王新華 馮伯晨 劉 韞
[摘 要]本文著重探討發(fā)電廠無(wú)功電壓遠(yuǎn)方自動(dòng)控制（AVC）系統(tǒng)中無(wú)功指令(計(jì)劃)的下達(dá)和接收、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、閉環(huán)控制的設(shè)備及方式、無(wú)功的控制方式及無(wú)功功率的調(diào)節(jié)范圍等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)方面的技術(shù)問題，最后提出了針對(duì)實(shí)際情況的發(fā)電廠無(wú)功電壓遠(yuǎn)方自動(dòng)控制（AVC）系統(tǒng)方案。
[關(guān)鍵詞]發(fā)電廠無(wú)功電壓遠(yuǎn)方自動(dòng)控制（AVC） 系統(tǒng)方案 探討
1 概述
AVC的全稱為發(fā)電廠無(wú)功電壓遠(yuǎn)方自動(dòng)控制。即中調(diào)通過(guò)對(duì)各發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組的無(wú)功功率進(jìn)行遠(yuǎn)方控制，提高各發(fā)電廠高壓母線的電壓水平，從而達(dá)到提高本地區(qū)的供電電壓水平，改善地區(qū)電網(wǎng)的電能質(zhì)量的目的。
近年來(lái)電力系統(tǒng)為提高電能質(zhì)量，特別是為改善用戶的用電壓水平，做了大量的工件，進(jìn)行了大量的投資。但由于電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)的電壓等級(jí)不斷提高，同時(shí)新建發(fā)電廠的投產(chǎn)，使發(fā)電廠的密度不斷增大，系統(tǒng)內(nèi)各發(fā)電廠之間的電氣距離越來(lái)越小，使通過(guò)調(diào)節(jié)個(gè)別機(jī)組或個(gè)別發(fā)電廠的無(wú)功出力來(lái)改善系統(tǒng)及地區(qū)電壓水平變得十分困難，甚至使用單個(gè)發(fā)電機(jī)組或單電廠已不能有效控制系統(tǒng)的電壓。如淮北地區(qū)的二個(gè)大型火電廠，在部分時(shí)段的一個(gè)廠無(wú)功進(jìn)相至力率范圍的極限時(shí)，而地區(qū)的電壓仍然較偏高。因此只有在中調(diào)的統(tǒng)一調(diào)度的前提下，同時(shí)改變多臺(tái)發(fā)電機(jī)組（或多個(gè)發(fā)電廠）的無(wú)功出力才能使系統(tǒng)及地區(qū)的電壓處在一個(gè)較好的水平。
2 AVC系統(tǒng)方案的選擇確定
AVC自動(dòng)控制的流程為: 從中調(diào)所下達(dá)無(wú)功指令開始，到各發(fā)電廠所對(duì)應(yīng)機(jī)組無(wú)功功率的閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)為止的整個(gè)控制過(guò)程。在這個(gè)控制過(guò)程中主要涉及無(wú)功指令(計(jì)劃)的下達(dá)和接收、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、閉環(huán)控制的設(shè)備及方式、無(wú)功的控制方式及無(wú)功功率的調(diào)節(jié)范圍等幾個(gè)方面。
因發(fā)電廠中機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)是本來(lái)以已具有的，而各發(fā)電廠的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模式是多樣且不能改變的，發(fā)電廠的AVC方案只能在不改變現(xiàn)有勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)的模式下進(jìn)行，且應(yīng)適應(yīng)全省各大型發(fā)電機(jī)組的多種勵(lì)磁系統(tǒng)，即通用性要強(qiáng)。
同時(shí)發(fā)電機(jī)的無(wú)功調(diào)節(jié)范圍是由機(jī)組的性能來(lái)決定的，各大型發(fā)電機(jī)的無(wú)功調(diào)節(jié)范圍是相對(duì)固定不變的，所以此部分在本方案比較中不考慮。
綜上所述: 在這幾個(gè)功能模塊中，只需考慮無(wú)功指令(計(jì)劃)的下達(dá)和接收、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、閉環(huán)控制的設(shè)備及方式這三個(gè)功能模塊的模式及作用。
2.1無(wú)功指令（計(jì)劃）的下達(dá)和接收方式
根據(jù)電力系統(tǒng)的要求和具體情況，可將無(wú)功指令（計(jì)劃）的下達(dá)和接收分為以下幾種方式:
2.1.1選用AGC方式:
