[发明专利]一种以功率因数为控制目标的发电厂自动电压闭环控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及发电厂自动电压闭环控制的实现方法。

背景技术

随着电力调度自动化的发展，电力系统对电压控制越来越严格，自动电压控制的好坏是决定电力系统安全、经济运行的重要因数。目前实际应用中，有些区域电网的AVC主站还没有建设好，也有个别企业自备电厂不具备上网条件等等，这类的情况就需要实现自动电压闭环控制。

现在市场上的AVC子站产品大多是基于网控系统设计，数据来源于NCS或硬接线。而在闭环控制系统中，自动电压控制所需采集的数据在发电厂电气控制系统中已经存在，可以直接从发电厂电气系统中得到，节省电缆，保护用户既有投资。

由于自动电压控制系统直接调节励磁，因此系统调节时的安全性至关重要。在系统发生故障时，自动电压控制应该退出，当系统出现冲击负荷时，自动电压控制系统需要与AVR可靠配合，来维持厂内无功供、需平衡。

发明内容

为了实现发电厂自动电压的闭环控制，本发明提供了一种基于发电厂电气控制系统的自动电压控制方法。

本发明具有如下技术方案：

一种以功率因数为控制目标的发电厂自动电压闭环控制方法，该方法在发电厂自动电压控制系统子站中实现电厂电压的闭环控制；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)协调控制器采用通信的方式从发电厂电气控制系统中的测控装置采集到出线有功和无功功率、高压母线电压和无功功率、发电机机端有功、机端无功及其它相关模拟量，以及各开关位置、保护动作等开关量信息

(2)协调控制器根据采集到的模拟量和开关量信息，计算当前发电厂网络拓扑结构；

(3)协调控制器根据电厂出线的实际功率因数和目标功率因数，计算电厂需要承担的总无功功率；

(4)协调控制器将总无功功率通过既定的无功分配策略计算出每台机组需承担的无功分配值，将该无功分配值发送到对应的每台机组的执行控制器中；

(5)执行控制器通过将接收到的无功分配值和当前机组的实际无功功率值相比较，向发电机的励磁系统发送增减磁信号以调节发电机无功出力，使电厂出线的功率因数达到控制目标值，实现全厂多机组的电压无功自动控制。

进一步，优选在所述协调控制器中封装无功分配逻辑功能块，以发电厂出线功率因数为控制目标，采用既定的无功分配策略，进行在线发电机组的无功分配。

所述执行控制器采用脉冲或脉宽调节方式，直接向发电机的励磁控制系统发送增减磁信号，来调节发电机无功出力。

本发明还进一步包括以下进一步的优选技术方案，即在实现发电厂自动电压闭环控制过程中包括如下安全策略，

(1)在步骤(1)-(5)任意时刻，当发电厂内发电系统出现冲击负荷时，所述控制系统子站能与发电机励磁调节系统AVR可靠配合进行无功调节闭锁；

(2)在步骤(1)-(5)任意时刻，当出现发电厂内发电系统故障时，发电厂自动电压控制系统子站能够可靠退出；

(3)在步骤(1)-(5)任意时刻，当发电厂自动电压控制系统子站运行异常或故障时，能自动报警并自动闭锁发给励磁系统的增减励磁信号输出，形成事件记录；

(4)在步骤(1)-(5)任意时刻，为了防止闭锁信号频繁出现，发电厂自动电压控制系统子站具备闭锁返回死区功能。

本发明充分满足了发电厂系统内部无功供、需平衡的闭环控制要求，具有很强的自平衡能力，具有通用性强，简单直观的特点。

附图说明

图1是本发明的自动电压闭环控制系统子站结构图；

图2是一个典型的发电厂接线示意图；

图3是本发明自动电压闭环控制方法的逻辑流程图；

图4是执行控制器无功调节逻辑图；

图5是发电厂自动电压控制安全性策略逻辑图。

具体实施方式

下面结合说明书附图并通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。