浅析AVC装置运行中存在的问题及解决方案
2013-08-27马贤宁史松梅
刘 波 马贤宁 史松梅
(太仓港协鑫发电有限公司,江苏 苏州215433)
1 AVC装置介绍
无功电压自动控制(AVC)装置是电网无功电压控制系统的一个重要组成部分,是提高电网电压运行管理水平、保证电能质量的重要技术手段,是电网无功电压优化控制系统的前置部分,通过优化控制各机组的无功出力,达到实时调节220kV母线电压的目的。
AVC装置有2项主要功能,即无功优化计算和无功闭环调节。在计算过程中要充分考虑机组的各种约束条件,结合发电厂高压母线电压值、注入高压母线的无功及机组运行状态,根据设定的高压母线目标电压值,计算出需要注入高压母线的无功总量,然后按照既定的策略将无功量合理分配给各机组,利用发电厂自动电压控制系统调整机组无功出力或机端电压,使高压母线电压达到系统给定值。电厂自动电压控制系统如图1所示,图中的VPset为主站发给该电厂AVC装置(或本地设定)的高压母线电压目标值。
图1 电厂侧高压母线的自动电压控制
我公司有2套AVC装置,1~4号机共用1套,5~6机共用1套,每套AVC装置由1台上位机和n台下位机构成。上位机通过RTU通道与设于省调度通讯中心的主站通信,向主站系统上传所需的实时信息,接收主站端的控制指令,并与多个下位机间实现闭环运行,优化分配各机组实时输出的无功;或根据预置的高压侧母线的电压曲线,离线完成厂站端无功电压的优化控制。下位机接收上位机下传的控制指令,通过调节发电机励磁电流,实现发电机的无功电压优化控制。为提高电网电压和运行管理水平、保证电能质量,本文重点介绍我公司AVC装置运行中存在的问题,分析问题产生的原因,并提出相应的解决方案。
2 AVC装置运行中存在的问题及原因分析
我公司AVC装置自2008年10月投产以来,发生过以下问题:(1)AVC装置显示主站信号中断。AVC装置有时自动退出运行后又自动投入,有时未自动退出运行。向省内其他电厂了解,各电厂都存在同样的问题,经省电力公司方式处人员与方天公司厂家技术人员共同分析,原因为省电力公司AVC装置主站软件存在问题。(2)AVC装置发“RTU设定电压越界”报警。AVC上位机上135 MW机组和300 MW机组设定电压超限,导致机组无功超调。(3)AVC装置发“输入异常”报警。经检查,原因为发电机功率变送器故障,导致输入AVC装置的发电机功率异常。(4)AVC自动退出。检查AVC装置无报警、220kV母线电压及发电机出口电压均正常,经与厂家共同检查,原因为AVC装置程序版本低。(5)#1、#2机(双水内冷机组)差动检漏装置发信号,#1、#2机AVC自动退出运行。#1、#2机差动检漏装置发信号,AVC判断为励磁调节器故障,导致#1、#2机AVC退出。(6)AVC装置上位机监视画面发AVC投退位置分闸、合闸报警信号,有时会出现AVC上位机目标无功指令消失现象。经联系厂家检查,原因为AVC软件版本低及AVC上位机中发电机电流、电压参数设计不合理。(7)AVC上位机发AVC离线报警,上位机所有显示数据均为0。AVC装置上位机与下位机之间数据通讯如果连续出现3个误码,装置会判断为误码,导致AVC上位机发AVC离线报警,上位机所有显示数据均为0。(8)AVC装置上位机发出“发电机数据限制校验不通过”报警,AVC自动退出运行。经检查、分析,原因为发电机功率变送器故障。(9)AVC投运期间,多次出现#1~#4机无功偏高运行(#1、#2机无功70 Mvar左右运行,#3、#4机无功120 Mvar左右运行),#5~#6机无功偏低运行(#5、#6机无功50 Mvar左右运行),各机组间无功未实现AVC无功优化分配功能。我公司一、二期220kV升压站与三期220kV升压站均通过220kV线路与浏家港变电所连接,浏家港变电所220kV母线接线方式为双母双分段接线,母联开关均处于合闸位置,一、二期AVC与三期AVC为2独立的AVC装置,理论上省调方式处主站下发的一、二期AVC与三期AVC目标电压应接近相同,但省调方式处主站下发的一、二期AVC与三期AVC目标电压有时出现偏差较大现象,原因为主站控制系统计算产生的目标电压不一致。
3 解决方案
针对上述问题产生的原因,分别采取了如下对应的解决方案:(1)方天公司厂家技术人员对省电力公司AVC装置主站软件进行了升级,升级后AVC装置运行正常。考虑到AVC装置运行中有可能再次发生AVC主站通讯故障,我公司制定了如下应对措施:AVC主站通讯故障后,如AVC装置已自动退出运行,应立即汇报省调值班员核查主站及通道是否正常,同时联系继电保护人员对我公司远动装置进行检查,待双方均检查、处理无异常后,方可申请省调值班调度员重新投入AVC装置运行;如AVC装置未自动退出运行,且发电机电压、电流未超过规程规定值,可维持AVC装置运行,并汇报调度核查主站及通道是否正常,同时联系继电保护人员检查远动装置回路是否运行正常。(2)AVC投运期间,根据《135 MW机组集控运行规程》及《300 MW机组集控运行规程》规定,发电机出口电压不超过额定值的5%(即135 MW机组上限不超过16.5 kV,下限不低于15 kV;300 MW机组上限不超过21 kV,下限不低于19 kV),对AVC上位机上发电机出口电压上、下限进行了重新设定,投运后运行正常。(3)经更换发电机功率变送器后投入运行正常。我公司采取的应对措施:发电机功率变送器故障后,运行人员应及时汇报省调将AVC、AGC装置退出运行,同时联系继电保护人员检查处理。(4)联系厂家对程序版本进行升级处理,运行正常。(5)对AVC逻辑设计进行梳理,将非AVR故障信号退出AVC逻辑回路,投运后运行正常。(6)联系厂家对AVC软件进行升级,并根据机组实际运行情况对AVC上位机中发电机电流、电压设计参数进行修改,投入运行后正常。(7)AVC装置上位机与下位机之间数据通讯出现误码是不可避免的,连续出现3个误码的几率也是非常低的,AVC装置投运后只出现过一次,将AVC装置上位机与下位机之间数据通讯修改为连续出现5个误码时才发出报警,投入运行正常。(8)机组运行中将变送器更换为备用通道运行,利用机组停机机会更换故障功率变送器,并将AVC模拟量信号采用独立的变送器输出(原设计为与DCS串接共用)。(9)联系厂家技术人员,修改主站控制策略,使主站控制系统计算产生的2个目标电压(一、二期AVC目标电压与三期AVC目标电压)接近相等,保证#1~#6机实现AVC无功优化分配功能,从而提高电能质量及机组运行经济性。
4 结语
AVC装置是电网无功电压控制系统的一个重要组成部分,是提高电网电压运行管理水平、保证电能质量的重要技术手段。因此,维护和管理好AVC装置,确保AVC装置安全、可靠运行,能提高电力系统运行的稳定性和安全性,提高电能质量,改善电网整体供电水平,充分发挥电网的经济效益,为指导电网节能和安全运行发挥积极作用。
[1]江苏方天.电厂侧自动电压控制AVC系统技术说明书,2006