即調(diào)度中心通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道將機(jī)組的無(wú)功發(fā)電指令下到發(fā)電廠的遠(yuǎn)動(dòng)裝置（RTU）中，RTU根據(jù)指令大小將其變?yōu)?~20MA的電流信號(hào)，傳送到勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置，勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置將其變?yōu)閿?shù)據(jù)量，并依其為閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功出力。當(dāng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置不具備閉環(huán)調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功出力時(shí)，也可通過(guò)DCS 閉環(huán)控制勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功出力。
特點(diǎn): 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，由于AGC的技術(shù)已十分成熟，且省內(nèi)大機(jī)組多數(shù)都具有了AGC功能，在技術(shù)上較有保障。
缺點(diǎn): 由于全省各發(fā)電廠的自動(dòng)化程度不同，省內(nèi)仍部分發(fā)電機(jī)組沒有進(jìn)行DCS改造，此方法將使全省的AVC的調(diào)節(jié)方式多樣化。其次當(dāng)遠(yuǎn)動(dòng)通道出現(xiàn)異常時(shí)，RTU輸出的電流信號(hào)保持不變，機(jī)組的無(wú)功出力不變，此時(shí)有可能使系統(tǒng)電壓越限。
2.1.2選用下行通道下達(dá)全廠總無(wú)功計(jì)劃至AVC上位機(jī):
和非AGC機(jī)組的有功負(fù)荷控制方式相同，即中調(diào)定時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)下行通道將全廠（或部分機(jī)組組合）的無(wú)功功率計(jì)劃下達(dá)到發(fā)電廠的AVC上位機(jī)（AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)專用），AVC上位機(jī)根據(jù)各機(jī)組的開停、所帶有功功率情況及原定的無(wú)功功率分配原則，來(lái)分配各機(jī)組的無(wú)功發(fā)電計(jì)劃，并將各機(jī)組的無(wú)功發(fā)電計(jì)劃發(fā)送到該機(jī)組的AVC調(diào)節(jié)裝置中， AVC調(diào)節(jié)裝置閉環(huán)控制勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功出力。
特點(diǎn): 下達(dá)全廠無(wú)功計(jì)劃由值長(zhǎng)根據(jù)廠內(nèi)機(jī)組情況調(diào)配各機(jī)組的無(wú)功功率，即在廠內(nèi)進(jìn)行各機(jī)組的無(wú)功功率的優(yōu)化調(diào)度。
缺點(diǎn): 增加一臺(tái)AVC上位機(jī)用于值長(zhǎng)的無(wú)功調(diào)度，并為此開發(fā)一套軟件，費(fèi)用較高，無(wú)功再分配對(duì)發(fā)電廠來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)效益并不明顯，同時(shí)增加了值長(zhǎng)及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員的工作量。
2.1.3選用下行通道下達(dá)單機(jī)無(wú)功指令于至當(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中
此模式為以上兩方式的結(jié)合，即中調(diào)定時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)下行通道將單機(jī)的無(wú)功功率指令下達(dá)到發(fā)電廠的當(dāng)?shù)毓δ芟到y(tǒng)中，當(dāng)?shù)毓δ芟到y(tǒng)將無(wú)功指令轉(zhuǎn)發(fā)到各機(jī)組的AVC調(diào)節(jié)裝置中， AVC調(diào)節(jié)裝置閉環(huán)控制勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功出力。
特點(diǎn): 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，只在原當(dāng)?shù)毓δ苤性黾硬糠止δ�，費(fèi)用最低。易于實(shí)現(xiàn)，由于當(dāng)?shù)毓δ艿能浖揭话爿^高，同時(shí)由于AVC調(diào)節(jié)所需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，均在當(dāng)?shù)毓δ艿臄?shù)據(jù)采集范圍內(nèi)，不需另配裝置來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
缺點(diǎn): 不能進(jìn)行無(wú)功功率的二次分配，增加當(dāng)?shù)毓δ艿呢?fù)擔(dān)，由于當(dāng)?shù)毓δ芤话阊b在主控室，而勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置一般安裝在機(jī)爐集控室，二者相距較遠(yuǎn)，受數(shù)據(jù)傳輸距離的時(shí)限制，且易受到外界干擾。
