浅谈发电厂AVC系统在网源协调中的应用论文_陈凯1,张俊杰2

陈凯1 张俊杰2

(1.宁夏国华宁东发电有限公司 750408;2.宁夏国华宁东发电有限公司 750408)

摘要:“网源协调”是指发电机组与电网的协调管理,通过对发电机组、升压站等与电网密切相关的设备管理,保证发电机组和电网的安全稳定运行。AVC通过励磁调节器(AVR)调节发电机机端电压/无功达到主站控制目标,进行实时最优闭环控制,满足全网安全电压约束条件下的优化无功潮流,从而使电网尽可能地保持在最优无功运行状态或附近,以达到提高电压合格率,降低电网能量损耗的目的。

关键词:AVC;网源协调;励磁

1、引言

近些年来,随着我国经济不断的发展,社会用电需求旺盛,越来越多的发电机组并入电网,以满足生产生活中的各类用电设备。在这种条件下,电网本身对其安全无论精度和速度都难以满足电网的调节需要。若要电网运行在安全稳定的状态,就要优化电压和无功的控制能力,以达到网源协调性、稳定性,抗扰性,也提出了更高的要求;面对这样的要求,如果仅仅依靠人工调节是无法实现的,那么,AVC系统的介入正是解决此问题的理想方式之一。

2、发电厂AVC的发展与现状

AVC最早在20世纪80年代初开始用于电网,称为二次电压调节网,目标是在电网中实现无功功率及电压的区域性集中控制。随着技术的提高,AVC控制系统也在功能上不断完善,控制层次也更加细致。根据电网运行及控制需求一般可分为一次、二次和三次调节。

一次电压控制(基层电压控制):机端电压或主变高压侧电压的快速无规则变化由发电机组机组励磁调节器(AVR)实现快速控制(毫秒、秒级),一次电压控制必须是自动的(类似机组一次调频)。

二次电压控制(区域电压控制):主要面向电压质量和电压稳定性,一个区域内某个或某些枢纽母线电压的慢速变化(分钟级)对该区域具有较大影响意义的一台或多台发电机进行联合控制。

三次电压控制(全系统协调电压控制):以全网经济运行为目标,采用最小化网损的最优潮流实现,以状态估计和无功电压优化算法为基础,给出各区域中枢节点电压的最优设定值,控制周期一般为分钟级或小时级,使区域间的电压协调控制。

以XX电网为例,下面是一个典型的发电厂子站逻辑结构图:

4、发电厂AVC在电网中稳定运行要求

发电机组的安全运行是电网安全稳定的重要前提,所以发电厂AVC的控制策略应以保障安全为主,在任何时候都不能有违机组安全运行,其定值的设定要综合考虑发电机保护和励磁保护,在合理的范围和裕度内进行设定。

在AVC定值的整定过程中,对各种安全条件的约束应根据机组运行情况区别对待,将保障机组安全稳定的参数(极端电压,无功,厂用电等)列为控制优先等级,将提高机组运行质量的参数(母线电压,低频振荡,电网故障)列为一般等级。机组在运行时应提高AVC对优先级别的响应速度,使机组第一时间满足优先级别的约束条件;同时,要注意发电机在不同工况下的运行要求,如AVC投入控制一台机组、多台机组,或发电机在进相、滞相等运行方式下,发电厂AVC应区分控制策略,合理利用发电机的无功资源。

5、自动电压无功调控系统AVC系统的意义

1)提高稳定水平:网内电厂全部投入装置后,通过合理分配无功,可将系统电压和无功储备保持在较高的水平,从而大大提高电网安全稳定水平和机组运行稳定水平。

2)改善电压质量:电压监督电压的合格率得到大幅度提高。

3)消除了人为因素引起误调节的情况,有效降低了运行人员的工作强度。

6、结语

通过AVC来协调全网发电机组的无功资源,不仅可以提高发电机对电网无功需求的响应速度,减少运行人员的主观判断和操作,还可以优化同一系统母线下各发电机组间的无功分配。随着控制技术的发展及运行经验的增加,更多的变量将参与到相邻机组间无功分配的

策略中来,使AVC在运行经济性,灵活性,合理性等方面更进一步。

参考文献:

[1] 王彬,郭庆来,孙宏斌,张伯明,吴文传,罗建裕.双向互动省地协调电压控制系统中的协调约束生成技术[J].电力系统自动化.2011(13)

[2] 王彬,郭庆来,孙宏斌,张伯明,李海峰,罗建裕.双向互动的省地协调电压控制[J].电力系统自动化.2010(12)

[3] 惠建峰,焦莉,张世学.自动电压控制系统建设与应用分析[J].陕西电力.2009(02)

[4] 李钦,温柏坚.广东电网电厂AVC子站建设研究[J].电力系统保护与控制.2008(21)

作者简介:

陈凯,男,1984年03月25日出生,2005年毕业于华北电力大学,本科,宁夏国华宁东发电有限公司,集控副值,助理工程师,从事大型循环流化床锅炉运行工作。

张俊杰,男,1987年04月11日出生,2008年08月毕业于太原电力高等专科学校,大专学历,现任神华宁夏国华宁东发电有限公司集控副职,助理工程师,从事大型循环流化床锅炉运行工作。

论文作者:陈凯1,张俊杰2

论文发表刊物:《电力设备》2015年3期供稿

论文发表时间:2015/11/2

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