AVC电压自动控制系统行规程.docx
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AVC电压自动控制系统行规程
AVC电压自动控制系统行规程
1.概述
在电力系统中,电压是表征电能质量的一个要紧指标。
电压是否合格,直截了当阻碍到电网运行的经济性和安全性。
从经济性上来说,电压偏差大会显著增加高压传输线的损耗;从安全性上来说,电压不合格可能会对用户设备造成损害。
严峻时,甚至会引起电网崩溃。
因此需将电压操纵在合理的范畴内。
实现电压自动操纵是确保电网安全的一项重要措施。
我厂4台300MW机组,由贵州中调直截了当调度,接入500kV母线系统。
2021年,通过技改,机组负荷、电压自动操纵系统使用一套上海惠安智能发电操纵系统(GCS),该装置包括GR90型RTU(远动装置〕、AGC〔负荷自动操纵系统〕、AVC〔电压自动操纵系统〕,其中AGC功能包含单机组AGC直调方式、厂级AGC负荷优化操纵系统两种模式;AVC自动电压操纵系统为双机D200四网口装置,基于成熟可靠的GR90RTU与UC635自动电压操纵子站系统组成测控平台,实现电压自动操纵,可依照贵州中调AVC主站系统下达的电厂母线电压目标值运算出电厂承担的总无功出力(或直截了当接收省调AVC主站系统下达的总无功功率目标值)。
在充分考虑各种约束条件后,AVC软件可进一步地依照用户指定的无功分配策略运算出每台机组的无功目标值。
然后,发出增减磁信号给励磁系统,由励磁系统调剂机组无功,使电厂母线电压达到目标值。
该系统配合EMS主站或区域无功系统设备可实现对整个电网的无功优化,显著减少线损,提高电能质量。
2021年改造后AVC与原系统区别:
原系统机组负荷、电压自动操纵系统使用一套上海惠安的GR90型RTU+AVC装置,为双机D200四网口装置,AVC为独立系统〔上海惠安公司的POWERAVC3000装置〕,该系统与GR90RTU或UC630全同步测控装置平台配合,实现电压自动操纵。
改造后上海惠安AVC负荷操纵系统是智能发电操纵系统(GCS)的一个组成部分,操纵子站为UC635自动电压操纵子站,采样上存在区别,但其工作原理与原系统差不多相同。
2.装置配置结构
2.1主系统结构
自动电压操纵系统AVC是智能发电操纵系统(GCS)的一个组成部分。
智能电厂发电操纵系统GCS是电厂侧与电网调度进行通信并实现操纵指令的专有系统。
GCS包括远动通信治理模块、全厂AGC负荷优化操纵系统模块及自动电压操纵AVC模块,实现远动通信功能和全厂AGC、AVC功能。
运动通信/AVC/AVC的主机共用GCS主机硬件平台,其整体结构及与厂内其他系统的关系如以下图:
智能发电操纵系统(GCS)的总体结构
2.2上位机、下位机配置
大方电厂配置一套AVC上位机和四台机组AVC下位机,AVC上位机放在网络继电器室,下位机放在1、2号机和3、4号机继保小室,AVC后台放在值长操作台上。
我厂AVC系统配置图〔通讯方式〕
2.3电厂AVC子站系统结构
图中所示的上位机和下位机结构为功能逻辑上的结构。
2.4设备配置表
序号
名称
规格型号
单位
数量
产地
生产厂家
1
AVC上位机屏
1.1
AVC上位机(D200)〔网控室〕
WESDACD200M
-1WesdacD20ME〔2M,512,5,VME〕
-1WesdacD20EME10Base-T,8MBKit(2RJ45口)
-1WESCOND20M-VMETermination
-1D200VME电源(5V,+/-12V)
-1WESCOND200VMEbinassebmleSlot(5slot,3RackUnits)
套
1
加拿大
GE
1.2
AVC子站中控单元〔网控室〕
D200双CPU
套
1
加拿大
GE
1.3
AVC子站执行终端〔网控室〕
D200双CPU
1
加拿大
GE
1.4
屏柜以及附件〔网控室〕
