调功调压装置AVC在发电厂应用中的问题分析及探讨

A VC在200MW机组上的应用及常见问题摘要:随着电网的快速发展,自动电压控制(A VC)技术被越来越多的应用于各大发供电企业中,以电压安全和优质为约束,以系统运行经济性为目标,连续闭环的进行电压的实时控制,有效解决了电网面临的电压控制问题。

对电厂侧,A VC的投入率是电网公司考核电厂的重要依据之一。

关键词:自动电压控制(A VC) 闭环投入率故障随着电力工业的发展,大容量电厂和电力用户的大电力系统的出现,电压问题已经不只是一个供电质量的问题,而且是关系到大系统安全运行和经济运行的重要问题。

如何对电压进行优化控制,提高电压质量、降低系统网损成为供电企业调度运行人员日益重视的问题。

近年来自动电压控制(A VC)技术的研究得到了长足的发展,成熟的A VC 技术也逐步运用在各大电网的运行中。

电网A VC系统的投运解决了电网运行中面临的无功电压问题,满足了电能质量、电网安全和经济运行的高要求,提高了电网的安全、经济、优质运行水平。

1 卓资电厂A VC相关设备简介内蒙古华电能源有限公司卓资发电分公司是4×200MW间接空冷机组,位于内蒙古电网末端,是典型的调峰电厂,有2座220KV升压站,#1升压站带#1、#2发电机组,#2升压站带#3、#4发电机组。

发电机采用哈尔滨电机厂的HWLT-4型励磁调节系统,DCS采用华电南自天元自动化公司TN3000系统,远动装置采用的北京四方公司的CSM200EP系统,A VC装置采用安徽新力电网技术公司YC-2008系统。

2 A VC控制原理电厂侧A VC子站通过调度数据网接收省调A VC主站下发的220KV母线电压调整量,根据该值计算对应机组无功功率需求值,在充分考虑各种约束条件后,由上位机计算出对应的控制脉冲宽度,下发至A VC执行终端,输出增、减磁脉冲信号直接给励磁系统,由励磁系统调节机组无功功率,从而调整220kV母线电压。

控制方式:通过省局调度数据网接收省调A VC主站下发220kV母线电压调整指令。

电厂侧A VC子站系统应用中的问题探讨摘要：本文对自动电压控制（A VC）的基本原理及电厂侧A VC子站系统的功能实现方式进行了介绍，结合A VC子站系统在电厂应用时遇到的问题，对A VC 子站在电厂侧的应用进行了探讨和分析，并提出了解决问题的方法和途径。

关键词：自动电压控制A VC 电厂侧1 前言电压是电力系统电能质量的重要指标，通过无功补偿的方式对电压进行有效的调节，不仅能提高电能质量，同时也能提高电力系统的安全性和稳定性。

自动发电控制（Automatic V oltage Control，简称A VC）是通过调度自动化系统采集各节点遥测、遥信等实时数据，以各节点给定电压、关口功率因数为约束条件，应用A VC自动装置对发电机的励磁、变电站和用户的无功补偿装置的出力以及变压器的分接头自动进行闭环调整，使注入电网的无功接近电网要求的最优值，从而实现电网电压合格率最高和输电网损率最小的一种优化技术。

A VC系统不仅具有提高电压质量，提高电网安全、经济运行能力等优点，而且还能减轻监控值班人员劳动强度，避免人工调节跟踪慢和误调节问题，现在已成为电网电压的主要调节手段。

针对不同电厂的不同情况，如何利用A VC装置提高电厂侧电压自动调节水平，对于很多电厂而言是亟待解决的问题。

2 电厂侧A VC的基本原理及其功能实现方式2.1 电厂侧A VC的基本原理发电机机端电压受控于发电机的无功出力，而发电机的无功出力决定于发电机励磁电流，励磁电流大小又由励磁调节器控制，所以，通过控制发电机励磁电流，可以改变发电机无功出力，从而调节发电机机端电压。

电厂侧A VC的基本原理是：电厂侧A VC上位机通过接收调度电压指令，根据指令要求，通过下位机对各个机组的发电机励磁调节器下发指令，改变励磁电流，实现无功出力和电压的自动控制。

2.2 电厂侧A VC的功能实现方式电力系统中电压降分为纵分量和横分量，其表达式分别为：压降纵分量，压降横分量压降横分量数值较小，可忽略；且电力系统中电阻R远小于电抗X，所以通常将压降简化为：对于电厂侧A VC，在确定目标电压后，电厂母线向系统提供的目标总无功可以表示为：其中，Q表示当前无功，U表示当前电压，X表示系统阻抗。

