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刊名: 基础教育课程
主办: 教育部基础教育课程教材发展中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-6715
CN: 11-5187/G
邮发代号: 80-447
投稿邮箱:jcjykczz@163.com

历史沿革:
现用刊名:基础教育课程
曾用刊名:中小学图书情报世界
创刊时间:1993

瀑布沟电站自动电压控制(AVC)保护策略探讨

【作者】 汤 琦 蒋立伟 李雪梅

【机构】 四川省雅安市国电大渡河瀑布沟水力发电总厂

【摘要】
【关键词】
【正文】  摘 要:本文围绕瀑布沟水电站自动电压控制(AVC)在实际生产的运用,着重对自动电压控制(AVC)出现异常工况时的特殊保护策略问题进行深入探讨和完善,以更好的保证电力系统的安全稳定运行。
  关键字:自动电压控制AVC;保护策略;异常工况
  1瀑布沟水电站AVC功能概述
  瀑布沟水电站设计装机容量6×600MW,是大渡河流域水电梯级开发的下游控制性水库,总库容53.9亿立方米,调节库容38.82亿立方米,具有季调节能力。瀑布沟水电站采用北京中水科水电科技开发有限公司开发的H9000 v4.0自动化监控系统,自动电压控制(AVC)高级应用程序运行于H9000 v4.0系统上。瀑布沟AVC功能调节模式为给定电压目标值或电压曲线,AVC程序根据四川省调度部门或者人工手动下达的母线电压目标调节值,通过电压调差系数采用等容量分配或等功率因素算法计算出需要调节的无功值并将其在成组可控的机组间进行分配。AVC程序通过保护策略判断机组调节状态,只对成组可控的机组进行调节,同时考虑机组需满足P-Q曲线约束和其他各种约束,以保证电压调节时的稳定可靠。
  2瀑布沟水电站AVC功能的保护策略
  瀑布沟水电站自动电压控制(AVC)担负着四川电网电压调节的重要作用,电压控制的稳定性关系着电网的运行稳定,因此完善保护策略是AVC稳定运行的关键。瀑布沟水电站的保护策略主要分为机组和全站两个部分,当某一台机组出现异常工况时闭锁或者退出这一台机组的成组可控功能,不影响全站AVC的电压调节;当出现全站异常工况时立即退出全站AVC功能,防止电压的异常调节,影响系统的稳定运行。
  2.1机组异常工况保护策略
  当全站AVC处于功能投入的调节模式时,机组可以处于增磁闭锁、减磁闭锁和成组不可控异常调节模式。
  2.1.1机组增磁闭锁保护
  当励磁电流大于设定上限(额定电流的105%)、机组机端电压大于设定上限(额定电压的105%)、定子电流大于设定上限(额定电流的110%),机组调节处于增闭锁模式,无功不能再增加,无功给定保持当前实发无功值,但可以减无功。
  2.1.2机组减磁闭锁保护
  当出现机组机端电压小于设定下限(额定电压的90%)时,机组调节处于减闭锁模式,无功不能再减少,无功给定保持当前实发无功值,但可以增无功。
  2.1.3机组成组不可控保护
  当出现励磁系统故障、保护装置动作、一般电气事故、一般机械事故等事故发生时单机AVC成组可控均可自动切为成组不可控状态。
  2.2全站AVC挂起保护策略
  AVC挂起时,相关运行参数保持自动更新计算,但不对机组无功进行计算分配。分配方式未投入、非检修态机组A/B网络故障、全站AVC使能未投入等情况都会将全站AVC自动切为挂起状态,但AVC挂起状态并不是保持状态,当条件复归以后AVC挂起自动复归。
  2.3全站AVC功能退出保护策略
  当异常工况或者事故故障发生时全站AVC自动退出,AVC退出时除数据采集以外,并不对机组负荷进行计算分配。全站AVC功能退出为保持状态,需要人为的确认故障后手动重新投入AVC功能。
  2.3.1通讯中断保护
  瀑布沟电站与四川省调出现IEC104和IEC101通讯信道中断,不能接受四川省调的电压调节指令或者通讯信道正常但瀑布沟电站AVC子站连续16分钟未收到省调AVC主站下发控制指令,则自动退出AVC功能保持机组无功出力不变。
  2.3.2服务器主机死机保护
  瀑布沟电站监控系统设置2台应用程序服务器负责全站信号的采集、处理工作且运行高级应用软件AVC,当两台服务器故障时自动退出AVC功能,保持各台机组无功出力不变。
  2.3.3主站命令有效性保护
  为了防止四川省调AVC主站出现下令错误,导致电站进行错误分配,威胁电网稳定运行。瀑布沟电站AVC专门针对四川省调AVC主站可能下令错误的问题加强了保护功能,当四川省调下发的电压目标值越高限536kV、越低限522kV或者超过最大调节步长5kV时,电站AVC将下发的错误电压目标值进行丢弃,当连续出现三次错误的电压目标值时自动退出AVC功能保持各机组无功出力不变。
  2.3.4数据采集有效性保护
  数据采集的有效性是AVC调节的前提,针对AVC所使用的数据跳变问题,AVC程序做了针对性的保护策略。当机组有功值跳变大于90MW、无功值跳变大于120Mvar、机端电压跳变大于2kV和500kV母线电压跳变3kV任何一种情况出现时,AVC程序认为采集的数据可靠性不高,自动退出AVC功能保持各机组无功出力不变。
  3结束语
  自动电压控制(AVC)是现代电网运行重要的技术手段,在保证电网安全、优质和经济运行方面有着重要作用。经过近一年来的实践运行、深入研究和交流,瀑布沟电站在自动电压控制(AVC)保护策略方面已经积累了大量宝贵经验并得以不断发展和完善。但是瀑布沟电站AVC也存在很多的问题,比如电压时效性差、与主站通讯延时等,需要借助自动化元件、管理制度、计算机技术等手段对AVC保护策略进行进一步的改进和完善,不断提高AVC调节的稳定性和可靠性,为四川电网安全稳定运行作出显著的贡献。
  参考文献:
  [1] 国家电网公司.国家电网公司企业标准 (Q/GDW 619-2011) [S].中国电力出版社,2011
  [2] 国家电网公司.地区电网自动电压控制(AVC)技术规范[S].中国电力出版社,2011
  [3] 师淑英,常小冰.自动电压无功调控系统在发电厂的应用[J].华北电力技术,2008(04)
  [4] 王群育.AVC系统在发电厂的应用分析[J].河北电力技术,2012(S1)
  作者简介:汤 琦(1984-),男,四川省南充市,工学学士,助理工程师,主要从事水力发电厂电气二次监控部分工作。