双电源切换装置〔2输入220VDC/220VAC、输出220V,48VDC〕
套
1
上海
惠安
交流采样板WESCONGR90ACUKIT
-1GR90-ACU12PT/3CTKIT
-1DuctPanel
-1GR90CableAssembly
套
1
上海
惠安
RS232/RS485、422无源光隔离转换器
个
8
上海
鎏锦
DPI接口板
块
1
加拿大
GE
DCISPLITTTER(1对4)接口板
块
1
加拿大
GE
光缆适配板GlassFiberAdapter(ST头)
个
2
加拿大
GE
多模光电转换器〔网口转光纤〕
个
1
上海
左岸
12口光配架、法兰盘及尾纤
套
1
上海
俊悦
RTU标准机柜(800*600*2260,玻璃门,包括端子,组屏配线)
面
1
上海
惠安
2
AVC下位机屏柜
2.1
1、2号机下位机屏柜及附件(1/2号机继电爱护爱护室)
双电源切换装置〔2输入220VDC/220VAC、输出220V,48VDC〕
套
1
上海
惠安
RTU标准机柜(800*600*2260,玻璃门、颜色待定,包括端子,组屏配线)
面
1
上海
惠安
组合板WESDACD20CKITSTANDARDTERMINATION
-1WesdacD20C〔16DI,8DO〕
-1WestermD20C
-1DuctPanel
-1D20CableAssembly
套
1
加拿大
GE
继电器
套
2
西班牙
RELCO
组合板WESDACD20C8AI8AOKIT
-1WesdacD20CAO(8input/8output)
-8InputScalingAdaptor(4-20mA)
-8OutputAdaptors(0-5V)
套
1
加拿大
GE
WESCONAVC操纵输出板
块
2
上海
惠安
DCI接口板
块
1
加拿大
GE
光缆适配板GlassFiberAdapter(ST头)
个
1
加拿大
GE
4口光配架、法兰盘及尾纤
套
1
上海
俊悦
2.2
3、4号机下位机屏柜及附件(3/4号机继电爱护爱护室)
双电源切换装置〔2输入220VDC/220VAC、输出220V,48VDC〕
套
1
上海
惠安
RTU标准机柜(800*600*2260,玻璃门、颜色待定,包括端子,组屏配线)
面
1
上海
惠安
组合板WESDACD20CKITSTANDARDTERMINATION
-1WesdacD20C〔16DI,8DO〕
-1WestermD20C
-1DuctPanel
-1D20CableAssembly
套
1
加拿大
GE
继电器
套
2
西班牙
RELCO
组合板WESDACD20C8AI8AOKIT
-1WesdacD20CAO(8input/8output)
-8InputScalingAdaptor(4-20mA)
-8OutputAdaptors(0-5V)
套
1
加拿大
GE
WESCONAVC操纵输出板
块
2
上海
惠安
DCI接口板
块
1
加拿大
GE
光缆适配板GlassFiberAdapter(ST头)
块
1
加拿大
GE
4口光配架、法兰盘及尾纤
套
1
上海
俊悦
3
当地后台
3.1
AVC后台服务器
DELLPrecisionT3500工作站(T620241CN):
·CPU:
Intel(R)Xeon(R)W35052.53GHz
·内存:
2G
·硬盘:
250GB
·光驱:
16XDVD+/-RW可读写SATA光驱
·10-100M网口:
2
·显示器:
优派22"宽屏LCD,黑色
·键盘、鼠标、音箱
套
1
上海
DELL
2.5压板/开关配置情形
序号
压板/开关名称
位置
功能说明
备注
1.
1号机增励磁出口压板
下位机后端子排
投入后承诺AVC装置对1号机增励磁
压板实际为端子排上连接片,需投退时需由二次班配合操作。
2.
1号机减励磁出口压板
下位机后端子排
投入后承诺AVC装置对1号机减励磁
3.