从自动电压控制系统开始，分析了新的控制模式对不同类型电厂的影响，并给出了应对策略。

自动电压控制系统(AVC)作为一种在线的电网无功调度系统，近几年得到快速的应用与发展。

它对优化区域电网的无功潮流，改善电网供电水平起到了积极作用。

AVC系统简介1、AVC基本结构AVC系统一般由主站和子站组成。

主站安装在区域电网的调度中心，子站安装在发电厂侧。

AVC主站根据系统无功优化潮流的计算，将节点电压控制命令发送到子站，并接收子站反馈的状态信息。

AVC子站在功能逻辑上又可分为上位机和下位机。

上位机接收主站的控制命令，向下位机下达各机组的目标无功。

AVC系统示意图如图1。

图1 AVC系统示意图2、AVC目标控制模型电厂侧子站接受到主站的目标控制值（节点电压）后，进行全厂无功计算，给各机组分配目标无功。

机组的无功调节控制量唯一取决于主站的目标控制值，各机组的运行状态量（如机端电压、厂用母线电压、机组的有功和无功等）只用作判断是否允许AVC调节的安全闭锁条件。

AVC目标控制模型示意图如图2。

图2 AVC目标控制模型示意图这种控制模式，与传统的单机型AVR控制模式有很大区别。

各电厂由于所处的无功环境的差异，在AVC系统的调节下呈现出不同的问题。

对电厂的影响1、对负荷中心附近电厂的影响由于负荷中心消耗的无功较多，当电网配套的无功调节手段不足时，AVC系统必然会要求附近的电厂增发无功，以满足电网维持电压水平的要求。

如果电网无功缺口较大，AVC就会不断地调高这些电厂的无功出力，直到发电机组的相关参数（电压、电流、无功等）达到闭锁值。

经常处于这种运行状态，必然会对电厂造成很大的影响。

（1）加速绝缘老化。

发电机组经常发出大量的无功，其厂内电压将长期偏高，必然加速电气设备绝缘的老化。

（2）绝缘损坏的风险。

在电网负荷的高峰期间，电厂发出的有功、无功都处于高限，厂用母线电压也会处在高位运行。

转入负荷低谷运行后，电网的有功、无功需求都会下降。

AVC在联合循环电厂实际应用中的若干问题及解决方法探讨摘要：本文介绍了电压无功自动控制装置（AVC）的基本原理及控制策略，重点分析了AVC在广东惠州天然气发电有限公司实际应用中所出现的问题，并提出了相应的解决办法，为同类型电厂AVC装置的运行提供了借鉴和参考。

关键词：燃气-蒸汽联合循环电厂，AVC，电压无功自动调控，一、概述电压，是保证供电质量最重要的参数指标之一。

近年来，随着大容量机组的相继投产，电网容量急速增长，电网结构日趋复杂，跨地域、大容量的跨网调度频繁，使系统电压的调控难度越来越大，为了解决电网面临的日益突出的无功电压管理问题，提高供电质量，迫切需要建设自动电压控制系统（AVC）。

惠州LNG电厂在2022年06月份完成了AVC装置的安装、调试并投入运行，是广东省首家投运AVC装置的电厂。

由于没有同类型电厂AVC装置的实际应用经验做为参考，在AVC的安装、调试及运行期间出现了若干问题，在技术人员攻关后都得到了很好的解决。

二、电压无功自動控制的基本原理1、电压无功全局控制措施系统电压控制主要采用三级电压分级的控制模式，分为一级电压控制、二级电压控制、三级电压控制（如图1）。

其中一级电压控制是总领层，控制优化整个系统的经济安全运行。

二级电压控制协调一级电压控制信号，调节升压站母线电压及全厂总无功出力等于设定值。

一旦目标发生偏差，二级电压控制器则按照预定的控制规律改变三级电压控制器的设定参考值。

三级电压为单元控制，将二级电压控制器的控制信号输入单元机组的励磁调节系统，从而调节机组无功出力，维持机端电压的稳定。

2、惠州LNG电厂电压无功控制措施惠州LNG电厂电压无功自动控制系统由主站系统和子站系统共同组成（如图2），广东中调AVC主站下发母线电压或全厂总无功控制指令，电厂子站上位机接收主站指令，根据母线电压控制指标估测出全厂总无功出力需求，通过下位机向各机组的励磁调节器发出增减磁控制信号，调整发电机励磁电流，从而改变机组无功出力，达到电压无功自动调节的目的。

