支曉晨 李玉齊 邱文俊 張順仁 陳曉儀

低勵(lì)修正策略對電廠側(cè)自動(dòng)電壓控制子站系統(tǒng)的影響及其應(yīng)用

支曉晨 李玉齊 邱文俊 張順仁 陳曉儀

（上海明華電力科技有限公司，上海 200090）

低勵(lì)動(dòng)作導(dǎo)致自動(dòng)電壓控制（AVC）子站系統(tǒng)退出，影響電廠安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文結(jié)合低勵(lì)限制原理與低勵(lì)修正依據(jù)，討論低勵(lì)修正對低勵(lì)限值及自動(dòng)電壓控制-有功無功（AVC-PQ）定值的影響，通過分析低勵(lì)修正的工程實(shí)測數(shù)據(jù)，總結(jié)合理的低勵(lì)限值與AVC-PQ定值的設(shè)定策略，并通過專項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證其效果，在工程應(yīng)用方面為電廠AVC子站系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化提供有效參考。

低勵(lì)動(dòng)作；低勵(lì)修正；低勵(lì)限值設(shè)定；自動(dòng)電壓控制-有功無功（AVC-PQ）定值設(shè)定；工程應(yīng)用

0 引言

低勵(lì)限制（under excitation limit, UEL）是發(fā)電機(jī)組自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（automatic voltage regulator, AVR）的重要輔助功能之一，其用途旨在避免機(jī)組深度進(jìn)相導(dǎo)致定子鐵心端部發(fā)熱超過規(guī)定的耐熱極限與失穩(wěn)問題，并發(fā)揮保護(hù)作用以降低機(jī)組失磁保護(hù)誤動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)[1-2]。

近年來，火電廠靈活性調(diào)節(jié)帶來的低負(fù)荷運(yùn)行工況和深度進(jìn)相運(yùn)行工況日益增加，華東區(qū)域500kV發(fā)電廠頻繁發(fā)生因低勵(lì)限制器動(dòng)作導(dǎo)致自動(dòng)電壓控制（automatic voltage control, AVC）系統(tǒng)退出運(yùn)行的情況。根據(jù)《華東區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》《華東區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》（以下簡稱“兩個(gè)細(xì)則”），發(fā)電廠AVC系統(tǒng)退出運(yùn)行會使電廠受到調(diào)度“兩個(gè)細(xì)則”的考核，給電廠帶來經(jīng)濟(jì)損失。上述情況在深度進(jìn)相、深度調(diào)峰，以及位于電網(wǎng)末端的電廠中尤為常見。因此，為使發(fā)電廠減少或免受考核、保證發(fā)電廠安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，解決低勵(lì)限制動(dòng)作導(dǎo)致AVC退出的問題不容忽視。

針對上述問題，本文結(jié)合低勵(lì)限制器原理與低勵(lì)修正依據(jù)，討論低勵(lì)修正對低勵(lì)限制及AVC的有功無功（AVC-PQ）定值的影響，并通過對電廠低勵(lì)修正的工程實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際情況出發(fā)，總結(jié)低勵(lì)限值設(shè)定策略與AVC-PQ定值設(shè)置方法，并通過專項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證其在工程應(yīng)用中的效果，以提升機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性，在工程應(yīng)用方面為電廠AVC子站系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化提供有效參考。

1 低勵(lì)限制

1.1 低勵(lì)限制器原理

低勵(lì)限制器是電壓調(diào)節(jié)器輔助控制單元的重要組成部分，可在其減少勵(lì)磁的同時(shí)使同步電機(jī)不超越定子端部鐵心發(fā)熱規(guī)定的熱穩(wěn)定極限，或不越過靜態(tài)穩(wěn)定極限。通常情況可設(shè)置其輸入量為：無功功率、有功功率、端電壓、電流，以及其他相關(guān)變量[3]。

其工作原理如下：根據(jù)當(dāng)前觀測所得的端電壓、有功功率，以及所設(shè)置的限制曲線，可查表得知此時(shí)與之對應(yīng)的無功功率最小允許值。該值相當(dāng)于一個(gè)參考值，將參考值與實(shí)測所得無功功率比較，若其值比實(shí)測所得無功功率大，則由比例積分（PI）環(huán)節(jié)將兩者差值送至AVR中。當(dāng)AVR輸入信號低于低勵(lì)限制的信號時(shí)，則低勵(lì)限制器動(dòng)作[4]。