#2机增励磁出口压板
下位机后端子排
投入后承诺AVC装置对#2机增励磁
4.
#2机减励磁出口压板
下位机后端子排
投入后承诺AVC装置对#2机减励磁
5.
#3机增励磁出口压板
下位机后端子排
投入后承诺AVC装置对#3机增励磁
6.
#3机减励磁出口压板
下位机后端子排
投入后承诺AVC装置对#3机减励磁
7.
#4机增励磁出口压板
下位机后端子排
投入后承诺AVC装置对#4机增励磁
8.
#4机减励磁出口压板
下位机后端子排
投入后承诺AVC装置对#4机减励磁
9.
1号机AVC功能投入/退出压板
后台机
投入后承诺AVC装置对1号机进行电压调剂
软压板,投退由二次班执行。
10.
#2机AVC功能投入/退出压板
后台机
投入后承诺AVC装置对#2机进行电压调剂
11.
#3机AVC功能投入/退出压板
后台机
投入后承诺AVC装置对#3机进行电压调剂
12.
#4机AVC功能投入/退出压板
后台机
投入后承诺AVC装置对#4机进行电压调剂
2.6通信协议及通信方式
AVC子站与电厂RTU系统间采纳VME总线内部规约进行通信。
2.7AVC子站系统功能规范
〔1〕AVC子站系统应具有遥测、遥信、遥调、遥控四遥功能。
系统应能够通过硬接线方式和通信方式从DCS、RTU或网络监控系统转发的数据,或独立采集各台机组的机端电压、定子电流、厂用电母线电压、机组的有功和无功等重要遥测量,并能够分别独立作为闭锁条件,保证数据准确,系统安全。
〔2〕应支持我省电网公司下发的«贵州电网发电厂自动电压操纵(AVC)系统技术规范»、«贵州电网自动电压操纵(AVC)系统互联接口功能规范»等AVC子站系统技术规范要求的各种通讯方式,包括专线通信方式和网络通信方式,支持DL/T634.5.101-2002、DL/T634.5.104-2002标准规约。
〔3〕具有接收AVC主站下发的电压打算曲线的功能。
〔4〕AVC子站应提供软件界面支持电厂运行人员在电厂操纵室输入电厂升压变高压侧母线〔或节点〕电压目标值,各机组无功出力目标值,电厂升压变高压侧母线〔或节点〕电压打算曲线。
具有投入/退出AVC子站系统功能。
目标值的设定应有防误设手段。
〔5〕操作带权限治理功能,保证操作安全。
〔6〕运算分析功能,应能采纳常用的成熟的差不多算法〔包括等功率因数、无功功率等比例分配、相似调整裕度等〕对目标值进行运算分析,给出各机组的无功出力。
〔7〕数据储备功能,可储备采集的数据点并形成历史数据库,用于绘制趋势曲线和形成报表,历史数据可储备两年。
〔8〕运行监视功能,能方便地监视AVC子站系统的运行工况,母线电压、发电机机端电压/有功功率/无功功率/电流、开关状态、设备运行状态、与其他设备的通信状态,能对一些关键状态进行监视,包括对应各机组的投入/切除信号、对应各机组的增/减励磁指示信号、对应各机组的增/减励磁闭锁信号、量测专门信号、AVC子站的就地/远方操纵状态信号、AVC子站全厂/单机操纵模式信号。
〔9〕报警处理功能,AVC子站系统运行专门或故障时能自动报警,自动闭锁调控输出,并形成事件记录。
〔10〕GPS对时功能,具有接收当地GPS时刻信号的功能,保证系统时刻统一,并形成报警SOE事件记录。
〔11〕自诊断自复原,具有硬件〝看门狗〞,AVC子站系统显现故障后能自动重启,无需人工干预。
〔12〕事件记录功能,对AVC子站告警、闭锁缘故、人员操作等形成事件记录。
〔13〕主站下发信息的自动记录储备功能,并可对储备的信息进行查询,时刻长度至少一个月。
