电厂AVC原理说明书(共60页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上目录1.性能特点2.控制原理3.基本参数与接口4.结构原理5.安装接线6.使用条件7.使用操作1.性能特点TGY系列自动调压装置以微机处理为核心以PLC作为控制机构组成控制系统，软件模块化组合，根据各种运行方式，自适应跟踪调整。该装置是电网AVC系统的电厂侧控制单元，通过协调控制每台发电机的无功进而实现对高压母线的控制。配合EMS主站设备实现对电网的无功优化，显著减少线损，提高电能质量。    控制器设置了测量、显示、统计、通讯等功能。产品具有智能化程序化，性能稳定，抗干扰性强，运行可靠等优点。主要功能如下：1.1电压-无功控制 

2、;   根据电网AVC系统的不同要求，可以实现电压/无功的当地、遥调和人工优化三种控制模式控制。    根据发电机组不同情况，可按平均、比例和等功率因数方式为参与调压的不同机组分配无功目标。在当地方式下可分时段设定电压目标，以模糊控制技术确定动作上下限，达到逆调压的目的。1.2系统参数自辩识     使用系统参数自辩识技术辩识系统阻抗，使得调节目标更为准确。1.3参数显示    常显示：显示全厂的有功总加、无功总加、母线电压、功率因数、厂用电电压；每台机组的有功、无功、功率因数。

3、60;   招唤显示：显示全厂的有功目标、无功目标、母线电压目标、；每台机组的有功目标、无功目标、转子电流、定子电流、机端电压等。1.4调压装置下位机可自动侦测机组是否停机，并把相应信息反馈给上位机，使上位机能够及时自动修改无功的调整分配方案1.5自动闭锁控制    当系统电压大幅度波动或有功、无功甩负荷时时，控制器自动闭锁输出，退出运行。1.6报警    当参数超限时，显示数据变色报警。1.7电压质量统计   母线电压质量按日、月、年统计，包括电压合格率、超上限率、超下限率、超限时间

4、等。1.8装置有投/退切换功能    可在自动调压上位机、电气控制台或DCS上实现投/退切换功能。1.9调压装置采用变脉冲、逐次逼近法调整无功，并有无功稳定控制功能，调整到目标值后，始终把误差控制在目标值的一定范围内1.10多种接口调压装置有多种开关量和模拟量接口，可与不同机组接口。 与现场接口的量值： 开关量输入有：无功投/退状态（可与DCS握手）。模拟量输入有：有功功率、无功功率、定子电流、转子电流、母线电压、机端电压。 开关量输出有：无功增、减控制开关信号、投/退状态信号，向中调返回的投/退状态信号。1.11保护功能装置具有下列保护：无功超限保护机端电压超限

5、保护定子电流超限保护转子电流超限保护厂用电压超限保护功率因数超限保护功角超限保护1.12硬件配置硬件采用工业控制机和PLC（可编程控制器），平均故障间隔时间长，维修所需时间短，具有较高的抗干扰性能和较强的环境适应能力。1.13通讯功能    为了适应与电网EMS系统连网的需要，实现与调度端的信息交换，本自动调压设备提供多种通信方案供用户选择：    以无源接点和模拟量输入、输出的形式，实现与RTU的信息交换。    以串行口的方式（RS232）实现与RTU或综合自动化装置的信息交换，遵循1801规约、CD

6、T规约。通过以太网与调度数据网接口    通过RTU或数据网向调度端上传有关信息或接收下传命令。2.控制原理2.1前言 电力系统中的无功及电压控制是一个十分重要的问题。在电网中如果有充分的可自动控制的无功补偿设备，无功电压问题是不难解决的，但由于现有电网的无功补偿设备一般较少，自动控制的能力更是缺乏。因此，解决电压问题就成为一个难题。如河南220kv电网在80年代初主要表现为电压偏低，到80年代末90年代初，季节性出现局部电压偏高和局部电压偏低。而至现在，电网电压则出现了后夜普遍偏高现象，而个别偏远地区在高峰大负荷时又出现短时电压偏低。经研究，之所以出现后夜电压普

7、遍偏高的情况，主要是后夜负荷所需的无功与发电机发出的无功和线路产生的无功总和不能很好平衡。解决的办法一是增加负荷侧吸收无功，即增设电抗器等；二是减少发电机无功。由于增设电抗器的单位造价是非常大的，少量投入效果不明显。所以最便宜最简单的办法是减少发电机无功。但是电网的电压是随时间波动的，在负荷高峰时系统电压有可能不高，甚至偏低，同一时段电压高低也会波动。目前调节发电机无功来控制220kv母线电压的方法，是各个电厂值班人员根据系统调度要求同时精心调整。这实际上是有困难的。如能用自动装置，根据系统要求的电压曲线来调节，则不但电压合格率高，降低线损的效果也会好得多。当然，对变电站的无功补偿装置，有载调