1.2 低勵(lì)限制器模型

根據(jù)文獻(xiàn)[4]可知，諸多因素影響著低勵(lì)限制器限制曲線的整定，一個(gè)較為合理的低勵(lì)限制器應(yīng)該滿足如下要求：

1）低勵(lì)限制器能夠快速反應(yīng)，靈敏動(dòng)作。

2）低勵(lì)限制器不引發(fā)電壓或無功的較大波動(dòng)，且不影響電壓閉環(huán)。

3）低勵(lì)限制器不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4）保證機(jī)端溫度在允許范圍內(nèi)。

5）與電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（power system stablilizer, PSS）配合時(shí)，不抑制或不降低PSS本身的調(diào)節(jié)效果。

要同時(shí)滿足這些要求可能存在相互矛盾的情況，但要綜合考慮以上因素來設(shè)計(jì)合理的低勵(lì)限制器。

典型的低勵(lì)限制器原理模型如圖1所示[5]，根據(jù)查表曲線t=(t)，確定當(dāng)前有功功率t對應(yīng)的無功功率限制值，UEL環(huán)節(jié)的無功功率參考值ref由機(jī)端電壓t修正后求出，再與實(shí)測無功功率t作差，經(jīng)過控制環(huán)節(jié)將UEL()輸出的UEL信號傳送至AVR電壓控制主環(huán)，以達(dá)到無功功率調(diào)節(jié)閉環(huán)的目的，防止無功功率過低。

圖1 典型低勵(lì)限制器原理模型

低勵(lì)限制在機(jī)組處于正常工況時(shí)是不起作用的，若勵(lì)磁呈下降趨勢并且得不到及時(shí)控制，將觸發(fā)低勵(lì)限制動(dòng)作，甚至導(dǎo)致失磁保護(hù)動(dòng)作。

1.3 低勵(lì)限制的功能特點(diǎn)

低勵(lì)限制即欠勵(lì)限制，是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的重要輔助環(huán)節(jié)，其作用是：避免勵(lì)磁電流過低時(shí)，機(jī)組進(jìn)相過深導(dǎo)致機(jī)組失磁等惡劣影響甚至發(fā)生事故。電廠給機(jī)組配置低勵(lì)限制值，依據(jù)是調(diào)度根據(jù)機(jī)組進(jìn)相試驗(yàn)報(bào)告結(jié)果下達(dá)的低勵(lì)限制整定值，并在其基礎(chǔ)上留有一定的安全裕度[6-8]。

低勵(lì)限制器設(shè)置的限值合理，才能發(fā)揮較理想的作用，以保證良好的性能[9]。當(dāng)勵(lì)磁水平較低時(shí)，低勵(lì)限制開始動(dòng)作，定子電壓在機(jī)組越過規(guī)定的限制區(qū)之前被反向拉升，將機(jī)組無功控制在允許范 圍內(nèi)。

1.4 低勵(lì)試驗(yàn)的目的與內(nèi)容

低勵(lì)試驗(yàn)的目的：檢查并調(diào)整相關(guān)的設(shè)定值，檢查對應(yīng)的低勵(lì)限制功能。根據(jù)DL/T 843—2010《大型汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》[10]附錄B，欠勵(lì)限制的整定原則中指出：

1）欠勵(lì)限制（即低勵(lì)限制）的動(dòng)作曲線是按機(jī)組的端部發(fā)熱條件，以及有功功率靜穩(wěn)定極限兩者共同確定的。其中，根據(jù)系統(tǒng)的靜穩(wěn)定極限條件來確定進(jìn)相曲線時(shí)，應(yīng)在最小運(yùn)行方式下折算系統(tǒng)的等值阻抗，得到相應(yīng)的低勵(lì)限制動(dòng)作曲線。

當(dāng)有深度進(jìn)相情況時(shí)，在不超過制造廠商提供的-運(yùn)行曲線前提下，一般可在靜穩(wěn)極限值基礎(chǔ)上留10%左右的冗余儲備系數(shù)進(jìn)行整定。

