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火电厂自动电压控制系统的实现.pdf
火电厂自动电压控制系统的实现
蔡立新1 焦安春2
(1福建电力调度通信中心 福州350003)
(2山东积成电子股份有限公司,济南250100)
摘要:介绍了火电厂自动电压控制系统的组成、实现原理、控制策略、安全闭锁处理、非线性补偿等,使系
统达到了实用化要求,在福建省电网的几个电厂的实际运行中达到了很好的效果,适用于各种火电厂
的自动电压控制。
关键词:自动电压控制无功裕度安全闭锁在线辨识
I 引言
实现全电网的无功优化和电压自动控制涉及到整个电力系统的各个环节:各级调度主站、
变电站、发电厂等。整个电力系统的自动化程度越来越高,各级系统获取的数据越来越全面.
数据可靠性越来越高,具备了全电网进行无功优化的条件,福建省电网不失时机地进行了全网
无功优化的实践。为配合这一系统工程,本文就火电厂部分的实现加以介绍。
2 系统组成模块及信息流
电厂的自动电压控制系统(以下简称AVC50)主要包括如下模块:
通讯服务器模块:实现与上级调度系统的通讯,可选择串行通讯或者以太网通讯方式,接
收上级调度的优化命令值并上送本厂的运行信息;实现与RTU的通讯,以获取各种量测数据:
在满足控制要求的前提下,为降低成本。尽可能利用现有的数据:与高级应用模块的通讯,通
过以太网的软总线技术实现与数据库服务器模块、参数编辑模块等的通讯;与控制输出装置的
通讯,通过现场总线CANBUS进行通讯,速率可达IOOKBPS,充分满足数据采集和控制的需要。
实时数据库模块:实现各种实时数据、历史数据、处理数据、控制命令的管理功能,为高
级应用及SCADA功能提供服务。
计算分配模块:从数据库服务器中获取各种实时数据,将上级调度系统下发的优化命令按
照一定的算法进行计算分配,将计算得到的可控机组命令值发送到实时数据库模块中。
人机界面模块:显示各种监控信息,可以显示一次设备接线图、棒图、饼图、并提供曲线
显示和报表功能。人工投退各台机组。手动下发控制命令等人工操作。
参数编辑模块:为监控系统平台提供一次、二次设备及通道参数的编辑功能。
闭锁参数编辑:选择需要进行闭锁的控制点,以及与该控制点相关的遥测遥信数据点。
2
图1:系统组成及信息流图
(福』、t4华能电厂AVC50系统)
3 基本控制原理
上级调度系统将本电厂的优化电压值以设定命令的方式自动下发到电厂的AVCSO中。计算
分配模块通过在线辨识的办法获取整个电厂的系统阻抗,从而可以将上级调度系统下发的电压
优化值转换为整个电厂的无功变化量,按照当前的实时运行状况判断当前可控机组,然后根据
一定的分配策略,充分考虑机组的各种约束限制,在各机组间对无功进行合理分配。如果是在
无功控制方式下,可以转换为4~20mA的电流信号或者脉冲增量下发到各机组;如果在电压控
制方式下,也通过在线辨识的办法获取各机组的转换系数,将该机组分配到的无功量转换为电
压增量,再转换为实际命令输出到机组中。
4 系统在线辨识
为使问题叙述简化,按照单机一无穷大系统来分析,其接线图为:
122
Uc
作如下近似处理:高压变xt高压侧的电压可认为是控制目标,系统外网无功的变化影响高
压侧电压的变化,从而需要调整机组的无功出力。在一个短观测时间内系统外网无功的变化是
缓慢的而且是可以忽略的。
系统所需无功与高压测电压的关系可用如下公式表示:
包w—Q窭=KI×AV
玑Pc…特设定无功;
Q宴…当前实发无功;
Kf.系统的调压系数;
A矿…高压测电压与系统给定电压的偏差。
则可以根据短期内前几次采样值之间的变化,辨识出系统的调压系数。
5 分配策略
可以按照各电厂的不同特性选取适当的控制策略:相似无功裕度、等功率因数控制、相似
视在功率等;相似的调整裕度等。
实际运行经验表
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