2.1.4選用下行通道下達(dá)單機(jī)組無(wú)功指令至AVC上位機(jī):
此種方式類似與方式3，只是用AVC上位機(jī)來(lái)代替當(dāng)?shù)毓δ苤械倪@部分功能。即中調(diào)定時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)下行通道將單機(jī)的無(wú)功功率指令下達(dá)到發(fā)電廠的AVC上位機(jī)，AVC上位機(jī)將無(wú)功指令轉(zhuǎn)發(fā)到各機(jī)組的AVC調(diào)節(jié)裝置中， AVC調(diào)節(jié)裝置閉環(huán)控制勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功出力。
特點(diǎn): 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，只需增加一臺(tái)AVC上位機(jī)，由于AVC上位機(jī)的功能單一，軟件易開發(fā)，與其它方案相靠性較高。
缺點(diǎn): 不能進(jìn)行無(wú)功功率的二次分配。由于當(dāng)?shù)毓δ芤话阊b在主控室，而勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置一般安裝在機(jī)爐集控室，二者相距較遠(yuǎn)，受數(shù)據(jù)傳輸距離的時(shí)限制，且易受到外界干擾。由于增加一臺(tái)AVC上位機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)組的無(wú)功功率，并為此開發(fā)一套軟件，費(fèi)用較方式3高。
總之，以上四種指令下達(dá)/接收方式均能滿足AVC調(diào)節(jié)的功能和可靠性的要求。其中方式3的費(fèi)用及設(shè)備較其它方式少。
2.2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集方式
AVC控制系統(tǒng)運(yùn)行的前提保持電力系統(tǒng)中的各發(fā)電機(jī)均應(yīng)運(yùn)行在額定功率、功率因數(shù)、電壓、電流的范圍內(nèi)，并保持發(fā)電廠高壓母線電壓在允許范圍內(nèi)。
2.2.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集范圍
為此在AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)中必須采集所有參與AVC調(diào)節(jié)的各機(jī)組的有功功率、無(wú)功功率、發(fā)電機(jī)定子電壓、發(fā)電機(jī)定子電流及發(fā)電廠高壓母線電壓（正常是采集的Ⅰ母線電壓，在Ⅰ母線電壓不正常時(shí)，自動(dòng)切換為Ⅱ母線電壓）。
2.2.2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集作用
采集無(wú)功功率是實(shí)現(xiàn)機(jī)組AVC閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)的依據(jù)，采集機(jī)組的有、無(wú)功功率是為了計(jì)算機(jī)組的功率因數(shù)，作為使機(jī)組運(yùn)行在額定的功率因數(shù)范圍內(nèi)的閉鎖條件; 采集發(fā)電機(jī)定子電壓、電流的作用是作為無(wú)功調(diào)節(jié)一個(gè)閉鎖條件，以防止機(jī)組運(yùn)行在超出機(jī)組額定參考范圍之外。
采集發(fā)電廠高壓母線電壓數(shù)據(jù)，在AVC正常的方式下作為調(diào)節(jié)無(wú)功功率的閉鎖條件，控制機(jī)組運(yùn)行，使發(fā)電廠高壓母線電壓在系統(tǒng)要求的范圍內(nèi); 在AVC系統(tǒng)與中調(diào)的通信異常時(shí)作為發(fā)電廠高壓母線電壓控制（機(jī)組無(wú)功）的調(diào)節(jié)依據(jù)。
2.2.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集方法
�、�、使用DCS采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù): 當(dāng)AVC調(diào)節(jié)方式為使用DCS來(lái)閉環(huán)控制機(jī)組的無(wú)功出力時(shí)，可使用DCS采集機(jī)組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。AVC所需的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)DCS本身均已采集，
特點(diǎn): 數(shù)據(jù)的采集閉環(huán)控制均由DCS獨(dú)立完成，對(duì)外界的依賴性小。
