（云南电力技术有限责任公司云南昆明650051）
摘要：本文通过某水电厂AVC异常调节事件，针对省内水电厂AVC投运后出现较多问题进行了分析，特别是扩大型单元接线机组无功控制抢无功的现象，提出了解决现存问题的方法和途径。以帮助AVC系统实现稳定、可靠地投入运行。为今后在AVC系统建设和改造中类似问题的解决，提供参考。
关键词：监控系统；扩大型单元接线；AVC
0前言
当电网调度需要某电厂调节无功功率，使其对电网电压和无功功率分布进行控制时，调度运行人员通过调度AVC主站，对发电厂AVC子站下发变高压侧母线电压控制目标遥调指令，电厂AVC子站接收到指令后，根据系统阻抗辨识法或调压系数法将电压调节量换算为全厂无功功率调节量，并通过一定的分配逻辑将无功功率分配给各台投入AVC成组控制的发电机组，各机组通过励磁调节器调整无功出力，从而达到调节目的。
采用两台（或三台）发电机与一台变压器的接线称为扩大单元接线。扩大单元接线与单元接线相比，其优点有：减少了主变压器和主变高压侧的断路器的数量，从而简化了高压侧接线，节省了投资和场地。其缺点有：当变压器发生故障或检修时，该扩大单元的所有发电机的电能都不能送出，同时，这种扩大单元接线中的机组控制会相互影响，给系统稳定产生一定的干扰。扩大单元接线在我国许多大中型水电站中有广泛的应用。
1设备异常情况概述
某1水电厂总装机容量为165MW，安装3台单机容量为55MW的轴流转桨式机组，电厂目前有220kV出线一回，经上游的某2水电厂接入220kV变电站。至某2线路长度约30km，某1水电厂1号发变组采用了一机一变的单元接线方式，2、3号发变组采用了共用一台主变扩大单元接线方式。目前某1水电厂及某2水电厂均投入AVC系统，但某1电厂在投入AVC时经常出现2、3号机组抢无功（一台机组增无功另一台同时自动减无功），某1和某2机组抢无功的情况，造成母线电压调节不稳。且某1电厂近期发生了因母线电压跳变，AVC外挂脚本判断全厂AVC退出不及时，导致错误指令下发，造成电厂母线电压达到245kV的事件。
电厂电压调节通过电压目标值与实际值的差值，来分配机组的无功。
本次电厂AVC误控事件中，母线电压跳变，电压目标值与实际值的差值突然增大，AVC外挂脚本判断全厂AVC退出不及时，导致错误指令下发，造成母线电压越限。其中主程序和外挂脚本运算周期不一致，导致全厂AVC异常情况退出不及时。
而母线电压调节不稳（跳变）的主要原因是某1电厂母线电压采集精度较低、机组间和两电厂间（某1和某2电厂）存在抢无功的情况。当某1电厂单台机组运行时，母线电压调整静态偏差较小；但当多台机组运行方式下，母线电压调整静态偏差均大于或接近当前母线电压调整死区0.2kV，故AVC系统频繁调节，难以进入死区。其次频繁的AVC调节引起机组无功分配频繁，时常出现过调节或欠调节。
出现机组间抢无功、电厂间存在抢无功的情况是因为：
2.1并列运行的机组励磁调差参数设置不合理，即发电机空载运行和带额定无功电流时的发电机电压差值不合理。扩大单元接线方式下励磁系统的调差特性直接关系到机组并列运行稳定及机组间无功的合理分配。调差系数不合理会造成并列运行机组一台机组在调节无功时，其余机组为稳定机端电压，会反向调节，使得整个主变高压侧电压保持不变。
2.2共用一条母线的电厂间只关注自己电厂的母线电压，未统筹考虑两厂母线电压的合理配合。电厂之间若共用一条出线，由于各电厂只关注自身母线电压，没有从全局角度协调无功分配。无功调节对相互母线电压影响大，无功调节矛盾突出，无功功率无谓搬运现象突出，会出现无功环流现象，造成不必要的有功损耗。
3解决措施
从该厂发生的事件我们推及全省，发现引起AVC电压调节合格率低原因较多且关联性复杂，为提高电厂AVC控制策略的安全性及控制精度（避免抢无功的情况出现），根据检测数据及相关资料分析得出，必须做如下处理：
3.1为防止AVC安全策略出现漏洞。建议在调度全厂AVC闭环运行时，异常情况响应控制策略中增加在切除全厂AVC的同时，退出单机无功PID闭环调节。当异常情况发生时，切除机组无功PID闭环调节，暂停AVC控制的同时，机组无功不会因上位机下发指令进行调节。在不改动程序结构的基础上，通过对母线电压进行选择及质量码判断，确保电压控制数据源的准确性，从而可防止数据突变引起的误控指令发生。增加电压二选（冗余）的质量码判断。
3.2为防止发电机或电厂间出线抢无功的情况，应当：
1）利用自动电压控制（AVC）对发电机调压时，受控机组励磁系统应投入自动方式。
2）电厂内机组励磁系统应具有无功调差环节和合理的无功调差系数。接入同一母线的发电机的无功调差系数应基本一致。励磁系统无功调差功能应投入运行。调差系数应设置为正调差，并根据主变的短路阻抗设值。
3）共用一条母线的电厂间应注意母线电压定值的配合关系，一般控制汇流电厂母线电压即可，或将汇流电厂母线电压控制目标值适当提高，保证电厂间调节电压的方向一致性。
3.3励磁系统设备改造后，应重新进行阶跃扰动性试验和各种限制环节、电力系统稳定器功能的试验，确认新的励磁系统工作正常，满足标准的要求。控制程序更新升级后进行空载试验及新增功能或改动部分功能的测试，确认程序更新后励磁系统功能正常。
3.4一旦发生同步振荡（不管是同步还是异步振荡），应立即切除AVC。可不待调度指令立即增加发电机励磁提高电压，但不得危及设备安全，必要时可适当降低发电机有功。尽快查找并去除振荡源。着重了解本厂是否存在强迫振荡源（如发电机组非同期并网、发电机组调速器、励磁调节器有异常等）。若有，应立即消除调速器或励磁调节器的故障（故障励磁调节器可暂时倒备励）。如一时无法消除，则解列发电机组。在采取以上措施后，应报告调度值班人员，听侯调度指令。
4结束语
随着电网AVC系统的投用，系统的无功分层平衡、区域控制以及优化动作次数等特征能使得电网取得可观的经济效益，所以电厂AVC的投入已经是大势所趋，在投入前电厂必需考虑主接线方式的制约，只有分析并有针对的制定自己电厂的控制方式，才能在保证电厂机组正常运行的同时使AVC的投入稳定、有效。
参考文献：
[1]Q/CSG110008-2012.自动电压控制（AVC）技术规范
[2]林其煌，宋福海.扩大单元接线方式下发电机励磁系统调差特性分析.电力与电工，2001，22（1）：1-5
作者简介：
李俊东（1981.6.28），性别：男；籍贯：云南泸西；民族：汉；学历：本科、学士；职称：工程师；职务：主任工程师；研究方向：从事水、火电机组控制系统研究；单位：云南电力技术有限责任公司。