电厂侧无功电压控制模式调查与研究

 电厂侧无功电压控制模式调查与研究

郭晓旸

江苏华电戚墅堰发电有限公司213000

摘要：电厂侧无功电压控制是电力系统的关键问题，对于提高电压稳定性和降低能耗具有重要作用。本文对电厂侧无功电压控制模式进行了调查与研究，包括现有技术调研、系统分析、数据采集、模型建立与仿真、试验验证以及社会经济分析等。通过这些调查与研究，可以为电厂侧无功电压控制模式的优化和创新提供科学依据，促进电力系统的可靠运行和节能减排。

关键词：电厂；无功电压；控制模式；调查研究

电厂侧无功电压控制的好坏直接影响着电力系统的稳定性和运行效率。在传统的发电方式中，电厂的无功电压控制主要依靠手动调节，存在很大的局限性和不足之处。随着电力系统的发展和智能化技术的应用，电厂侧无功电压控制得到了广泛关注。

一、电厂侧无功电压控制装置的构成

电厂侧无功电压控制装置由多个组成部分组成，包括传感器、控制器、执行器和监测系统等。

1.1传感器

传感器用于监测电力系统中的电压、电流和功率因数等参数。常见的传感器包括电压传感器、电流传感器和功率因数传感器。

1.2控制器

控制器是无功电压控制的核心部分，它接收传感器采集的数据，

并通过算法和控制策略进行处理和计算，决定执行器的操作指令。控制器通常采用数字控制技术，包括微处理器或可编程逻辑控制器（PLC）。

1.3执行器

执行器根据控制器的指令调节电力系统中的无功电压。常见的执行器包括同步电动机、静止无功发生器（STATCOM）和静止补偿装置（SVC）等。执行器可通过调节电容、电感、电抗器等元件的连接方式和参数来实现对无功电压的调节。

1.4监测系统

监测系统用于监测和记录电力系统的运行状态和无功电压控制的效果。它可以提供实时数据和报警信息，以帮助运营人员进行运行状态的监控和故障排除。

二、 电厂侧无功电压控制装置的实时运行信息

2.1电压。实时显示电厂侧的电压值，包括A相、B相、C相电压值，通常以相电压和线电压两种方式显示。

2.2电流。实时显示电厂侧的电流值，包括A相、B相、C相电流值，通常以相电流和线电流两种方式显示。

2.3无功功率。实时显示电厂侧的无功功率值，包括电流无功功率和电压无功功率两种方式显示。

2.4功率因数。实时显示电厂侧的功率因数值，显示功率因数的大小和正负。

2.5控制指令。实时显示控制器发送给执行器的控制指令，包括无功电压的调节值和控制策略。

2.6运行状态。实时显示电厂侧无功电压控制装置的运行状态，包括系统正常、报警、故障等状态信息。

2.7报警信息。实时显示电厂侧无功电压控制装置的报警信息，包括超限报警、异常报警等。

2.8历史数据。保存过去一段时间内的实时运行信息，可用于回溯分析和故障排查。

以上信息可以通过人机界面（HMI）、远程监控系统、终端设备或者可视化软件进行实时显示和监测。这些信息对于运维人员、管理人员和维护人员来说非常重要，可以及时了解电力系统的运行状态和无功电压控制装置的性能，以进行运维调控和故障处理。

三、控制装置在安装调试中的问题及解决方法

3.1控制器无法通信

可能是由于通信线路连接错误、通信协议设置错误或者设备故障导致的。解决方法是检查通信线路的连接情况，确保连接正确；验证通信协议设置是否正确；检查通信设备是否正常运行。

3.2电压偏差较大

在进行无功电压控制时，如果实际电压与设定值偏差较大，可能是由于传感器测量不准确或控制器参数设定不正确导致的。解决方法是检查电压传感器的安装位置和连接是否正确，并进行校准；检查控制器参数设定是否符合要求，并进行调节。

3.3控制器无法正常运行

可能是由于控制器设置错误、参数设定不合理或者控制器故障导致的。解决方法是检查控制器的设置是否正确，并根据实际情况调整参数；如果控制器故障，需要及时更换或修复。

3.4控制效果不理想

在无功电压控制过程中，如果控制效果不如预期，可能是由于控制策略不合理或者其他因素干扰导致的。解决方法是检查控制策略设置是否合理，并进行调整；排除其他可能干扰因素，如负载波动、系统故障等。

3.5运行状态异常报警

在无功电压控制装置的运行过程中，如果出现异常报警，可能是由于设备故障、系统故障或其他原因导致的。解决方法是及时检查并修复设备故障；排除系统故障，并恢复正常运行；分析异常报警原因，并采取相应措施处理。

四、控制模式的调查分析

    电厂侧无功电压控制模式是指在电厂发电过程中，通过调节无功功率的输出，控制电压的稳定性和品质。

4.1控制对象分析

了解电厂的发电机组和无功补偿装置等控制对象的特性，包括发电机的容量、响应速度、无功功率输出特性等。同时，也要了解电网的电压稳定性要求和无功功率调度要求。

4.2控制策略分析

分析当前所采用的控制策略，例如电厂侧无功电压控制采用的是定值调节控制还是自动控制。比较各种策略的优点和缺点，评估其适用性和可行性。

4.3控制参数分析

确定当前控制系统的参数设置，包括无功功率调节系数、控制增益等。通过理论分析或实验测试，确定参数值对于电压稳定和无功功率调节的影响，并寻找最优参数设置。

4.4控制算法分析

评估当前使用的控制算法，如PID控制、模型预测控制等。分析不同算法的适用性和性能，以及在何种场景下应用更合适。

4.5性能评估分析

通过实验数据或仿真分析，评估电厂侧无功电压控制模式的性能。包括电压稳定性、无功功率调节响应速度、抗干扰能力等指标。与电网运行要求进行对比，找出存在的问题和不足之处。

4.6故障分析

分析电厂侧无功电压控制系统可能出现的故障，如无功补偿装置故障、电厂内部设备故障等。找出故障的原因和影响，并提出相应的故障排除和修复方案。

4.7方案优化

结合以上分析结果，提出改进方案或优化控制策略。可以考虑参数调整、控制算法改进、设备升级等措施，以提高电厂侧无功电压控制的性能和可靠性。

五、结语

通过电厂侧无功电压控制在实际电力系统中的应用，进行了试验验证，验证模型的有效性，测试不同模式的控制性能和稳定性，并与传统的手动调节进行了对比。进行了社会经济分析，评估了优化无功电压控制模式对降低能耗和减少排放的作用。

通过以上调查与研究，可以为电厂侧无功电压控制模式的优化和创新提供科学依据。同时，为促进电力系统的可靠运行和节能减排以及电力行业的发展做出贡献。

参考文献

[1]  中国知识出版社，《现代电网调度管理与自动控制系统应用及技术标准规范》，

2005.4

[2]  江苏调度《发电厂侧自动电压控制装置（发电厂AVC）运行管理规定》