缺點(diǎn): 目前省內(nèi)仍有部分機(jī)組未能進(jìn)行DCS改造，部分機(jī)組暫不能進(jìn)行AVC調(diào)節(jié)，或使用其它方式進(jìn)行AVC調(diào)節(jié)，這樣就使全省的發(fā)電機(jī)組的AVC調(diào)節(jié)模式不統(tǒng)一。采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與中調(diào)進(jìn)行無(wú)功功率計(jì)算的數(shù)據(jù)不同源， 即數(shù)據(jù)有可能會(huì)不一致，存在一定的誤差，使發(fā)電廠內(nèi)高壓母線電壓控制不理想。同時(shí)由于數(shù)據(jù)不一致可能影響中調(diào)對(duì)發(fā)電廠的電壓考核。DCS所采集的母線電壓為本機(jī)組所連接的高壓母線的電壓，并非中調(diào)對(duì)發(fā)電廠考核的母線電壓，兩個(gè)數(shù)據(jù)可能取自母線電壓而不是同一條母線，這兩條母線測(cè)量電壓常有所差別。
②、使用勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù): 當(dāng)AVC調(diào)節(jié)方式為使用勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)閉環(huán)控制機(jī)組的無(wú)功出力時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集能力。
特點(diǎn): 數(shù)據(jù)的采集閉環(huán)控制均由勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置獨(dú)立完成，對(duì)界的依賴性小，此方式是最簡(jiǎn)單，也是費(fèi)用最小的一種方式。
缺點(diǎn): 目前多數(shù)發(fā)電機(jī)組暫不能接收AVC指令。采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與中調(diào)進(jìn)行無(wú)功功率計(jì)算的數(shù)據(jù)不同源，即數(shù)據(jù)有可能會(huì)不一致，存在一定的誤差，使發(fā)電廠內(nèi)高壓母線電壓控制不理想。同時(shí)由于數(shù)據(jù)不一致可能影響中調(diào)對(duì)發(fā)電廠的電壓考核。勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置所采集的母線電壓為本機(jī)組所連接的母線電壓，并非中調(diào)對(duì)發(fā)電廠考核的母線電壓，兩個(gè)數(shù)據(jù)可能取自母線電壓而不是同一條母線，這兩條母線測(cè)量電壓常有所差別。
�、邸⑹褂肁VC調(diào)節(jié)裝置采集機(jī)組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。安徽電力中心試驗(yàn)研究所研制開發(fā)的AVC調(diào)節(jié)裝置本身具有模/數(shù)轉(zhuǎn)換能力，為采集這些信息需要在電壓、電流回路中接入變送器，將需采集的實(shí)時(shí)信息變?yōu)橹绷餍盘?hào)送入AVC調(diào)節(jié)器裝置中。每套AVC調(diào)節(jié)裝置配套5只變送器（有功、無(wú)功、電壓、電流、發(fā)電廠高壓母線電壓）
特點(diǎn): 使用這種方式時(shí)數(shù)據(jù)的采集、閉環(huán)控制均由AVC調(diào)節(jié)裝置獨(dú)立完成，對(duì)界的依賴性小，由于采集的信息量小，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新快，對(duì)控制比較有利。
缺點(diǎn): 采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與中調(diào)進(jìn)行無(wú)功功率計(jì)算的數(shù)據(jù)不同源。即數(shù)據(jù)的有可能會(huì)不一致; 另需在二次回路中增加五只變送器，增加二次回路的負(fù)擔(dān)，也增加了額外費(fèi)用。
2.2.4共享遠(yuǎn)動(dòng)裝置已采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，由于AVC調(diào)節(jié)所需的信息遠(yuǎn)動(dòng)裝置均以采集，可在AVC接收指令的前置機(jī)中增加一個(gè)串口，這臺(tái)前置機(jī)即接收AVC調(diào)節(jié)指令，又接收遠(yuǎn)動(dòng)裝置發(fā)出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在這種方式中可使用AVC上位機(jī)或當(dāng)?shù)毓δ軄?lái)接收遠(yuǎn)動(dòng)裝置中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
特點(diǎn): 能與中調(diào)所接收的數(shù)據(jù)保持一致，對(duì)考核較為有利和發(fā)電廠高壓母線電壓控制有利。
缺點(diǎn): 對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的依賴性大，數(shù)據(jù)更新較方式3慢。
綜上所述，以上4種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集方式，方式4所采集的數(shù)據(jù)與中調(diào)的數(shù)據(jù)一致，對(duì)發(fā)電廠的考核比較有利。
2.3AVC閉環(huán)自動(dòng)控制模式
