[发明专利]发电厂无功功率优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电厂无功功率优化控制方法。

背景技术

目前，发电机无功功率调节多以AVC（自动电压控制装置）远方指令为目标。发电厂AVC装置根据AVC的目标电压，以一定的分配原则自动设定机组AVR的机端目标电压或无功值，由机组AVR自动完成电压调整。

然而，远方指令考虑的是如何使电网电压运行在合理范围内，对于发电厂发电机只考虑安全运行，未考虑经济运行。实际上，如果对发电机无功功率进行优化，在不影响电网安全的前提下存在较大的节能空间。因为如果在电网无功功率过剩的情况下只向系统输出必要的无功功率后，发电机可以减少可观的铜损耗、铁损耗、杂散损耗。

发电厂中与无功功率控制相关的设备除了发电机，还包括高厂变、厂用电配电网。厂用电压高，铁损增加；厂用电压低，铁损降低。铜损在电压调整过程中处于变化状态。一般电厂电气设备选型余量较大，铁损占较大比重，如果运行电压较高，适当降低厂用电压可以节省厂用电。

厂用电系统又是一个比较大的配电网络。该配电网络主要由感性无功需求的异步电动机组成，大部分时间，很多设备负荷不会在经济运行区间运行，轻载居多。其对无功的需求是比较大的。发电单位因自身生产无功，所以很少有进行无功补偿的。但是如果功率因数比较低的话，无功补偿产生的经济效益会比较明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种发电厂无功功率优化控制方法，在保证安全的前提下减少无功输出和无功穿越，用以解决现有运行方式只考虑安全运行而不考虑经济运行以及配电网中不必要的无功穿越造成损耗增加的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：

发电厂无功功率优化控制方法，步骤如下：

1）检测主变出口电压U_i和发电机功率因数

2）将所述主变出口电压U_i和发电机功率因数分别与下限电压考核值U_L、上限电压考核值U_H和下限功率因数考核值上限进行比较；

3）若（1）或者（2）U_i＜U_L+Δ₆且则控制U_j=U_i+Δ₁;若（3）U_L+Δ₂＜U_i＜U_H一Δ₃且或者（4）U_i＞U_H-Δ₈且则控制U_j=U_i-Δ₁;

若上述条件均不满足，则控制U_j=U_i;其中U_j为主变出口电压，Δ₁为步进值，Δ₂、Δ₃、Δ₆、Δ₈为设定的电压值调节量，Δ₄、Δ₅、Δ₇、Δ₉为设定的功率因数调节量。

还包括通过试验确定厂用电量最小的经济运行电压：调整发电厂厂用电压，在同一负荷下记录相同时间段内厂用电量，比较确定厂用电量最小的经济运行电压。

对自然功率因数0.65以下的电厂厂用电进行电容器分组投切的集中无功补偿。

补偿容量计算公式为：β为平均负载率；补偿的分组容量根据典型负荷下的无功缺口确定。

本发明以主变出口电压考核值和发电机功率因数考核值为限制条件，自动控制发电机无功功率，在满足电力系统无功功率需求的基础上，降低发电机铜损耗、铁损耗、杂散损耗，使发电机节能经济运行。

进一步的，对发电厂厂用电压进行调整试验，在规程要求的运行范围内，确定厂用电率最低的经济运行电压。

进一步的，对自然功率因数较低的电厂进行电容器分组集中补偿，补偿容量计算公式为：β为平均负载率；补偿的分组容量根据典型负荷下的无功缺口确定。

具体实施方式

下面结合具体数据对本发明做进一步详细的说明。

按照本发明的方法，结合实际情况，选取设定电压、功率因数调节量。将所述主变出口电压U_i和发电机功率因数与下限电压考核值U_L、上限电压考核值U_H,下限功率因数考核值上限进行比较。