[发明专利]一种水电站AVC控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水电站AVC控制方法。

背景技术

电网的电压控制是确保电网安全、经济、优质运行并作为电网安全稳定预防性控制的重要手段；目前，电网调度中心对水电站的母线电压进行合格率考核，所以水电站自动控制系统应该具备电压、无功调节功能，也就是AVC调节功能。

水电站常见的高压母线接线方式是单母线、单母分段、双母线等。

根据电网运行需要，当电网无功功率过剩时需要水电站机组吸收一定容量的无功功率，这时水轮发电机组处于进相运行状态，机组能够从电网吸收的最大感性无功定为机组的进相深度，进相负荷的分配是水电站无功功率控制要考虑的问题。

电网对水电站AVC考核项目之一是母线电压合格率，如果母线电压过低或者过高，会对电网侧设备造成影响，电网上整定的保护会出现偏差，严重时会造成误动或者拒动的情况，危害比较严重，电压合格率不满足考核指标电站将会受到经济处罚，电站的利润也将受到影响。

现有的AVC调节方法一般只适用于一种单一的母线接线方式，当母线接线方式改变时需要修改算法，这样就造成了算法的多个版本，为算法的升级带来了不便利性；对于大型水电站，电网调度中心根据电网运行需要选择水电站的其中一条母线进行控制，这就要求水电站AVC调节方法需要根据运行方式来进行合理的调节。因此，灵活的AVC调节方法不仅是工程统一性的需要，而且增加了电厂无功功率或电压调节方式可选择性。

基于以上原因，需要一种自适应于水电站母线接线方式和运行方式、满足水电站机组进相运行的水电站电压、无功自动控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种水电站AVC控制方法，用以解决水电站在不同母线接线形式及运行方式下水轮发电机进相运行的自动控制问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种水电站AVC控制方法，包括如下步骤：

1）识别水电站母线接线形式、运行方式、控制方式；

2）按照所述母线接线形式、运行方式、控制方式，根据母线输出或者吸收无功的能力计算确定各母线应承担的无功功率目标值；

3）按照所述各母线应承担的无功功率目标值，根据机组输出或者吸收无功的能力分别确定各母线对应的各个机组应承担的无功功率；

4）对所述各个机组应承担的无功功率进行合理性校验，若所述各个机组应承担的无功功率合理，将所述各个机组应承担的无功功率确定为最终分配值，若所述各个机组应承担的无功功率不合理，则将所述各个机组应承担的无功功率调整至合理分配值，并将所述合理分配值确定为最终分配值；

5）按照所述最终分配值对所述各个机组的无功功率进行调节。

母线的接线形式包括单母线、单母分段、双母线接线形式。

母线的运行方式对于双母线包括分列运行与并列运行。

母线的控制方式包括对I母、II母单独控制或者对I母、II母联合控制。

步骤2）中所述根据母线输出或者吸收无功的能力计算确定的方法为：当分配给水电站的无功功率大于零，按照所述各个母线所能调节的无功功率的容量上限的比例确定所述各母线应承担的无功功率目标值；当分配给水电站的无功功率小于零，按照所述各个母线的进相深度确定所述各母线应承担的无功功率目标值，无进相能力的母线应承担的无功功率目标值确定为其所能调节的无功功率的容量下限，具备进相能力的母线承担进相负荷。

步骤3）中所述根据机组输出或者吸收无功的能力分别确定的方法为：

（1）通过公式计算一条母线上所有具有AVC的机组应承担的无功功率负荷，其中，Q_AVC为AVC机组分配的无功功率负荷，QBus_SET为母线应承担的无功功率目标值，为母线单元内AVC不可调机组总无功功率；

（2）当Q_AVC≥0时，采用常态无功分配方法确定所述各个机组应承担的无功功率，当Q_AVC＜0时，无进相能力机组所分配的无功功率为本机组无功功率的容量下限，进相功率在具备进相能力的机组间按照机组进相深度比例分配。

所述合理性校验包括下述（一）和/或（二）步骤：（一）、校验所述各个机组应承担的无功功率是否超过机组无功功率的可调范围，若所述各个机组应承担的无功功率超过机组无功功率的可调范围，判定所述各个机组应承担的无功功率的分配不合理；（二）、校验所述各个机组应承担的无功功率与机组当前无功功率的差值是否处于无功功率调节死区，若处于调节死区，判定所述各个机组应承担的无功功率的分配不合理。