发电厂自动电压控制系统（AVC）的应用分析文摘:随着自动化技术的快速发展，电力部门也采用了自动化电力生产设备，能够满足人民的用电需求。

伴随着超高电压的产生，电压不仅是电网质量的标准之一，同时也是实现高质量用电安全的重要方面。

所以，自动电压控制系统就成为了电力部门控制电压的重要设备。

关键词:电厂；自动化实施；自动电压控制系统自动电压控制（Auto Voltage Control）是指利用计算机系统、通信网络和可调控设备，根据电网实时运行工况在线计算控制策略，自动闭环控制无功和电压调节设备，以实现合理的无功、电压分布。

1原有的电压管理模式及存在弊端传统发电厂的电压考核管理方式主要是调度中心按照用电高峰、低谷等不同时段来控制电压范围，按照不同季度下达电压指标，电厂则根据曲线的需求实行二十四小时监控，实现电压输出，进而维持电压在规定的范围内，这种管理方式在当初获得了很好的效果，但是随着社会经济的变化，电网结构也发生了很大变化，这种电压管理方式的很多问题也被暴露出来，影响了电力企业的发展。

具体的问题如下：一是供电参考的电压曲线是在离线的情况下确定的，不能够真实地反映出电网实时状态，那么根据离线曲线来调整电压则会造成很多问题，甚至出现安全隐患。

二是电压设备运行人员并不能够实时地监控电压情况，而且调整是由人工完成的，强度比较大，而且人的主观判断和实际需要还存在着差异，调整的时候也不能够做到准确无误。

三是电厂之间无功调节对电压的影响很大，调节的时候容易造成结果出入，导致电网输出不经济。

这些问题的存在都会对电网的安全运行造成威胁，甚至对电网造成损害。

2 发电厂自动电压调控的实现原理电压自动控制系统主要就是从全局的角度出发，对电网无功电压以及无功功率进行控制，进而实现电厂的电压和功率的自动化调节。

该系统每隔五分钟就会对电网内部的机组下发调整命令，电厂的中控单元则会根据电压的调整量计算出无功功率的目标值，进而实现合理化分配电机组的目标，通过对各种约束条件的分析，计算出脉冲的控制区域并把指令发到该系统的终端上，执行终端输出的信号，进而实现自动调节电网的无功功率以及电压，能够保证电压满足电网供电输出的需要。