〔14〕运算模块能实现自动分配,依照选定的优化策略,能够依照各台机组的实际运行情形和AVC主站下发的命令值自动调剂各台机组的无功。
能够依照目标值对电厂的各台机组统一调剂,也能够依照接收到的指令值分别对各台机组进行独立调剂。
〔15〕AVC主站系统自动对主站指令的安全性和有效性进行识别。
当远方调剂时,AVC子站长时刻收不到主站命令〔1-10分钟〕时,发报警并自动转为就地操纵,按预先设定的电压曲线进行操纵。
〔16〕系统治理和参数设置功能。
〔17〕运算统计功能,对遥测量进行最大值/最大时、最小值/最小时等统计,可分时段考核母线电压的合格率等。
〔18〕画面显示与爱护功能,能够方便的绘制、修改主接线图,可利用绘图工具绘制饼图、棒图、实时曲线和报表。
〔19〕AVC子站具有防止继电器接点粘连的功能。
〔21〕在现场接线方式改变时,通过AVC系统完成自动识别功能,现场运行人员不需进行人为干预。
〔22〕AVC子站应实现与不同厂家RTU、DCS、SIS、NCS等系统进行通信,提供与各类系统网络通讯进行接口。
2.8要紧画面〔后台机及DCS中生成的画面〕
序号
画面名
要紧功能
调出位置
1.
AVC运行监视画面
监视AVC运行工况,可进行AVC投退操作
DCS/上位机…
2.
定值修改画面
设置AVC工作模式
后台工作站
3.
就地母线打算曲线
设置AVC就地操纵曲线
后台工作站
4.
报警光字
观看机组运行专门信号
后台工作站
5.
相关曲线报表
观看机组运行曲线报表
后台工作站
2.9数据库
2.9.1历史数据库
主数据库存放在D:
\scada_root\hdb
2.9.2系统数据库设计容量
序号
储存内容
储存密度
储存期
最大记录数
1.
运行数据(母线电压…)
5分钟
2年
与后台主机硬盘大小有关
2.
告警信号
即时
2年
与后台主机硬盘大小有关
3.
通信报文
即时
2年
与后台主机硬盘大小有关
4.
操作记录
操作触发
2年
与后台主机硬盘大小有关
2.10工作条件
2.10.1工作环境条件
环境温度15℃至30℃;
相对湿度10%至75%;
大气压力86至108kPa,66至–108kPa。
2.10.2电源要求:
额定电压220V,承诺偏差-15%至+10%;
谐波含量小于+5%;
频率50Hz,承诺偏差xxHz。
2.10.3平台要求:
网络正常;
主进程运行正常;
数据库服务正常;
图形服务正常。
2.11系统工作原理
依照«贵州电网发电厂AVC自动电压操纵系统技术规范〔试行〕»,大方电厂的自动电压操纵通过装设自动电压操纵(AVC)装置来实现。
AVC系统是由主站系统和子站系统组成,主站系统在贵州电网电力调度通信中心,子站系统之一在大方电厂。
工作原理是子站系统通过RTU系统的远动通道接收贵州电网电力调度通信中心主站端AVC操纵指令,通过AVC系统子站中控单元运算,并综合考虑系统、设备故障、AVR各种限制、闭锁条件后,给出当前运行方式下、发电机能力范畴内的调剂方案,然后通过AVC的执行终端向DCS发出增、减磁脉冲操纵信号,再由DCS转发至励磁调剂器,通过增减励磁调剂器电压给定值来改变发电机励磁电流,进而调剂发电机无功出力,使其坚持在贵州电网电力调度通信中心下达的电压指令〔或无功指令〕邻近实现电压无功自动调控。
电厂AVC子站系统调剂方式:
电厂AVC子站系统选用脉冲调剂方式通过DCS装置调剂励磁装置,当AVC子站系统的装置专门或约束条件成立时,AVC功能自动退出,并输出一个告警信号。