對(duì)發(fā)電機(jī)組的無(wú)功功率的閉環(huán)控制是AVC的最重要的環(huán)節(jié)，它是通過(guò)對(duì)采集實(shí)發(fā)功率與接收到的計(jì)劃（指令）進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組無(wú)功的出力，使機(jī)組的無(wú)功出力運(yùn)行在中調(diào)要求的范圍內(nèi)。
目前現(xiàn)有的可用于閉環(huán)控制無(wú)功出力的設(shè)備有: 勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)、DCS系統(tǒng), 增加一臺(tái)專用AVC調(diào)節(jié)裝置。
2.3.1勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng): 由于目前系統(tǒng)內(nèi)的多數(shù)機(jī)組的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)不具備對(duì)計(jì)劃指令的接收功能，只能接收功率調(diào)節(jié)的加、減信號(hào)，對(duì)無(wú)功功率的控制多采用手動(dòng)或由DCS閉環(huán)控制的方式。
2.3.2DCS系統(tǒng): 使用DCS來(lái)控制機(jī)組的無(wú)功出力是一種較可靠的控制方法，DCS本身的功能較強(qiáng)，增加AVC功能較方便。但采用DCS方式只施用于AGC模式下的AVC控制。
AVC調(diào)節(jié)裝置: 增加外部設(shè)備來(lái)對(duì)機(jī)組無(wú)功出力運(yùn)行閉環(huán)控制。它不改變?cè)械南到y(tǒng)的配置和功能，系統(tǒng)具有相對(duì)獨(dú)立、對(duì)原有的系統(tǒng)影響小，可靠性高的特點(diǎn)。
用于閉環(huán)控制的設(shè)備應(yīng)具有以下功能: 采集或接收AVC指令、實(shí)時(shí)無(wú)功出力，能對(duì)出力偏差進(jìn)行計(jì)算。能根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行控制閉鎖等功能，AVC系統(tǒng)對(duì)原有系統(tǒng)影響要小，系統(tǒng)的可行性要高，同時(shí)在全省系統(tǒng)中的方式應(yīng)統(tǒng)一。根據(jù)以上要求和系統(tǒng)中的運(yùn)行現(xiàn)狀。使用AVC調(diào)節(jié)裝置是一種較理想的方式。
2.4AVC方案的確定
2.4.1控制模式
由于系統(tǒng)中的部分發(fā)電機(jī)組尚未進(jìn)行DCS改造。為使全省具有相同AVC模式，應(yīng)不考慮使用DCS來(lái)參于AVC的閉環(huán)控制。
由于各發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能和方式不同，又由于部分勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能接收外部的計(jì)劃指令，所以應(yīng)在勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的前部加裝一臺(tái)AVC調(diào)節(jié)裝置，用于數(shù)據(jù)采集、計(jì)劃的接收、和閉環(huán)控制。即選擇外加的AVC調(diào)節(jié)裝置來(lái)用作AVC閉環(huán)控制。
2.4.2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模式
為使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與中調(diào)所收到的數(shù)據(jù)相一致，AVC調(diào)節(jié)所采用遠(yuǎn)動(dòng)裝置所采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為調(diào)節(jié)的依據(jù)，這樣就不需再增加變送器來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，使系統(tǒng)簡(jiǎn)單，減少費(fèi)用、施工和維護(hù)的工作量。
2.4.3控制指令的下達(dá)和接收模式
由于發(fā)電廠中各發(fā)電機(jī)接入系統(tǒng)的方式不同（系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)有經(jīng)二繞組變壓器直接接入高壓系統(tǒng)，有經(jīng)三繞組變壓器接入高壓、中壓二個(gè)系統(tǒng)）。使用總無(wú)功計(jì)劃可能在對(duì)高壓母線的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)對(duì)主變中壓側(cè)接入的系統(tǒng)電壓產(chǎn)生影響，并使高壓母線的電壓控制不理想。為使系統(tǒng)簡(jiǎn)單，更好、更直接地控制發(fā)電廠各母線的電壓，同時(shí)為以后參于AVC的機(jī)組 加入方便，中調(diào)應(yīng)選擇直接下達(dá)單機(jī)組的無(wú)功計(jì)劃/指令，即直接對(duì)單機(jī)組的無(wú)功功率進(jìn)行控制。
