对子站定值进行了修改，高于主站电压上限值0.5kV后目标高值附近考核的问题得以解决。
3.2 在分析不合率考核点的过程中发现部分考核点是在AVC装置发调节闭锁的前1s出现的，判断是AVC调节速率不满足要求造成的，对AVC脉宽进行了调整，由10改为5后AVC的调节合格率得到了提高。
3.3调取装置历史数据时发现该装置存储的历史数据不能满足查找考核的原因，因此增加了录波功能，在装置出现闭锁时自动启动录波功能，录取前后10min的波形，方便查找原因。且在DCS上增加了装置闭锁、异常报警功能，装置运行出现问题时第一时间提醒运行人员。
3.4 AVC与RTU双方的通讯设备均采用主备备用方式，在通道出现问题时双方的设备都可以实现主备机的自动切换管理，但在AVC IEC101主站与远动IEC101子站方向上屏蔽AVC主备机的存在，对远动只体现为1个物理通道，RTU侧只将该物理通道接入主机，导致RTU主机切换至备机时，AVC与RTU通讯中断，接收不到遥调指令。所以在AVC侧又增加1个物理通道，并且远动主备机本身的工作状态由AVC系统识别，双方实现交叉控制，冗余配置。如下图1
包含两路串口分别为：
（1）AVC的IEC101子站通道（通道1）
（2）AVC的IEC101主站通道（通道2）
3.4.1 通道接线方面：如下图2
（1）AVC主、备机的 IEC101主站经过EPRS-4020切换控制后占用1个物理通道经远动通讯切换器的转换与远动主备通讯机连接；
（2）AVC主、备的IEC101子站经过EPRS-4020切换控制后占用1个物理通道与远动主通讯机连接；
（3）AVC主、备的IEC101子站经过EPRS-4020切换控制后占用1个物理通道与远动备通讯机连接。
3.4.2 在物理接口方面：如下图3
（1）通讯板增加通讯串口（占用原通讯模块的调试串口）；
（2）增加通道切换装置EPRS-4020，及用于对端的RS422/232电平转换器JaRa2103C；
（3）现场增敷了通讯电缆。
3.4.3 在软件优化方面：
（1）修改了AVC软件框架；
（2）增加通讯模块任务，用于对新增通讯串口的数据响应；
（3）增加IEC101规约解析及应答处理，相关变化遥信、SOE事件处理。
4 结束语
针对2018年临河发电分公司因AVC装置调节合格率不满足电网大于99%的要求，被两个细则考核的问题。对AVC系统进行了参数的优化及程序修改，在保证机组安全稳定的前提下提高了AVC的调节合格率及投运率，完全满足《西北区域发电厂并网运行管理实施细则》中的相关要求，每月能够获得电网近33万元的电网补偿费用，每年能获得400多万元的收益。2018年度临河发电分公司AVC全年奖励近402万元，比2017年多奖励335万元。AVC系统参数及程序的优化的方法可以在同行（火电、风电、水电等）进行行业推广，且为厂家提供一定的调试经验。
参考文献
[1]国家能源局西北监管局，《西北区域发电厂并网运行管理实施细则》，2018.
[2]国家能源局西北监管局，《西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》，2018.
[3]周斌，谢银花. 微机保护系统可靠性应用研究江现代建设[J]，2010.
[4]邱立新.微机继电保护装置抑制干扰措施分析[J].中国新技术新产品，2010.
论文作者:雍璧源
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/8
标签：电压论文; 电网论文; 装置论文; 通讯论文; 通道论文; 主站论文; 合格率论文; 《中国电业》2019年第13期论文;