3.AVC操作画面介绍
3.1AVC监控系统主画面
画面1
按钮名称
按钮功能介绍
AVC监视画面
点击可进入AVC系统监视画面,此画面要紧显示电厂AVC系统实际运行情形,包括AVC的操纵模式〔远方/就地〕,中调下发的远方母线电压目标和实际AVC执行目标,机组实际无功调剂情形等;同时包括AVC的投入退出,操纵模式的切换;
500kV打算曲线
点击可进入本地母线电压打算曲线,此画面显示母线打算曲线值、1号、2母线电压曲线值、调度下发电压目标曲线值和实际执行目标曲线值
AVC运行模式设置画面
点击可进入AVC运行方式设置
光字牌报警
点击可进入AVC系统调剂时显现专门时的光字报警信息,此画面记录在AVC调剂过程中,显现专门闭锁及退出事件;
遥测信息表
显示后台所采集的所有遥测数据
遥信信息表
显示后台所采集的所有遥信数据。
3.2AVC监视画面
画面2
索引号
按钮名称
按钮功能介绍
0
大方电厂AVC监视画面
点击直截了当返回到主画面
1
AVC装置运行模式
当前AVC运行模式是远方依旧就地模式。
〔后台可遥控操作更换状态〕
AVC上位机运行状态
当前AVC上位机投退状态。
〔后台可遥控操作更换状态〕
6
Ⅰ/Ⅱ母线远方电压目标值
中调主站下发的远方母线电压目标值,在AVC调剂过程中,主站会每五分钟间隔下发一个母线电压目标值,AVC子站〔电厂AVC装置〕会依照此目标来调剂母线电压。
6
Ⅰ/Ⅱ母线电压执行值
在AVC调剂过程中,实际执行的目标电压。
假如调度远方目标值为非法越限值时,执行目标为为上次远方目标值。
7
I/II母无功出力上/下限
中调主站在下发远方500kV母线目标的同时下发母线对应的无功出力上/下限值。
2
Ⅰ/Ⅱ母电压量测
AVC子站对电厂正Ⅰ/Ⅱ母线采集实时值。
8
全厂总有功
全厂机组总有功实时值。
8
全厂总无功
全厂机组总无功实时值。
以下以1号机组为例,#2、#3、#4机组同理。
3
1号机组AVC
当前1号机组下位机投退状态。
4
1号机组AVC操纵状态
显示字体〝投入〞时,AVC下位机在对机组发增/减磁指令,显示字体〝退出〞时,增/减磁调剂终止。
4
1号机组DCS承诺AVC操纵
在AVC投入运行前,显示字体〝禁止〞,如要投入本机组AVC,需要运行人员先在DCS发出承诺AVC调剂指令,当显示字体〝承诺〞时,本机组AVC投入运行。
4
1号机组励磁装置状态
AVC装置在对机组励磁系统发增/减磁指令之前,AVC装置会对励磁系统检测,假如显示字体〝专门〞,AVC装置就认为机组励磁系统有故障,AVC下位机会自动退出。
5
1号机组无功目标
是分配到1号机组的无功目标执行值。
5
1号机组机组无功
1号机组实测无功值。
5
1号机组机组有功
1号机组实测有功值
5
1号机组机端电压
1号机组实测机端电压值。
5
厂用6kVIA段电压
1号机组实测厂用6kVIA段电压值。
5
厂用6kVIB段电压
1号机组实测厂用6kVIB段电压值。
5
1号机组励磁电流
1号机组实测励磁电流值。
4.AVC运行方式设置介绍〔投退操作〕
4.1注意:
操作时先按要求切换AVC的远方就地工作模式,然后投入相应机组下位机,再投入AVC上位机。
退出时按照要求退出相应机组,假如有对应机组下位机退出后,上位机状态会自动退出。
4.2机组AVC投退操作步骤
以下以1号机组下位机操作示意图做介绍,其他操作同理。
4.2.1机组AVC状态:
〔以1号机为例,其他机组方法相同〕
投入:
1号机AVC装置下位机软件〔机组AVC功能〕投入运行。