2）為了避免低勵(lì)限制回路在電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程中動(dòng)作，對勵(lì)磁調(diào)節(jié)造成影響，應(yīng)在低勵(lì)限制回路中留有相應(yīng)的延時(shí)時(shí)間。低勵(lì)限制在失磁或磁場電流過小時(shí)應(yīng)優(yōu)先動(dòng)作，確保在限制無效時(shí)自動(dòng)投入備用通道，以優(yōu)先于失磁保護(hù)動(dòng)作。

2 低勵(lì)修正

2.1 低勵(lì)修正依據(jù)

針對低勵(lì)限制（欠勵(lì)限制），有標(biāo)準(zhǔn)提出對其進(jìn)行修正的技術(shù)依據(jù)，具體如下。

文獻(xiàn)[10]中E.5.6.3條指出：一般情況下，由于低勵(lì)限制的輸出與機(jī)端電壓有關(guān)，在機(jī)端電壓偏離額定值時(shí)應(yīng)修正其動(dòng)作值。

根據(jù)DL/T 1167—2019《同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)建模導(dǎo)則》[11]附錄B低勵(lì)限值模型：在有功功率一定時(shí)，機(jī)組在不同電壓水平下容許的進(jìn)相能力不同，應(yīng)按電壓水平進(jìn)行修正。并給出了兩種不同模型下低勵(lì)限值修正公式。

2.2 低勵(lì)修正模型

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[11]，兩種主要的低勵(lì)限制模型為：折線型低勵(lì)限制模型和圓周型低勵(lì)限制模型。

1）折線型低勵(lì)限制模型

折線型低勵(lì)限制模型可只含一段直線，也可含多段直線。每一段直線表示為

式中：K為斜率；C為截距。折線型低勵(lì)限制如圖2所示。

一般給定斜率和截距，或由二點(diǎn)法確定和，即

2）圓周型低勵(lì)限制模型

圓周型低勵(lì)限制模型動(dòng)作線的圓心在軸上，如圖3所示。

圖3 圓周型低勵(lì)限制

給定、0時(shí)，圓弧公式表示為

給定兩點(diǎn)(1,1)、(2,2)時(shí)的圓弧公式為

3）低勵(lì)修正模型

由于在有功功率一定時(shí)，機(jī)組在不同電壓水平下容許的進(jìn)相能力不同，應(yīng)按電壓水平進(jìn)行修正。

折線型低勵(lì)修正模型，其每條直線段的電壓修正式為

圓周型低勵(lì)修正模型，其電壓修正式為

式中：、為系數(shù)；t為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓。

3 低勵(lì)修正對低勵(lì)限制與PQ的影響

3.1 低勵(lì)修正對低勵(lì)限制的影響

低勵(lì)修正對低勵(lì)限制的影響主要有：

2）目前進(jìn)相試驗(yàn)存在退出低勵(lì)修正功能（如可選擇）測試的情況，所得低勵(lì)定值為修正之前的數(shù)值。而當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)投入低勵(lì)修正功能，機(jī)組實(shí)際的進(jìn)相能力小于進(jìn)相報(bào)告給定的設(shè)定值，即進(jìn)相報(bào)告提供的定值及低勵(lì)設(shè)定值均為set，機(jī)組運(yùn)行時(shí)投入低勵(lì)修正功能，則實(shí)際的低勵(lì)限值為act。

3）低勵(lì)修正是勵(lì)磁系統(tǒng)固有算法（不同廠家算法不同），其算法不可現(xiàn)場配置，由于低勵(lì)限值與低勵(lì)修正為不同的功能，即便投入該功能進(jìn)行試驗(yàn)，低勵(lì)限值參數(shù)設(shè)定值也是修正之前的數(shù)值set，并非實(shí)際動(dòng)作值act，導(dǎo)致進(jìn)相報(bào)告的低勵(lì)設(shè)定值與低勵(lì)實(shí)際動(dòng)作值存在偏差。

3.2 低勵(lì)修正對AVC-PQ定值的影響

若低勵(lì)限值曲線與進(jìn)相能力曲線相距較近，當(dāng)發(fā)生低勵(lì)限制時(shí)，很可能越過機(jī)組的進(jìn)相能力曲 線[12-13]，對機(jī)組和電網(wǎng)造成重大傷害。

