AVC系统课件.ppt

1、自动电压控制系统（自动电压控制系统（AVC）介绍）介绍 电热检修部电气二次班 余 漫 2014.4.22一、什么是AVC二、AVC的控制原理三、我厂AVC系统配置及控制流程四、AVC 子站异常响应规则五、AVC的安全约束条件六、AVC系统后台操作l l自动电压控制（自动电压控制（AVCAVC）以系统中各条母线的电压合格）以系统中各条母线的电压合格为约束条件，以电网功率损耗最小为目标，进行无功为约束条件，以电网功率损耗最小为目标，进行无功-电压优化，并向设备下发控制命令的调节过程。电压优化，并向设备下发控制命令的调节过程。l l AVCAVC是一个既希望全网网损最小，电压安全裕度最大，是一个既希

2、望全网网损最小，电压安全裕度最大，又希望控制过程短，控制动作次数少的综合优化控制又希望控制过程短，控制动作次数少的综合优化控制问题问题l l自动电压无功调控系统（自动电压无功调控系统（自动电压无功调控系统（自动电压无功调控系统（AVCAVC系统）将发电厂母线电系统）将发电厂母线电系统）将发电厂母线电系统）将发电厂母线电压的调整由人工监控改为自动调控，具有以下意义：压的调整由人工监控改为自动调控，具有以下意义：压的调整由人工监控改为自动调控，具有以下意义：压的调整由人工监控改为自动调控，具有以下意义：1.1.提高稳定水平：网内电厂全部投入装置后，通提高稳定水平：网内电厂全部投入装置后，通提高稳定

3、水平：网内电厂全部投入装置后，通提高稳定水平：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过合理分配无功，可将系统电压和无功储备保持在较过合理分配无功，可将系统电压和无功储备保持在较过合理分配无功，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高的水平，从而大大提高电网安全稳定水平和机组运高的水平，从而大大提高电网安全稳定水平和机组运高的水平，从而大大提高电网安全稳定水平和机组运行稳定水平。行稳定水平。行稳定水平。行稳定水平。2.2.改善电压质量：监督电压合格率得到大幅度提改善电压质量：监督电压合格率得到大幅度提改善电压质量：监督电压合

4、格率得到大幅度提改善电压质量：监督电压合格率得到大幅度提高。高。高。高。3.3.消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低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。了运行人员的工作强度。了运行人员的工作强度。了运行人员的工作强度。一、什么是AVC(自动电压控制)二、AVC系统组成一级电压控制：将发电机母线电压控制在设定值。一级电压控制：将发电机母线电压控制在设定值。二二级级电电压压控控制制：根根据据系系统统下下发发的的高高压压母母线线电电压压，通通过过动动态态修修改改各各机机组组AVRAVR电电压

5、设定值按一定分配原则控制发电机无功，保证电压稳定。压设定值按一定分配原则控制发电机无功，保证电压稳定。三三级级电电压压控控制制：AVCAVC主主站站根根据据系系统统电电压压及及无无功功分分布布，基基于于全全网网状状态态估估计计的的结果和协调控制策略，给出各控制区域的目标值。结果和协调控制策略，给出各控制区域的目标值。AVCAVCV V H HV V H H二.AVC 的控制原理l l接收接收AVCAVC主站系统下发的电厂母线电压目标指令主站系统下发的电厂母线电压目标指令/全厂无功目全厂无功目标指令标指令/单机无功目标指令。单机无功目标指令。l l电厂电厂AVCAVC装置根据目标指令，通过系统判

6、断、拓扑结构识别、装置根据目标指令，通过系统判断、拓扑结构识别、调节死区自学习、系统阻抗辩识、调节速度模糊控制、单机调节死区自学习、系统阻抗辩识、调节速度模糊控制、单机无功分配等计算，同时充分考虑各种约束条件后，发出增减无功分配等计算，同时充分考虑各种约束条件后，发出增减磁信号给励磁系统（通过磁信号给励磁系统（通过DCSDCS），由励磁系统调节机组无功，），由励磁系统调节机组无功，以实现目标指令。以实现目标指令。l l在控制过程中以可靠的调整策略和完善保护措施保证发电机在控制过程中以可靠的调整策略和完善保护措施保证发电机在规定的参数范围内安全、稳定运行。在规定的参数范围内安全、稳定运行。1、A

