内容发布更新时间 : 2024/6/30 15:50:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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1. 系统概述
1.1. 概述
安徽省电力科学研究院与安徽立卓智能电网科技有限公司自2001年起致力于YC系列无功电压自动调控装置的开发和研制，迄今已积累了丰富的研发和现场经验。
YC系列无功电压自动调控装置利用先进的电子、网络通讯与自动控制技术，在线接收省电力调度中心下发的母线电压指令，自动对发电机无功出力或高压侧母线电压进行实时跟踪调控。可有效地控制区域电网无功的合理流动，增强电力系统运行的稳定性和安全性，保证电压质量，改善电网整体供电水平，减少电网有功网损，充分发挥电网的经济效益，同时降低运行人员的劳动强度。
AVC自动调控系统在YC-01、YC-02、YC-03、YC-04系统的基础上自主研发的第五代AVC自动调控系统，系统遍布全国、经济效益显著、运行情况优良。
系统的主要特点体现在以下几个方面： 1） 安全性
基于系统的安全性、可靠性、实时性等各方面的要求，系统可采用双网、双电源且内部分别对立的结构，充分保证了系统的安全和可靠运行。
2）智能化
通过协调控制发电机组无功功率，以实现系统稳定运行、全网厂站母线电压在合格范围内，合理协调机组无功出力分配，同时尽可能使无功就地平衡，减少网损。
3） 总线式设计
终端设备采用RS-485总线组网，通讯距离远，抗干扰能力强，节点故障不影响其它节点的正常运行。
1.1. 系统组成
硬件部分： AVC中控单元，AVC无功电压自动调控装置（执行终端）。 软件部分： AVC无功电压自动调控系统软件，运行平台WIN2000/XP。 环境温度条件： 工作温度：0℃~+45℃； 贮存温度：-25℃~+70℃；
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环境相对湿度：10%~95% 海拔高度：+4500米 防护等级：IP30 （户内）
装置安装场所应无严重尘土，无危险爆炸介质，无腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体、微粒和严重霉菌。
特殊参数及要求可另行商定。
2. 装置原理
2.1. 无功自动调控装置实现原理
发电机无功出力与机端电压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减。励磁电流的改变则是通过调整励磁调节器（AVR）电压的给定值来实现的。
调度中心AVC主站每隔一段时间（根据实际要求，时间可设定）对网内具备条件的发电机组或电厂下发母线电压指令，发电厂侧通讯数据处理平台同时接收主站的母线电压指令和远动终端采集的实时数据，将数据通过通讯网络发送至AVC无功自动调控装置。AVC装置经过计算，并综合考虑系统及设备故障以及AVR各种限制、闭锁条件后，给出当前运行方式下，在发电机能力范围内的调节方案，然后向励磁调节器（也可通过DCS或ECS）发出控制信号，通过增减励磁调节器给定值来改变发电机励磁电流，进而调节发电机无功出力，使母线电压维持在调度中心下达的
母线电压指令附近。
2.2. 控制策略
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图表 1
系统电压的全局控制分为三个层次，一级电压控制，二级电压控制，三级电压控制。 1）一级电压控制为单元控制。控制器为发电机励磁调节器，控制时间常数一般为毫秒~秒级，在这级控制中，控制设备通过保持输出变量尽可能的接近设定值补偿电压快速和随机的变化，其作用是保证机端电压等于给定值。
2）二级电压控制为本地控制，时间常数约为秒~分钟级，控制器为电压无功自动调控装置，控制的主要目的是协调本地的一级控制器，保证母线电压或全厂总无功等于设定值，如果控制目标产生偏差，二级电压控制器则按照预定的控制规侓改变一级电压控制器的设定值。
3）三级电压控制是全局控制，时间常数约为分钟~小时级，它以全系统的安全、经济运行为优化目标，给出各厂站的优化结果，并下达给二级控制器，作为二级控制器的跟踪目标。
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2.3. 典型系统拓扑
典型系统拓扑图：
图表 2
2.3.1. 设备简介
1）AVC中控单元作为主控单元，兼有参数编辑、数据库、计算分配、运行状态监视等功能，一般布置在集控或网控，通过通讯电缆（或光缆）与RTU和数据交换机连接
2）执行终端：各机组AVC控制的数据采集及控制信号输出，一般配置在保护小室或励磁调节器附近，通过通讯电缆（或光缆）与AVC中控单元连接。
2.3.2. 联结关系说明
1） 调度中心与远动终端（RTU）。
RTU远动端将AVC子站工作状态根据要求传送给调度中心,且将机组的实时运行数据传送至AVC。
2） 调度中心与AVC中控单元
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通过现有下行通道、RTU通道或数据调度网接收来自调度端的电压指令，再与当前系统实际电压相比较，根据调度下发的母线电压(单机无功/全厂无功)调节指令调控。 3） AVC中控单元与执行终端
AVC中控单元与执行终端是AVC自动调控系统的核心部分，其中AVC中控单元有主/备之分，如若AVC中控单元主机故障，自动切换到备用机，将不影响系统的正常运行。AVC中控单元与执行终端之间通过RS485总线连接，内容包括读执行终端模拟量数据和开关量状态，根据接收到的调节指令，比较当前运行数据,由执行终端输出调控动作。 4） AVC中控单元与远动终端（RTU）
为确保AVC中控单元与调度主站获取数据源一致，RTU实时采集电厂机组的有功功率、无功功率、机端电压、机端电流和母线电压等遥测数据上传调度，同时传送至AVC中控单元，AVC中控单元进行波动和限值检查，以确定数据的有效性。 5） 执行终端与分散式控制系统（DCS/ECS）
增、减磁控制信号输出可以通过两种方式：
a) 通过DCS/ECS输出
执行终端需要将系统运行中的增闭锁、减闭锁、自检正常、闭环运行、通讯正常等状态信号输出至DCS/ECS，同时将增、减磁控制信号输出，经DCS/ECS再输出至励磁调节器。
b) 直接输出至励磁调节器（AVR）
执行终端需要将系统运行中的增闭锁、减闭锁、自检、运行、通讯正常等DCS/ECS需求的状态信号输出至DCS/ECS，但AVC中控单元将接收到的指令数据与当前运行数据比较，通过算法，直接把控制信号（增、减磁）输出至励磁调节器。励磁调节器将AVR自动信号以开关量输出方式接至执行终端的AVR组。 6）输入、出信号，其中：
输入信号(AC24V电压)：
AVR组：AVR自动状态信号、AVR告警信号
DCS组：AVC投切信号 投退把手：AVC投切信号 输出信号（干节点）： 1）AVR组：增磁、减磁
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