由于中調(diào)對(duì)各發(fā)電機(jī)直接下達(dá)AVC調(diào)節(jié)指令，AVC前置部分只是將AVC指令轉(zhuǎn)發(fā)到AVC調(diào)節(jié)裝置。功能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。為節(jié)約費(fèi)用，同時(shí)使當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)行人員更好地了解本機(jī)組無(wú)功調(diào)節(jié)所處狀態(tài)，即在遠(yuǎn)動(dòng)的當(dāng)?shù)毓δ苤袑VC的調(diào)節(jié)狀態(tài)正確的反映出來(lái)。AVC指令和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)由遠(yuǎn)動(dòng)當(dāng)?shù)毓δ軄?lái)承擔(dān)。
當(dāng)?shù)毓δ艿那爸脵C(jī)為采集多個(gè)裝置的信息，均采用多串口方式（使用1: 4、1: 8串口板或多串口終端服務(wù)器）。與AVC調(diào)節(jié)裝置的通信也采用這種方式。即每套AVC裝置與當(dāng)?shù)毓δ芮爸脵C(jī)的一個(gè)串口通信，只要增加幾個(gè)串口即實(shí)現(xiàn)了與AVC裝置的通信。
2.4.4無(wú)功電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)（AVC）系統(tǒng)的最終方案為:
中調(diào)所根據(jù)系統(tǒng)電壓的情況通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)下行通道向發(fā)電廠的遠(yuǎn)動(dòng)當(dāng)?shù)毓δ芟逻_(dá)參加AVC調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功指令。遠(yuǎn)動(dòng)當(dāng)?shù)毓δ軐⒅姓{(diào)下達(dá)參加AVC調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功指令及將遠(yuǎn)動(dòng)裝置RTU采集到的機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)機(jī)組的AVC無(wú)功調(diào)節(jié)裝置中。AVC無(wú)功調(diào)節(jié)裝置利用收到的指令及實(shí)時(shí)無(wú)功功率等數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)電機(jī)組無(wú)功功率進(jìn)行計(jì)算、處理，來(lái)閉環(huán)控制勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功出力。以達(dá)到系統(tǒng)電壓的目的，網(wǎng)絡(luò)圖如下:
AVC調(diào)節(jié)原理圖
3 此方案下的相關(guān)部分詳釋
3.1 AVC系統(tǒng)的通信部分
3.1.1調(diào)度中心至發(fā)電廠下行通信（中調(diào)至發(fā)電廠的當(dāng)?shù)毓δ埽┎捎脤Ｓ猛ǖ阑蚓W(wǎng)絡(luò)通信，下達(dá)AVC指令，并返送各發(fā)電廠參與AVC調(diào)節(jié)的各發(fā)電機(jī)組的無(wú)功功率，用來(lái)與當(dāng)?shù)毓δ懿杉降膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)二者不一致時(shí)判斷為通信故障，規(guī)約為省調(diào)下行規(guī)約。
3.1.2 AVC調(diào)節(jié)裝置與當(dāng)?shù)毓δ芮爸脵C(jī)通信
AVC調(diào)節(jié)裝置與當(dāng)?shù)毓δ芮爸脵C(jī)通信采用RS-232方式，對(duì)于距離較遠(yuǎn)者可在中間采用光隔離長(zhǎng)線收發(fā)器以提高驅(qū)動(dòng)和抗干擾能力。為減輕當(dāng)?shù)毓δ艿呢?fù)擔(dān)，簡(jiǎn)化當(dāng)?shù)毓δ艿某绦�，�?duì)具有多套AVC調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)，當(dāng)?shù)毓δ軐⑺械腁VC信息集中，向各個(gè)AVC調(diào)節(jié)裝置發(fā)送，即向各AVC調(diào)節(jié)裝置發(fā)送的信息相同，各AVC調(diào)節(jié)裝置根據(jù)規(guī)約從這此信息中提出需要部分。
3.1.3AVC調(diào)節(jié)裝置與勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的通信
