自动电压控制系统（AVC）在康巴什热电厂的改进与应用
本文介绍了在内蒙电网公司下发电压控制（AVC）子站新要求后，康巴什热电厂根据要求对已采购的设备进行的改进，并在运行中逐步查找问题，提高电厂AVC子站的投入率和调节合格率。说明了电厂AVC子站的原理及构成，在应用过程中注意的问题和取得的效果。
【关键词】自动电压控制系统 AVC 调节合格率
1 内蒙古电网公司对发电厂自动电压控制（AVC）子站建设的新要求
内蒙古电网公司2013年10月17日下发的内电调传[2013]51号文《关于加强网内发电厂电压控制（AVC）子站建设和运行管理的通知》要求，新接入电厂按母线电压目标值指令方式调节。调通中心将按照《华北区域发电厂辅助服务及并网运行管理实施细则》执行考核与补偿。同时下发了新建电厂AVC子站的控制说明，将主站给电厂AVC子站下发的遥调指令由原来的1路4-20mA模拟量代表增量值调节方式更改为四个，分别为：
（1）控制母线的电压等级+母线编号。
（2）控制母线电压参考值，即主站AVC系统通过远动获得到厂站控制母线电压的实际值。
（3）控制母线的电压目标值，即主站AVC系统通过计算得到的厂站控制母线期望保持的电压值。
（4）清华增量编码目标值。
根据这一要求，凡是在文件下发之后新接入内蒙电网的发电厂都将按照四指令方式调节，并接受内蒙古电网公司对并网发电机组AVC投运率和调节合格率的考核。康巴什热电厂在2014年年末进入168小时试运行，这样将成为应用AVC新要求进行调节的首台火电机组并入内蒙古电网公司。
2 康巴什热电厂自动电压控制（AVC）子站建设现状
2.1 子站装置实现原理
内蒙中调AVC主站每隔5分钟时间经康巴什热电厂侧NCS主站对电厂侧AVC子站主机下发母线电压指令，同时接受主站的母线电压指令和远动终端采集的实时数据，将数据通过现场通讯网络发送至YC-2008自动电压调控装置。YC-2008装置经过计算，并综合考虑系统及设备故障以及AVR各种限制、闭锁条件后，给出当前运行方式下，在发电机能力范围内的调节方案，然后向励磁调节器直接发出控制信号，通过增减励磁调节器给定值来改变发电机励磁电流，进而调节发电机无功出力，使高压侧母线电压维持在内蒙中调下达的母线电压指令附近。
2.2 子站设备硬件组成
康巴什热电厂AVC子站（安徽立卓智能电网科技有限公司的AVC-5000自动电压调控装置）共设计两面屏柜，网控单元屏A、主控单元屏B。A屏布置在网控楼作为子站主机，兼有参数编辑、数据库、计算分配、运行状态监视等功能，包括LZ-FE型中控主机、显示器、光电转换器（MODEL 277SM）。B屏布置在保护小室作为子站从机，负责两台机组AVC控制的数据采集及控制信号输出。包括LZ-E-IXX无功电压自动调控执行终端两台、光电转换器（MODEL 277SM）。网控单元屏A与主控单元屏B之间通过光纤进行通讯连接。
2.3 子站系统拓扑图
如图1。
3 康巴什热电厂AVC装置的改进和应用
3.1 康巴什热电厂AVC运行情况
电厂在2014年底完成168小时试运行后，由于地区电网电压高一直未投入AVC自动电压调节装置。自2014年6月试运行，得到内蒙中调统计电厂AVC子站投运率及调节合格率均不理想，急需查找原因，见表1。
3.2 AVC运行中发现的问题
通过到内蒙电网公司AVC主站调研并持续监视本厂子站的运行情况发现以下几个方面问题：
（1）在内蒙电网公司AVC主站查询电厂子站运行情况获得主站报文如下图2。
通过报文解析，主站每间隔5分钟向各并网电厂子站下达调节指令，在主站发送完调整指令2分钟后进行考核，共计采集5个点，采集时间为3分钟。这5个采集点只要有1点采集值在母线电压设定值要求的±0.5kV范围内就算合格，如电压采集值不在合格范围内，且主站没有接收到子站因达到限制值而发出的“增磁闭锁”或“减磁闭锁”信号，则判断为不合格。主站报文正是说明了电厂接收到主站下发的指令后，调节过程中达到了预先设定的机组限制值，如再强行进行调节增加无功，发电机组将不能承受。同时，AVC子站执行终端机发出一个反向调整的指令，将发电机的无功减回来，目的是使机组无功运行在相对远离限制值的范围内。这样虽然保证了机组运行的稳定性，但没有同时向主站发送“增、减磁闭锁”信号，因而受到主站的考核。
（2）由于厂家所供设备软件仍然是按照之前中调下达调节指令为4-20mA的接口进行运算，新增加的485串口接收指令数据量大，通讯软件经常自动关闭需要更新。
（3）由于地区电网电压相对较高，经常有中调下达指令的目标值长时间固定不变的情况，也就是母线电压平调指令。厂家装置逻辑规定子站在连续接收到同一指令时间超过30分钟，认为装置通讯出现问题，自动由远方运行模式转为本地运行模式，这样子站的AVC投运率就下降了很多。
3.3 采取的相应措施
（1）联系设备厂家对装置的反调逻辑进行了修改，修改后逻辑为：当机组无功功率超过无功功率高闭锁值时，AVC系统以无功功率高闭锁值减去半个无功死区为目标无功功率，发出减磁指令；机组无功功率大于无功功率高闭锁值减去一个无功死区，小于无功功率高闭锁值，AVC系统发出增闭锁信号。这样就有效的避免了在反调的时候没有闭锁信号发出而被考核的情况。
（2）联系厂家对通讯软件进行了升级，并将软件判断通讯故障的逻辑增加了远动正常的辅助判据，从而提高了AVC装置的投运率。
（3）针对本厂AVC装置的定值进行了修改。综合了励磁调节器中V/F限制定值和低励限制定值，同时根据机组进相试验结论，合理整定AVC子站的PQ限制曲线参数，使得AVC子站能够在保证机组安全稳定运行的情况下最大限度的调节系统电压。
（4）为加强对AVC子站运行情况的监视，在电厂机组DCS监控画面增加了AVC子站投入运行的报警信号，如果AVC子站退出运行，在电厂运行人员监视机上将自动弹出报警菜单，以便运行人员及时采取措施。
4 结束语
经过对康巴什热电厂AVC子站的一系列改进及连续几个月的试运行，电厂在内蒙电网AVC的两率考核中已经由被考核单位转变成了受奖励单位，统计表如表2。
由此康巴什热电厂也就成为了在内蒙中调AVC调节新规定出台后首并网发电的火电机组，电厂通过对AVC子站的成功改进与应用，不但提高了地区母线电压的跟踪效果，改善了电压效果，而且获得了电网公司每月给予的电量奖励，为康巴什热电厂增加了经济效益。
参考文献
[1]李端超，陈实，吴迪等.安徽电网自动电压控制（AVC）系统设计及实现[J].电力系统自动化，2004，28（8）：20-22.
作者简介
杨文池（1980-），男。大学本科学历。现为内蒙古京能康巴什热电有限公司助理工程师，主要从事火电厂继电保护方面的工作。
作者单位
内蒙古京能康巴什热电有限公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017010