AVC系統(tǒng)的PQ定值依據(jù)進(jìn)相報(bào)告的低勵(lì)限值設(shè)定：在低勵(lì)限值基礎(chǔ)上，結(jié)合AVC系統(tǒng)無功調(diào)節(jié)步長，留有一定裕度。在正常運(yùn)行時(shí)，AVC系統(tǒng)的無功限制和反調(diào)功能會保證機(jī)組無功功率處于PQ定值之內(nèi)。但是，若設(shè)定AVC-PQ定值時(shí)未考慮低勵(lì)修正的影響，會導(dǎo)致AVC-PQ定值與實(shí)際的低勵(lì)動(dòng)作值之間裕度過小甚至存在交叉現(xiàn)象，當(dāng)機(jī)組無功功率接近PQ定值的無功低限值時(shí)，一次無功調(diào)節(jié)的步長將同時(shí)越過PQ定值和低勵(lì)限值，導(dǎo)致低勵(lì)限制器動(dòng)作，從而觸發(fā)AVC系統(tǒng)自動(dòng)退出邏輯，使電廠面臨調(diào)度考核而造成經(jīng)濟(jì)損失。

4 低勵(lì)限值和PQ定值設(shè)置及工程應(yīng)用

為確保低勵(lì)限制器具有良好的動(dòng)作特性，就必須設(shè)置合理的低勵(lì)限值?，F(xiàn)有的低勵(lì)限值整定方法考慮了機(jī)組的安全運(yùn)行[14-16]，但未充分考慮低勵(lì)修正對機(jī)組進(jìn)相能力的影響及與AVC-PQ定值的協(xié)調(diào)配合。

4.1 低勵(lì)限值設(shè)定策略

低勵(lì)限值的設(shè)定，應(yīng)能充分保證機(jī)組進(jìn)相深度，同時(shí)又不超過機(jī)組極限進(jìn)相能力。對低勵(lì)限值的設(shè)定策略，分兩種情況加以分析。

情況一：在未建設(shè)AVC子站系統(tǒng)的電廠，進(jìn)行進(jìn)相試驗(yàn)時(shí)，可分別測試低勵(lì)修正功能投入前后的低勵(lì)動(dòng)作值，在設(shè)置低勵(lì)定值留無功裕度時(shí)，考慮低勵(lì)修正已帶來的無功裕度，無需重復(fù)留無功裕度。在確保安全的前提下，有效提升機(jī)組的進(jìn)相能力。

情況二：在已投運(yùn)AVC子站系統(tǒng)的電廠，低勵(lì)修正等同于在低勵(lì)限值的基礎(chǔ)上留有無功裕度，AVC-PQ定值在此裕度上進(jìn)一步留有了無功裕度。AVC的限制和反調(diào)功能，以及低勵(lì)限制功能足以保證機(jī)組安全運(yùn)行，故設(shè)定低勵(lì)限值時(shí)，可直接以進(jìn)相試驗(yàn)的數(shù)據(jù)設(shè)定，無需再留無功裕度，否則機(jī)組會損失較大的進(jìn)相能力。

4.2 AVC-PQ定值設(shè)置方法

機(jī)組作為電網(wǎng)無功功率的主要提供者，在盡可能增大無功調(diào)節(jié)范圍的同時(shí)能否確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，是電廠側(cè)AVC子站系統(tǒng)工作者需要考慮的問題[17-18]。

AVC的調(diào)節(jié)過程為：AVC發(fā)送增磁或減磁脈沖至分散控制系統(tǒng)（distributed control system, DCS），DCS通過邏輯判斷后將脈沖發(fā)送至AVR，AVR調(diào)節(jié)無功后，AVC通過采樣或遠(yuǎn)動(dòng)通信獲取調(diào)節(jié)后的無功變化量。

AVC從發(fā)出增磁或減磁指令到無功反饋，此過程需要幾秒甚至十幾秒。對AVC來說，無功調(diào)節(jié)是一個(gè)非線性的階躍量，其PQ定值的設(shè)定除了要考慮低勵(lì)修正功能對低勵(lì)設(shè)定值的影響，還需考慮AVC單次無功調(diào)節(jié)步長的影響。因此，機(jī)組AVC-PQ定值的設(shè)定，應(yīng)考慮在低勵(lì)修正和無功調(diào)節(jié)步長的基礎(chǔ)上，留有一定裕度。

