[發明專利]電力遠動裝置RTU及其實現發電廠自動電壓控制的方法

有效

• 申請號: 200810039701.0
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101299587A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 林木;褚文捷;楊凌云;王宇;吳成東
• 申請（專利權）人: 上海惠安系統控制有限公司
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02P9/14;H02J3/46;G05B15/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陸嘉

技術領域

本發明涉及一種發電廠的電力遠動裝置及利用該電力遠動裝置實現發電廠自動電壓控制的方法。

背景技術

近年來電力系統為提高電能質量、改善電壓水平投入了大量的精力，但隨著電網規模的日益擴大，以往由運行值班人員根據其運行經驗和簡單的邏輯判斷、人工手動進行無功電壓控制的模式已經很難達到優化控制的效果，而且不能滿足電網的要求。因此需要綜合考慮各種調壓手段對全網電壓進行實時調節，采用自動電壓控制(AVC)系統將從系統的層次解決大型電網無功電壓控制問題。

考慮到發電廠中發電機組的勵磁系統本來已具備，而各發電廠的勵磁調節系統的模式多樣且不能改變，發電廠的AVC方案只能在不改變現有勵磁系統調節的模式下進行。基于不同指令下達、接收方式和數據采集方式，AVC將有不同的實現方式。目前基本上有兩種實現方式：通過DCS(Distribution?ControlSystem)實現AVC調節和通過獨立AVC裝置實現廠站AVC調節，其中采用獨立AVC裝置較普遍。

(1).通過DCS實現

通過改造DCS實現自動電壓控制的方案為：按照自動電壓控制實現流程，調度中心通過遠動通道將發電機組的自動電壓控制目標指令下到發電廠的電力遠動裝置(RTU)中，電力遠動裝置根據指令轉換將其變為4～20mA的電信號，以AGC(Automatic?Generation?Control)下發方式送到DCS，通過DCS閉環控制勵磁調節裝置來調節機組的無功出力。

自動電壓控制所需的實時數據DCS本身均已采集，數據的采集閉環控制均由DCS獨立完成，對外界的依賴性小。由于AVC和DCS采集到的實時數據與調度AVC主站進行無功功率計算的數據不同源，即DCS所采集的母線電壓為本機組所連接的高壓母線電壓，并非調度AVC主站對發電廠考核的母線電壓，兩個數據可能取自母線電壓而不是同一條母線，這兩條母線測量電壓常有所差別。這樣，數據就有可能出現不一致，存在一定誤差的情況，致使發電廠內高壓母線電壓控制不理想，影響調度AVC主站對發電廠的電壓考核。另外，以DCS完成AVC自動控制調節，當遠動通道出現異常時，RTU輸出的電流信號保持不變，發電機組的無功出力不變，此時有可能造成系統電壓越限。

由于各發電廠的自動化程度不同，DCS及勵磁調節裝置(AVR)的廠家及模式不同，在控制策略上需根據不同情況修改DCS的AVC控制功能模塊。由于DCS本身無系統阻抗自辯識、勵磁調節自修正能力，無全廠協調控制模式，這樣AVC系統對DCS依賴性很大，調節精度和速度受DCS系統進程和資源影響明顯，而且無法通過動模試驗測試其算法的準確性。因此通過改造DCS實現AVC調節的方案具有一定的局限性。

(2).通過專用AVC裝置實現AVC系統調節

專用AVC裝置分為：AVC裝置上位機和AVC裝置下位機。

專用AVC裝置上位機的功能是接收下位機采集到的發電機組及母線等的模擬量信息、反映運行狀態的開關量信息，同時也接收電廠遠動裝置(或網絡監控系統NCS)傳送來的控制命令和母線電壓目標值；根據采集到的信息進行運算，預測出母線上需要送出的總無功，然后對母線上的發電機組進行無功的合理分配，將分配結果(各機組的目標無功)和輸出的控制命令傳送至下位機，實現各機組間的無功最優配置。

專用AVC裝置下位機的功能是將模擬量和開關量等所采集的數據上傳給上位機進行分析處理，同時接收上位機的控制命令和目標無功值，按照控制命令執行操作，并負責將每個機組的無功調整至目標值。下位機同時保證機組在由本系統調節機組勵磁時，機組運行在安全合理的范圍內。

專用AVC裝置一般通過電力遠動裝置接收調度AVC目標指令，也可以直接與調度AVC主站通信。通過電力遠動裝置接收調度AVC主站AVC目標指令的優點是直接利用現有、成熟的調度通道和電力遠動裝置成熟的通信規約接收調度主站AVC目標指令和負荷曲線；不足之處是經過電力遠動裝置接收數據，需要與不同廠家的電力遠動裝置進行規約通信。如果電廠專用AVC裝置直接與調度AVC主站通信，則電廠AVC與電力遠動裝置相對獨立，但需要增加與主站的通信，將增加通道的投資。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種電力遠動裝置，該電力遠動裝置具有自動電壓調節功能。

本發明的又一目的在于提供一種利用電力遠動裝置實現發電廠自動電壓控制的方法。