8、压分头的自动控制，也是十分重要的一环。本文提出的无功、电压控制方法，则是专门用于发电厂220kv母线电压自动控制的。另一方面，从电网无功优化运行的角度看，使全网的电压保持在合格范围，使全网的线损最小，这是电力系统运行的理想状态。目前新的电网调度自动化系统大都包含无功优化软件。但真正去实现控制，还有许多担忧。这是由于厂、站端的信息不可能大量的送到调度端，即使有完全的信息也不可能保证无误，所以只用调度端的控制对厂、站端设备的安全保证尚有待研究。本文介绍的发电厂高压母线电压控制的另一特点是充分考虑了发电机的各种极限指标，使控制过程中保证发电机在合格的参数下安全、稳定运行。例如用当地设置的电压曲线，或

9、远方发来的电压目标值，如果将使机端电压低到厂用电电压太低，则用这种方法制成的装置会自动限制调整到保证厂用电正常的状态。又如当电压目标值使功率因数进相而引起功角过大，有可能影响机组稳定运行时，用这种方法制成的装置也会自动限制调整在允许的功角限制内，其它如定子电流、转子电流等都不会越限。因此，不论是当地设置的电压或无功曲线，或远方发来的电压或无功值，用这种方法制作的装置不但能实际执行，而且能充分考虑发电机安全稳定运行要求。当全网装设了用这种方法制作的电厂端装置，无功优化运行就有可能真正实现。对发电机组的无功功率控制，与以往介绍过的调功装置相似，可根据无功的目标值去调节，且更快，更准。本文主要介绍根

10、据发电厂高压母线的电压或总无功功率目标值去调节各发电机无功功率的方法。2.2基本控制原理2.2.1根据母线电压目标值求得电厂发出总无功功率目标值 一般来说，电厂的等值图如图所示。P1.Q1 K1X1KkXkKnXnU1UkUnPn.Qn Pk.Qk P,Q x电力系统图1 设当前220kv母线电压为 ，调节目标电压为 ；当前电厂送入系统的无功为 ；为使母线电压达到 需向系统送出的无功功率为 ；系统阻抗用表示。Q j = u j（u j-u i）/ x +Q i/u i）-（1） 将用后面介绍的自学习的方法进行辨识。 如果得到的目标值是Q j，则改写（1）式也可求得u j。 在把 分配给各台发电

11、机组前，首先用如下程序检查 是否会使各发电机机端电压超限。 K=1Q=;Q=是否Q=; Q=K=N?K=K+1是 Q<Q<Q检查、修正后的QQ<Q<Qor Q<Q<Q是否Q>Q and Q>Q 空转是Q=Q+0.1*(Q-Q)否Q=Q-0.1*(Q-Q)图2图2中: n电厂发电机组总数； 第台发电机最高、最低允许机端电压值； 根据发电厂高压母线目标电压值求得保证第台发电机机端电压的最高，最低允许无功功率值； n台发电机的 的总和；Kk、 Xk 第台发电机组升压变的变比、阻抗，也将用自学习的方法辨识求得。 这样求得的发电厂总无功目标值将能保证分配给

12、各台发电机的无功不会使机端电压超限。2.2.2.分配各台发电机的无功功率 一个发电厂内各发电机组间的无功分配，大体上按功率因数相近分配，同时要考虑机端电压是否合适，严格来说还应考虑发电机的功角是否有一定裕度等。实际运行的经验表明，自动控制发电厂无功时，保证每台机的机端电压在合格范围，并有相似的调节裕度是十分重要的，保证发电机的功角在合理的范围内也是可能的。本文推荐如下办法：(2)式中: 为第k台发电机发出无功的目标值；2.2.3.检查每台发电机的功角检查第台发电机在当前对高压母线电压的功角 : 式中： 、 分别当前第台发电机的功率因数角和发电功率因数； 、 分别是第台发电机达到额定电压时的空载

13、励磁电流和发电机额定电压； 为当前第台发电机的励磁电流；如果把 的表达式中所有上标改为 j ，就是该发电机按目标值发电后的对高压母线功角 ；不过， 要用（4）式求得：当 （ ， ）时，则()22ikkikQPI+=时=1=00<ikQW=ujj33；/ui式中：时；ikikikjdq+=()W如有m台当前功角大于一设定值（如 ），则用一定的步长改变 ，使这m台的当前功角都小于设定值。对于这m台发电机,用改变后的 调节,使功角小于设定值。2.2.4.检查发电机其余的限制值： 上节已算得 、 与 、 ，与上节相似，同发电机组的额定值比较，判断当前值是否超限，如有某台机组的 或 超限，立即调整

14、该发电机的无功出力至合格为止。 如果某台发电机的上述目标值超限，则减少该发电机的目标无功值，始超限的目标值降到合格为止。在按目标值校核时，如有m台发电机功角超出设定值，则用改变 的方法，修改这m台发电机的无功目标值，至功角小于设定值。2.3用自学习法辨别参数 对系统阻抗X，各台发电机组升压变的变比和阻抗（K1、X1.Kk、Xk.Kn、Xn）都采用自学习方法辨识。2.3.1系统阻抗的辨识设第S次调正前，第k台发电机的机端电压为 ，发出无功 ，高压母线电压 ，向系统发出无功 ，调整后分别为 ， ， ， 。这时可以写出式（5）的方程：(5)设有t次调整记录，则有：.(6)t列.简写为 Q/U*X=U