下面給出3種AVC-PQ定值設(shè)定方法。

方法1：在投入低勵(lì)修正功能的情況下，對實(shí)際低勵(lì)動(dòng)作值進(jìn)行測試，以實(shí)測低勵(lì)動(dòng)作值為基準(zhǔn)?？紤]AVC系統(tǒng)無功調(diào)節(jié)步長和采樣延遲及刷新周期（留1.5倍的無功調(diào)節(jié)步長為裕度），設(shè)定PQ定值。

方法2：對于進(jìn)相能力需求不高的發(fā)電廠，可在AVC系統(tǒng)設(shè)定PQ曲線時(shí)，考慮最大低勵(lì)修正系數(shù)。文獻(xiàn)[19]指出，進(jìn)相運(yùn)行須控制發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓不低于90%額定電壓。以南瑞NES6100為例，機(jī)端電壓理論最低可達(dá)到額定值的90%，南瑞NES6100欠勵(lì)曲線平移使能計(jì)算公式為

式中：為低勵(lì)實(shí)際動(dòng)作值；為低勵(lì)設(shè)定值；為偏移值；N為發(fā)電機(jī)額定端電壓；t為實(shí)時(shí)發(fā)電機(jī)端電壓。欠勵(lì)（低勵(lì)）狀態(tài)為負(fù)數(shù)，t＜N，故為正數(shù)，修正后曲線上移。

根據(jù)式（7），實(shí)際的低勵(lì)動(dòng)作偏差值不會大于0.19倍的設(shè)定值，若以0.19倍的偏差值為基準(zhǔn)設(shè)定PQ定值，此方法可確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，但會使機(jī)組損失很大的進(jìn)相能力。

方法3：為使修正后的低勵(lì)實(shí)際動(dòng)作值達(dá)到進(jìn)相試驗(yàn)報(bào)告給出的進(jìn)相深度，通過勵(lì)磁設(shè)備對應(yīng)計(jì)算公式倒算低勵(lì)設(shè)定值的數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)設(shè)定AVC-PQ定值可使機(jī)組擁有最理想的進(jìn)相能力。進(jìn)相報(bào)告給出的低勵(lì)定值通常已在機(jī)組極限能力基礎(chǔ)上留出裕度，但若未留裕度或裕度留得不夠，此方法可能會影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.3 工程應(yīng)用

1）低勵(lì)曲線設(shè)定及工程應(yīng)用

鑒于實(shí)際低勵(lì)動(dòng)作值和理論計(jì)算值存在偏差，實(shí)際低勵(lì)動(dòng)作值需要通過實(shí)測來獲得。為確保工程實(shí)測數(shù)據(jù)工況的全面性及完整性，特選取抽蓄機(jī)組作為測試對象，火電、核電機(jī)組等可參考抽蓄機(jī)組的發(fā)電工況進(jìn)行分析。

測試對象為華東電網(wǎng)某抽水蓄能電站1號機(jī)組，機(jī)組額定參數(shù)見表1；勵(lì)磁設(shè)備型號為南瑞NES6100；低勵(lì)修正功能為“欠勵(lì)曲線平移使能”（記為En）。

表1 1號機(jī)組額定參數(shù)

測試方法：在進(jìn)相試驗(yàn)時(shí)，分別測試En退出和投入情況下的低勵(lì)動(dòng)作值。

（1）1號機(jī)組低勵(lì)限值設(shè)定

根據(jù)機(jī)組的實(shí)際情況，考慮低勵(lì)修正產(chǎn)生的無功裕度，1號機(jī)組低勵(lì)限值設(shè)定見表2。

表2 1號機(jī)組低勵(lì)限值設(shè)定

（2）1號機(jī)組低勵(lì)計(jì)算及測試結(jié)果

分別計(jì)算和測試En=0與En=1時(shí)，低勵(lì)理論與實(shí)測動(dòng)作值見表3。

表3 低勵(lì)理論與實(shí)測動(dòng)作值　單位: Mvar

1號機(jī)組測試結(jié)果表明，低勵(lì)修正功能的投退對實(shí)際低勵(lì)動(dòng)作值影響較大。投入低勵(lì)修正功能后，機(jī)組實(shí)際低勵(lì)動(dòng)作值會大于低勵(lì)設(shè)定值，即投入低勵(lì)修正功能后機(jī)組的實(shí)際進(jìn)相能力變小。