7、VC 调节过程l l指导方针指导方针-保证各机组机端电压在安全极限内保证各机组机端电压在安全极限内-同步变化同步变化-保持相似的调控裕度保持相似的调控裕度l l四四种原则种原则-等裕度分配原则等裕度分配原则 -等功率因数分配原则等功率因数分配原则：分配量与有功出力相关性分配量与有功出力相关性大，大，达到极限后不再参与调节。达到极限后不再参与调节。-等容量等容量分配原则分配原则-平均分配原则平均分配原则2、AVC机组无功分配原则3 3、AVCAVC控制信号输出方式l l脉宽脉宽 (推荐推荐)脉冲的宽度与无功改变脉冲的宽度与无功改变值成正比值成正比l l脉冲脉冲 脉冲的个数与无功改变脉冲的个数与无

8、功改变值成正比值成正比l l 远方控制远方控制远方控制远方控制：根据：根据AVCAVC主站下达的母线电压或无主站下达的母线电压或无 功目标进行控制，我厂现采用远方功目标进行控制，我厂现采用远方 控制方式。控制方式。l l 当地控制当地控制当地控制当地控制：自动跟踪母线电压：自动跟踪母线电压/全厂无功计划，全厂无功计划，实现母线电压自动控制。实现母线电压自动控制。l l 当地人工控制当地人工控制当地人工控制当地人工控制：可手动下发母线电压：可手动下发母线电压/全厂无功全厂无功 目标和各发电机组的无功设定值，根目标和各发电机组的无功设定值，根 据人工设定值进行控制据人工设定值进行控制。4、AVC

9、控制方式5、保护策略l l灵活、可配置、齐全的三重保护策略灵活、可配置、齐全的三重保护策略-报警报警-自复归闭锁自复归闭锁-不可复归闭锁不可复归闭锁l l常用保护常用保护-模拟量保护模拟量保护：上、下限：上、下限越限、预警越限、预警；PTPT断线断线-开关量保护开关量保护：低励、强励、故障、保护动作低励、强励、故障、保护动作-目标值中断保护目标值中断保护：手动或自动恢复手动或自动恢复-硬件故障保护硬件故障保护：接点粘连、电源故障等。接点粘连、电源故障等。三、我厂AVC系统配置及控制流程1、AVC的系统结构n n贵州中调调度通过现有调度远动通道及通信规约（南网贵州中调调度通过现有调度远动通道及通

10、信规约（南网104104规约）与电厂侧规约）与电厂侧RTURTU实现数据通信，再由实现数据通信，再由RTURTU装置通装置通过南网过南网104104规约与规约与AVCAVC装置实现数据通信。装置实现数据通信。AVCAVC设备能够接设备能够接收贵州中调调度收贵州中调调度AVCAVC主站系统下发的全厂母线电压目标值。主站系统下发的全厂母线电压目标值。n n AVCAVC系统根据贵州中调调度下发的全厂母线电压目标值，系统根据贵州中调调度下发的全厂母线电压目标值，自动计算得出全厂所要承担的总无功出力目标值，并根据自动计算得出全厂所要承担的总无功出力目标值，并根据现场运行人员设定无功功率的分配原则，现场

11、运行人员设定无功功率的分配原则，AVCAVC应用软件应用软件在充分考虑各种约束条件后，将全厂总无功功率合理分配在充分考虑各种约束条件后，将全厂总无功功率合理分配给每台机组，并通过给每台机组，并通过AVCAVC设备发出控制信号到设备发出控制信号到DCSDCS控制系控制系统，通过统，通过DCSDCS控制系统来控制发电机组励磁调节控制系统控制系统来控制发电机组励磁调节控制系统AVRAVR，实现四台机组的电压无功自动控制。励磁系统调节，实现四台机组的电压无功自动控制。励磁系统调节机组无功功率，最终使全厂母线电压达到贵州中调调度所机组无功功率，最终使全厂母线电压达到贵州中调调度所下发的目标值。下发的目标