AVC系统在电力调度监控工作中的应用探讨引言AVC系统即自动电压控制系统，该系统的引进对我国电力调度技术的发展与电网规模的扩大具有一定的促进作用。

以往的电力系统中的电力调度方式相对落后，AVC应用系统不仅可以降低传统电力调度过程中产生的电力损耗，还能有效提高电压质量，并不断增强电力系统运行的稳定性。

1 AVC系统1.1 AVC系统概述AVC（Automatic Voltage Control）系统通过调节电厂无功功率维持母线电压在给定值范围内，有助于电网稳定，提高电能质量。

操作人员可以手动选择机组加入全厂AVC联控，程序通过闭锁条件判断机组是否联控可调，AVC只对联控可调的机组进行调节。

给定电压目标值后，程序通过电压调差系数计算需要调节的无功值并将其在联控可调的机组间分配。

程序中采用优化算法为等容量分配或等功率因素分配。

1.2 AVC系统的控制流程首先是数据的采集。

然后分析数据中的母线电压，如有异常要进行相应处理；还要检查功率因数是否越限，如果有就要进行整电网的优化分析。

接着以电压和功率为前提，实现无功分层平衡、电压稳定、电容器投切合理、电网损耗最小等一系列目标，实现电压无功优化控制。

1.3 AVC系统的工作原理AVC系统的工作原理是根据从SCADA采集的数据与无功电压的状态进行分析计算，然后根据计算结果通过SCADA通道进行远程遥控，从而实现无功电压优化闭环控制。

同时，由于AVC系统是在调度中心主站EMS平台上运行道德，系统能够自动建立并验证临控点。

此外，可根据电压和管理对系统分层化区，也可依据电网结构来划分。

1.4 AVC系统主要功能一，优化全网电压。

系统可根据电压是否越限，自动分析变电站的相关电压，自动投切调节电压；二，优化无功电压。

AVC系统可通过等功率因素及无功容量比例两种无功分配策略，有效控制无功功率的流向，达到无功功率分层平衡的效果。

三，降低电网损耗。

在保证电压质量的前提下，AVC系统可通过对电压以及灵敏度进行分析自动选择设备以降低电网损耗，有效保障电网运行的经济效益。

影响电厂 AVC合格率的因素及解决方法摘要：随着国家智能电网的建设进程加快，电力系统的智能化发展要求也随之提高。

AVC系统作为智能电网设备中的一环，担负着自动调节电网电压的重要作用。

本文将就AVC系统对电网电压的自动调节过程进行说明，并以某火电厂为实例对影响其调节性能指标的几项关键因素进行讨论。

关键词：AVC，合格率，因素，解决方法1前言随着国家智能电网的建设进程加快，电力系统的智能化发展要求也随之提高。

作为智能电网建设的基本特征之一，自动化技术成为电力系统发展的必要关注点。

同时，作为电能质量三大重要指标之一的电压质量，也在电网安全逐渐趋向稳定的今天，成为了大家关注的重要焦点。

而通过对无功电压的合理调节正恰恰能够提高电压质量，并且使网络损耗降低，对电网的安全经济稳定运行起到了良好的推手作用。

因此，能够自动进行电网电压调节的AVC系统得到电力系统的广泛运用。

2AVC系统简述自动电压控制（Automatic Voltage Control），简称AVC。

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主要控制方式：首先由华东网调主站每隔5分钟对厂内具备调节条件的发电机组下发母线电压指令，被厂内AVC中控单元接收。

随后中控单元根据收到的指令和远动终端RTU采集的实时数据，算出实际母线电压目标值。

并在综合考虑系统环境因素，设备因素以及励磁P/Q曲线因素、闭锁条件等因素后进行运算，给出当前运行方式下的调节方式，然后通过DCS向励磁调节器（AVR）发出控制信号，最终通过增减磁指令来改变发电机励磁电流，进而调节发电机无功出力，使机组无功或母线电压维持在主站下发的母线电压指令附近。

3 AVC调节性能考评指标为保障华东电力系统安全、优质、经济运行，维护电力企业的合法权益，促进电网经营企业和并网发电厂协调发展，华东电力调控分中心制定相关考核细则对厂站AVC调节性能进行考评。

发电厂AVC控制策略分析与研究摘要：AVC系统的出现，能够切实提升发电输电效率，保证用户用电可靠程度以及供电设备利用效率，贡献较大，因此各发电厂都加大了对AVC系统的研究力度。

而本文将以AVC工作原理介绍为切入点，通过对该系统控制方式、优化控制以及安全控制三部分内容的分析，对发电厂AVC控制策略展开重点论述，旨在提高发电厂AVC控制水平，保证发电厂整体运行质量。

关键词：工作原理；AVC；发电厂；控制策略作为电能质量主要指标之一，AVC会对整体电力系统运行产生直接影响，其会通过母线电压对无功电压进行强化，下达控制调节命令，以对电力传输质量提供保障。

发电厂AVC会根据事先所输入的指令，自动对全厂无功功率以及母线电压进行控制，能够通过对无功功率进行调节的方式，以保证母线电压的稳定运行，能够满足电厂系统运行相应要求，能够为设备运行安全性与稳定性奠定良好基础，值得展开深度研究。

1、AVC工作原理由于受到励磁电流影响，发电机机端电压与无功出力会在励磁电流发生变化时，随之发生相应改变。

通常励磁电流改变都是通过对励磁调节器进行调整所造成的，AVC主站会在一段时间内，对发电机组母线电压下发相应指令，而发电厂的通讯数据处理平台，会在接收电压指令的同时，对远程终端数据进行实时采集，并会将数据经由通讯平台发送到无功自动调控装置之中。

装置会对所有数据进行统计与整理，且会结合励磁调节器限制条件以及设备常见故障等综合因素，对相应运行方案进行制定，并会在发电机能力范围之内，对所制定方案展开调节，后会将调节结果发送到励磁调节器之中，以便发出相应控制信号，完成对电机励磁电流的合理调节，进而为无功出力合理性提供保障，确保发电机组能够达理想化运转状态[1】。

本厂AVC系统中的SVG为山东泰开所生产，该无功补偿装置具有强化系统电压稳定性以及补偿系统无功功率等方面的优势，能够对AVC系统效能发挥，形成良好辅助。

2、AVC控制模式2.1控制端控制AVC控制端控制模式主要分为远方以及现地两种控制方式，如果控制端为远方，则会由主站对AVC设定值进行计算，并会按照相应要求与预定分配策略，对设定值进行分配，使其能够合理分配到AVC的各个机组之中；而若控制端为现地，则AVC设定值要由电厂监控系统进行计算，要按照要求与预定策略，对其进行科学分配，以完成控制端控制工作[2】。