2）AVC-PQ定值設(shè)置及工程應(yīng)用

本測試中，該抽水蓄能電站1號機(jī)組AVC無功調(diào)節(jié)步長為5Mvar左右，考慮無功波動(dòng)和通信延遲，以1.5倍無功調(diào)節(jié)步長（即7.5Mvar）為裕度設(shè)定AVC-PQ定值（注：抽蓄機(jī)組在抽水、發(fā)電調(diào)相及抽水調(diào)相工況時(shí)，有功功率恒定不變，故此三種工況下低勵(lì)定值和AVC-PQ定值為一條直線）。下面就方法1、方法2、方法3的工程應(yīng)用加以分析。

（1）方法1

在低勵(lì)實(shí)際動(dòng)作值的基礎(chǔ)上，以1.5倍無功調(diào)節(jié)步長設(shè)定，結(jié)果見表4。

表4 方法1機(jī)組AVC-PQ定值　單位: Mvar

（2）方法2

不考慮低勵(lì)修正的具體影響，直接以最大修正（0.19倍）為基礎(chǔ)，設(shè)置AVC-PQ定值，結(jié)果見表5。

表5 方法2機(jī)組AVC-PQ定值　單位: Mvar

（3）方法3

以低勵(lì)設(shè)定值作為修正后的低勵(lì)實(shí)際動(dòng)作值為基礎(chǔ)，設(shè)定AVC-PQ定值，同時(shí)根據(jù)公式倒算出低勵(lì)設(shè)定值，以該計(jì)算值作為低勵(lì)設(shè)定值，結(jié)果見表6。

表6 方法3機(jī)組AVC-PQ定值　單位: Mvar

根據(jù)工程應(yīng)用結(jié)果驗(yàn)證分析：

方法1保留了機(jī)組一定的進(jìn)相能力，同時(shí)保證機(jī)組安全運(yùn)行。該方法適用于對進(jìn)相能力有一定需求，但其網(wǎng)架結(jié)構(gòu)比較薄弱、電壓無功波動(dòng)較大的電廠，如未經(jīng)超高壓環(huán)網(wǎng)直接接入特高壓的電廠。

方法2使機(jī)組可安全運(yùn)行，但損失了較大的進(jìn)相能力。該方法適用于對機(jī)組進(jìn)相能力要求不高的電廠，如在電網(wǎng)中處于不作為電壓支撐節(jié)點(diǎn)的電廠，或在該廠兩側(cè)均有電壓支撐節(jié)點(diǎn)的情況。

方法3使機(jī)組擁有最大的進(jìn)相能力。該方法適用于對機(jī)組進(jìn)相能力需求較高的電廠，但對其電壓無功的穩(wěn)定性要求較高，以確保機(jī)組安全運(yùn)行，如作為電壓支撐節(jié)點(diǎn)接入超高壓環(huán)網(wǎng)的電廠。

實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)方法1、方法2、方法3的適用約束條件，視具體情況采用合適的方法。

5 結(jié)論

本文針對低勵(lì)限制動(dòng)作導(dǎo)致AVC子站系統(tǒng)退出運(yùn)行的問題，總結(jié)了低勵(lì)限值與AVC-PQ定值的設(shè)定策略，并通過專項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證了其效果很好，在安全穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下充分發(fā)揮了機(jī)組的進(jìn)相能力，在工程應(yīng)用方面為電廠AVC子站系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化提供了有益參考。

目前，華東抽蓄電站AVC子站的建設(shè)已全面開展，未來將進(jìn)一步加強(qiáng)AVC子站在抽蓄、光伏等新能源領(lǐng)域工程應(yīng)用方面的研究工作。

[1] 劉取. 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制[M]. 北京: 中國電力出版社, 2007.