12、值。AVCAVC系统输出异常或调节控制约束条件成系统输出异常或调节控制约束条件成立时，立时，AVCAVC调节功能会自动退出，并有告警显示功能。调节功能会自动退出，并有告警显示功能。n n工控机为工控机为 AVCAVC装置的当地功能机，主要显示装置的当地功能机，主要显示AVCAVC运行软件运行软件实现历史数据记录、采集信号实时监视、事件追忆、当前实现历史数据记录、采集信号实时监视、事件追忆、当前状态等功能。状态等功能。二、控制流程图 AVC前端模块接收从远动RTU装置转发的调度主站下发的AVC调控目标及指令后，根据目标控制电压值并通过计算自动得出电厂承担的总无功出力(或直接接收省调AVC主站系统

13、下达的总无功功率目标值)，AVC应用软件在充分考虑各种约束条件后，将总无功功率合理分配给每台机组，并通过AVC的遥控出口板发出增减磁信号给机组DCS系统，机组DCS系统根据各种逻辑条件的约束后再转发给励磁调节控制系统AVR，实现机组的电压无功自动控制，由励磁系统(或经DCS系统)调节机组无功功率，使电厂母线达到目标控制电压值。AVC前端模块从远动RTU装置获取所有AVC调节所需信息量及目标值，通讯规约采用南网104。n nAVCAVC系统与电厂系统与电厂DCSDCS系统通讯系统通讯n nAVCAVC系统与电厂系统与电厂DCSDCS系统采用硬接线方式连接。当系统采用硬接线方式连接。当AVCAVC

14、装置投入时，装置投入时，AVCAVC下位机前端采集模块向下位机前端采集模块向DCSDCS系统发出指示信号（长脉冲合位信号），然后系统发出指示信号（长脉冲合位信号），然后DCSDCS系统返回确认系统返回确认AVCAVC投入信号（长脉冲合位信号）投入信号（长脉冲合位信号），AVCAVC主机系统收到该信号后主机系统收到该信号后AVCAVC软件才能真正进软件才能真正进入自动调节状态。入自动调节状态。AVCAVC进入自动调节状态后，向进入自动调节状态后，向DCSDCS系统发出的指示信号始终处于系统发出的指示信号始终处于“合位合位”，一，一旦装置出现异常或者遥测信号越限、遥信开关变旦装置出现异常或者遥测信

15、号越限、遥信开关变位，该信号就会由位，该信号就会由“合位合位”变成变成“分位分位”，通知，通知值班人员。值班人员。AVCAVC系统接收主站下发指令并进行策系统接收主站下发指令并进行策略计算分配均是在软件中完成，所需时间毫秒级，略计算分配均是在软件中完成，所需时间毫秒级，AVCAVC发出控制命令后的系统响应速度由发出控制命令后的系统响应速度由DCSDCS和和AVRAVR的响应调节速度决定。的响应调节速度决定。n n与与AVCAVC当地后台机通讯当地后台机通讯n nAVCAVC后台管理机与后台管理机与AVCAVC主机可通过网络通信口，通主机可通过网络通信口，通信规约信规约IEC870-5-104I

16、EC870-5-104。四、AVC系统采集的信号n n1 1、AVCAVC系统输出的信号量系统输出的信号量n n AVCAVC系统通过控制模块输出可调脉宽的脉冲信号，输出脉冲可在系统通过控制模块输出可调脉宽的脉冲信号，输出脉冲可在100ms100ms3000ms3000ms范围内设置，两次发出的脉冲间隔时间可调，可在范围内设置，两次发出的脉冲间隔时间可调，可在1s1s10s10s范围内设置。范围内设置。装置发出的脉冲信号包括增磁、减磁两路信号，发给装置发出的脉冲信号包括增磁、减磁两路信号，发给DCSDCS或或AVRAVR系统调节机组系统调节机组无功。为避免以脉宽方式输出信号时接点粘连，卖方系统必须提供相应软硬无功。为避免以脉宽方式输出信号时接点粘连，卖方系统必须提供相应软硬件保护方式保证件保护方式保证AVCAVC系统控制安全性。系统控制安全性。n n2 2、AVCAVC系统采集的信号量系统采集的信号量n nAVCAVC系统采集的信号量包括遥测量和遥信量，分别来自不同的采集模块和原系统采集的信号量包括遥测量和遥信量，分别来自不同的采集模块和原RTURTU系统。系统。n nAVCAVC系统