由于各勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置接收調(diào)節(jié)指令的方式不同，因而AVC調(diào)節(jié)裝置向勵(lì)磁調(diào)節(jié)下達(dá)的無(wú)功增、減指令的方法也不完全相同。由于系統(tǒng)內(nèi)多數(shù)機(jī)組采用增、減脈沖信號(hào)控制的方式，即采用四線結(jié)構(gòu)，一對(duì)為正脈沖信號(hào)即加負(fù)荷信號(hào)，另一對(duì)為負(fù)脈沖信號(hào)即減負(fù)荷信號(hào)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置根據(jù)AVC調(diào)節(jié)裝置的脈沖信號(hào)指令調(diào)節(jié)機(jī)組的無(wú)功功率。
3.2 AVC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的技術(shù)要求
3.2.1數(shù)據(jù)量
AVC自動(dòng)調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)量為: 參與AVC調(diào)節(jié)的機(jī)組的有、無(wú)功功率，發(fā)電機(jī)的定子電壓、電流及220kV母線電壓。這些數(shù)據(jù)量由遠(yuǎn)動(dòng)的專用電量變送器將其變?yōu)?~20mA（或0~5V）的直流信號(hào)，此信號(hào)被送入遠(yuǎn)動(dòng)裝置，由遠(yuǎn)動(dòng)裝置（RTU）采集，變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并將其發(fā)送到中調(diào)所及遠(yuǎn)動(dòng)的當(dāng)?shù)毓δ苤腥�，作為AVC調(diào)節(jié)的依據(jù)。
3.2.2信號(hào)量
�、貯VC投停信號(hào)。此信號(hào)是由勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供。意義為機(jī)組的無(wú)功處于遠(yuǎn)方還是就地控制。（當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)功調(diào)節(jié)遠(yuǎn)方與就地方式的切換時(shí)，可改為由DCS來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方、就地控制方式的切換，并向外部提供此信號(hào)）。此信號(hào)為兩付常開接點(diǎn)信號(hào)，分另提供給AVC調(diào)節(jié)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置。此接點(diǎn)閉合為設(shè)備處于遠(yuǎn)方控制狀態(tài)。
�、贏VC裝置異常信號(hào): 此信號(hào)由AVC調(diào)節(jié)裝置向遠(yuǎn)動(dòng)裝置提供，信號(hào)為常開接點(diǎn)信號(hào)，此接點(diǎn)閉合為AVC裝置工作異常。如DCS能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，此接點(diǎn)信號(hào)同時(shí)送往勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)（或DCS）。
AVC調(diào)節(jié)處于遠(yuǎn)方/就地控制方式，AVC調(diào)節(jié)裝置是否工作正常的信號(hào)由遠(yuǎn)動(dòng)裝置采集，并發(fā)送到中調(diào)所及遠(yuǎn)動(dòng)當(dāng)?shù)毓δ堋?BR> 同時(shí)，在AVC調(diào)節(jié)裝置異常或中調(diào)至發(fā)電廠下行通信異常時(shí)，當(dāng)?shù)毓δ艿默F(xiàn)場(chǎng)工作站及時(shí)發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，并向AVC調(diào)節(jié)裝置發(fā)送異常信息，使運(yùn)行人員及時(shí)采取措施，恢復(fù)AVC調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行，提出高AVC的運(yùn)行率。
發(fā)電廠AVC調(diào)節(jié)接線原理圖
4 結(jié)束語(yǔ)
本發(fā)電廠無(wú)功電壓自動(dòng)控制（AVC）系統(tǒng)方案將AVC自動(dòng)調(diào)節(jié)與現(xiàn)有的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮了原有的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)功能的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，減少了現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)備的數(shù)量，提高了現(xiàn)有設(shè)備的利用率，降低了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使得廠站端的自動(dòng)化水平邁上了新的臺(tái)階。⊙
作者簡(jiǎn)介
王新華: 工程師，淮北發(fā)電廠從事遠(yuǎn)動(dòng)專業(yè)工作;
馮伯晨: 工程師，淮北發(fā)電廠從事遠(yuǎn)動(dòng)專業(yè)工作;
劉 韞: 工程師，淮北第二發(fā)電廠信息中心主管，從事MIS、遠(yuǎn)動(dòng)及通信專業(yè)工作.