[2] 謝歡, 劉思宇, 蘇為民, 等. 低勵(lì)限制動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化實(shí)用技術(shù)機(jī)理分析[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2017, 41(9): 182-187.

[3] 同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)定義: GB/T 7409.1—2008[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.

[4] 蒲倩. 低勵(lì)限制器對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響[D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2014.

[5] 梁浩, 謝歡, 吳濤, 等. 發(fā)電機(jī)組低勵(lì)限制穩(wěn)定裕度實(shí)測評估方法[J/OL]. 電網(wǎng)技術(shù), https://doi.org/10. 13335/j.1000-3673.pst.2020.1079.

[6] 丁建順, 王青, 馬世英, 等. 發(fā)電機(jī)疊加型低勵(lì)限制對電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定影響機(jī)制[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2016, 40(8): 78-84.

[7] 孟琛. 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁限制環(huán)節(jié)對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性影響研究[D]. 北京: 華北電力大學(xué), 2018.

[8] 鮮霄, 尋志偉, 周道軍. 大型汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行與無功控制[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2015, 30(5): 98-105.

[9] 劉思宇, 劉青, 謝歡. 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)輔助環(huán)節(jié)功能特性綜述[J]. 華北電力技術(shù), 2016, 10(8): 51-55.

[10] 大型汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件: DL/T 843—2010[S]. 北京: 中國電力出版社, 2011.

[11] 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)建模導(dǎo)則: DL/T 1167—2019[S].北京: 中國電力出版社, 2019.

[12] 劉桂林, 宋瑋, 宋新立. 基于涉網(wǎng)保護(hù)的低勵(lì)限制、失磁保護(hù)與失步保護(hù)配合的研究[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2014, 42(23): 107-112.

[13] 李洲, 張鋼. 由一起失磁事故談發(fā)電機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)方法的改進(jìn)[J]. 電氣技術(shù), 2020, 21(5): 111-115.

[14] 解兵, 徐珂, 劉建坤, 等. 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器低勵(lì)限制整定原則和整定方法研究[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2018, 46(8): 142-147.

[15] 王正元, 兀鵬越, 吳加坤. 基于導(dǎo)納特性的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)整定與調(diào)試[J]. 電氣技術(shù), 2014, 15(2): 64-67, 81.

[16] 曹陽, 劉旭. 計(jì)及損耗的混合勵(lì)磁電機(jī)建模與硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2020, 35(22): 4657-4665.

[17] 陳云岐, 毛龍. 發(fā)電廠AVC子站控制程序邏輯優(yōu)化方案研究[C]//2011年中國電機(jī)工程學(xué)會年會, 貴州, 2011: 1-6.

[18] 潘舒揚(yáng), 李勇, 賀悝, 等. 考慮微電網(wǎng)參與的主動(dòng)配電網(wǎng)分區(qū)自動(dòng)電壓控制策略[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2019, 34(21): 4580-4589.

[19] 陸明, 薛磊, 兀鵬越. 發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)定子側(cè)判據(jù)比較分析[J]. 電氣技術(shù), 2019, 20(5): 91-95.

Influence of low excitation correction strategy on automatic voltage control substation system at power plant side and its application

ZHI Xiaochen LI Yuqi QIU Wenjun ZHANG Shunren CHEN Xiaoyi

(Shanghai Minghua Electric Power Science & Technology Co., Ltd, Shanghai 200090)

Low excitation action leads to the exit of automatic voltage control (AVC) substation system, which affects the safe and economic operation of power plant. Based on the principle of low excitation limit and the basis of low excitation correction, this paper discusses the influence of low excitation correction on low excitation limit and AVC-PQ setting. Through the analysis of the measured data of low excitation correction, the reasonable setting strategy of low excitation limit and AVC-PQ setting is summarized, and its beneficial effect is verified through special tests. In the aspect of engineering application, it provides an effective reference for the operation optimization of power plant AVC substation system.

low excitation action; low excitation correction; low excitation limit setting; automatic voltage control (AVC) - PQ value setting; engineering application

2021-07-21

2021-08-11

支曉晨（1988—），男，本科，工程師，主要從事電力檢測與故障診斷、自動(dòng)電壓控制（AVC）、新能源、繼電保護(hù)，以及自動(dòng)化調(diào)試等方向工作。