退出:
1号机AVC装置下位机软件〔机组AVC功能〕退出运行。
4.2.1.1投入条件:
运行人员在接到调度通知后进行
1号机未发生以下事件:
励磁装置专门本机组AVC退出;
DCS禁止AVC操纵;
发电机爱护动作;
4.2.1.2操作方法:
〔一〕投入1号机AVC装置下位机方法:
〔1〕观看现在1号机AVC投入/退出。
〝投入〞代表1号机AVC下位机当前差不多投入,不需要再进行以下操作;〝退出〞代表1号机AVC下位机处于退出状态,按照以下步骤您能够投入启动AVC装置。
〔2〕鼠标左键点击〝1号机AVC状态〞右边的〝投退〞按键,弹出操作画面。
〔如以下图〕
〔3〕按照自动弹出的操作口令验证框,点击操作人后〝密码〞按钮,然后输入密码点击确认。
〔如以下图〕
〔4〕输入密码并确定后,点击窗口中的〝执行〞按钮,执行遥控命令。
〔如以下图〕
〔5〕4-5秒后观看以下信息:
1号机AVC投入/退出变为字体〝投入〞;
〔6〕观看1-2分钟,假如画面坚持E步状态,代表1号机AVC装置下位机软件差不多成功投入。
假如与E步状态不同请按照以下步骤进行检查。
1号机组AVC状态由D步状态又自动变为〝退出〞,请检查光字报警画面中的1号机报警画面及母线报警画面,是否有〝****AVC退出〞类型光字报警,假如有请排除光字显示的报警信息后再按B-D步进行操作。
〔二〕退出1号机AVC装置下位机方法:
〔1〕观看现在1号机AVC状态。
〝退出〞代表AVC装置当前差不多退出,不需要再进行以下操作;〝投入〞代表AVC装置当前处于投入状态,按照以下步骤您能够退出AVC装置。
〔2〕鼠标左键点击〝1号机AVC状态〞下面的〝投入〞按键
〔3〕按照自动弹出的口令验证框,输入密码,点击确认,并点击窗口中的〝执行〞按钮,执行遥控命令。
〔4〕4-5秒后观看以下信息:
1号机AVC状态变为字体〝退出〞。
现在代表切换成功,否那么请再重新按照A-C步执行一遍。
4.2.2AVC装置操纵状态〔就地/远方〕:
就地操纵:
是指AVC装置依照本地打算曲线来调剂;
远方操纵:
是指AVC装置依照中调下发的每5分钟一个远方电压目标来调剂
4.2.2.1切换条件:
运行人员在接到调度通知后进行
4.2.2.2操作方法:
〔一〕切换为远方方式:
〔1〕观看现在状态框AVC装置操纵方式,〝远方〞代表AVC装置当前差不多运行在远方方式,不需要再进行以下操作;〝就地〞代表AVC装置当前处于就地点式,按照以下步骤您能够切换AVC装置至远方方式。
〔2〕点击AVC操纵状态〔就地/远方〕,〝就地〞按键
〔3〕按照自动弹出的口令验证框,输入密码,点击确认。
点击窗口中的〝执行〞按钮,执行遥控命令。
〔4〕4-5秒后观看以下信息:
AVC装置操纵状态变为〝远方〞,现在代表切换成功,否那么请再重新按照A-C步执行一遍。
〔二〕切换为就地点式:
〔1〕观看现在状态框AVC装置操纵状态,〝就地〞代表AVC装置当前差不多运行在就地点式,不需要再进行以下操作;〝远方〞代表AVC装置当前处于远方模式,按照以下步骤您能够切换AVC装置至就地点式。
〔2〕点击AVC操纵状态〔就地/远方〕,〝远方〞按键
〔3〕按照自动弹出的口令验证框,输入密码,点击确认。
点击窗口中的〝执行〞按钮,执行遥控命令。
〔4〕4-5秒后观看以下信息:
AVC装置操纵状态变为〝就地〞,现在代表切换成功,否那么请再重新按照A-C
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