[发明专利]一种改进机组AVC无功分配策略的方法

说明书

技术领域

本发明属于电厂AVC子站自动电压控制技术领域，是一种电厂母线电压进行调节时，通过加入无功偏置模块，人为的引入无功偏置量，从而改善机组之间的无功平衡关系，避免单机AVC无功闭锁，提高全厂AVC的调节速率以及母线电压调节合格率的一种控制方法。

背景技术

目前，几乎所有电厂AVC无功分配策略采用的仅是等功率因数法、平均分配法、按机组无功容量成比例分配或按机组实发有功成比例分配。电厂根据自己机组的实际情况和调节目标的不同，选择合理的机组无功分配算法，能够取得很好的分配效果，但是这些方法都存在不足，都没有为电厂运行人员提供机组之间无功内部调整以及避免单机无功闭锁，改善电厂母线电压调节速率的机会。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种改进机组AVC无功分配策略的方法，本方法在机组AVC无功进行分配时，加入了无功偏置模块，一方面为电厂机组运行人员提供了一个更加自主的无功分配方式；另一方面可以改善机组之间的无功平衡关系，避免单机AVC无功闭锁，提高全厂AVC的调节速率，保证电厂母线电压调节的合格率。

本发明对传统的无功分配算法进行了改进，将无功偏置调整功能融合到分配算法中，提出基于按机组无功容量成比例的无功偏置分配法。无功偏置是指运行人员手动调整偏置改变其中一台机组无功分配指令，其余所有机组根据当前分配算法进行自动调整，机组无功分配结果同步向相反方向改变，从而保证调节后的总无功目标不变，实现投入AVC功能的机组间无功转移与调整功能。

本发明目的是这样实现的：包括如下步骤：

(一)由母线电压的设定值与实发值之间的差值，经过增量式PID计算出母线电压设定值下的电厂无功功率指令值；

在实际受控电压闭环控制时，一般采用增量式数字PID控制器中的PI作用，其中PI控制器的差分方程表示为：

Q(k)＝Q(k-1)+K_P·(E(k)-E(k-1))+K_I·E(k) (1)

式中：E(k)＝U(k)-U(k-1)表示本次调节时母线电压的调节误差

通过现场试验，根据受控电压和无功功率的变化，以及结合增量式数字PID控制器的输出和全厂无功目标值设定模块的换算关系，确定增量式数字PID控制器的参数K_p和K_I，从而实现电压和无功之间的相互转换，以及对受控母线的闭环控制；

(二)电厂无功功率指令值经过机组无功分配模块，计算AVC成组机组无功指令值，无功指令值经过AVR闭合回路产生机组所需的无功；

(三)在机组无功分配时，引入无功偏置模块，运行人员点击手动模式，手动调整偏置改变成组机组中的一台机组无功分配指令，其余成组机组根据无功容量成比例分配算法进行无功指令自动调整；或者运行人员点击无功偏置自动模式，无功分配算法会很据此时机组无功实发的最大值及最小值，按照机组无功容量成比例算法计算出全厂无功增量，根据无功增量再计算出成组机组新的无功指令值；

(四)无功偏置模块处于手动模式时，AVC系统根据机组无功容量按比例分配，方程如下：

式中：——AVC投自动的机组无功偏置总和；

——参与AVC分配的机组无功总和；

——未参与AVC分配的机组无功总和；

Q_T——表示全厂无功目标值；

——参与AVC分配的机组无功容量系数和；

N——全厂机组总数；

L——未参与AVC分配机组总数；

M——参与AVC分配机组投无功偏置模块总数；

Y——全厂无功总指令的增量。

为了保证机由AVC手动切为自动时为无扰切换，手动的分配结果不被拉回，必须反算该机组无功偏置，如式所示：

B_i＝Q_i-K_iY (4)

(五)无功偏置模块处于自动模式时，AVC系统根据机组无功容量按比例分配，方程如下：

利用MAX，MIN函数计算投入AVC机组的无功实发最大值和最小值：

按照投入AVC机组容量比例计算出无功总指令的增量：

根据无功总指令增量计算投入AVC机组的新的无功分配新指令值：

Q′_ii＝Q_ii-Y (8)。