15、 .(7) 上式二边乘以 ， 整理后可得：2.3.2发电机升压变阻抗和变比辨识如下式求得第台发电机升压变参数：=t列(9)简写为U Q* =UU (10)(7)式两边乘以 ，经整理后得： 根据经验,t取5次左右是合适的. 2.3.3自学习过程 对于系统阻抗，在开始时可估算一个值置入作为初始值X0；经过一次调节，即可用求出的X值。在以后的运行中，一般宜用5次左右的调整值算得。对于发电机升压变的抽头与阻抗，开始时可用铭牌参数或实测值，经四、五次调节后即可用辨识所得参数。以后即使分头调整后也不需再送初值。2.4模糊控制技术的应用 从理论上讲，发电厂这种AVC控制应是全网采用的，且由调度自动化系统按最

16、优控制理论来控制，这样可以既保证电网节点电压的合格，又使全网的线损最小。 实际上，电力系统的负荷是无时无刻都在波动的，所以按最优理论的调节有可能十分频繁，过份频繁的调节是不合适的。所以一般在控制目标值的二边设有死区。死区过小，动作过于频繁；死区过大，调节目标偏差较大，影响效果。由于系统情况不断在变，合适的死区不易选择。 另一方面，全网性的最优控制要到最终全网装设这种AVC装置后才能实现。在开始阶段要用当地功能运行：由调度下达电压曲线，让电厂按电压曲线运行，保证电厂高压母线的电压合格率。 人工调节时，人们从习惯上讲，即使告诉了目标电压，也不可能随时调节。只要电压在合格的范围内，如电压偏离目标值很

17、小，会很长时间不去纠正，偏离较大会时，纠正时间会短些；当偏离接近合格值边界时，会立即调节；超出合格边界时将快速拉回。 模糊控制就是按人们常规的思路去控制。这样就不存在死区设定的问题，而调节的速度是合乎人们的要求的。 图3是用上述思路确定的隶属函数： tua i j k b图3 图3中t是算出发电机目标无功值后延时调节的时间，u是电厂高压母线当前电压值； ab间表示电厂高压母线电压合格率。a点为下限值，b点为上限值。j点代表目标电压值，i点与k点之间表示死区。用模糊控制时可用最小死区，比如±1KV。函数中 可表达为:（13）（12）或由于电网中不同的位置有不同的要求，电厂的习惯也不同，

18、所以可按不同需要选择。河南电网在新乡电厂的控制装置中接入的模糊控制方式隶属函数按式（13） ，使动作的次数减少10倍左右；在焦作电厂3#、4#机与新乡电厂相同；5#、6#机没有接入模糊控制。下面再研究对任一台机组的各项极限保安值的隶属函数： 机端电压极限的隶属函数tU下限a下限b图4 定子电流极限的隶属函数I t图5Imax 转子电流极限的隶属函数tI fIfmax图6 功角极限的隶属函数t图7 、 、 、 、 已在图4-7中用图型描述，由于它们与 一样，根据实际情况可以用多种函数表达，所以这里不再详细研究它们的数字表达式。 在实际应用时只要有一台（如第台）发电机的参数接近极限值，都要立即加速

19、调节，所以延迟时间的最终表达式为： (14)式中各样极限的隶属函数上标表示它所对应的发电机的编号； 2.5运行结果 用这一方法做成的装置在河南电网的新乡电厂4#、5#机，焦作电厂的3#、4#、5#、6#机上都已实现了当地控制功能的运行，运行情况见如下曲线：99年4月1日 新乡火电厂 #4、#5发电机组未投AVC装置的母线电压和无功曲线99年4月12日 新乡火电厂 #4、#5发电机组投AVC装置后的母线电压和无功曲线（有模糊控制） 由以上曲线可以看出，在一个电厂的部分机组中实现220KV母线的AVC控制，控制的效果已很明显。结论 从新乡电厂的运行结果可以看出，用本文的方法去实现电厂220KV母线

20、的AVC控制是成功的，调节快速、准确。由于调节前考虑了发电机自身的各种极限值，所以可保证安全、稳定、运行。投入模糊控制后在保证电压合格的前提下，大大减少了调节次数，对设备的可靠性有大幅度提高。用本文所述控制办法制作的现场装置，作为电网无功优化控制的电厂端设备，是十分有效的。它能使发电厂的无功出力与母线电压在保证系统要求的同时，有效地保障发电机组自身的安全和运行的稳定性。在全网无功优化运行时，调度端所发的电压或无功设定值通过该装置分配，经过各种安全稳定校核，在保证发电机自身安全和稳定运行的同时，执行系统的指令。3.基本参数与接口3.1控制对象 发电机励磁系统增减磁设定3.2输入模拟量（1）机端电

21、压（2）母线电压（3）转子电流（4）定子电流（5）6kV电压3.3输出方式 继电器接点 DC220V/5A3.4各整定值设定范围    （1）母线日电压曲线电压 U=f(t)  调节单位0.1KV  t=024小时    （2）电压死区带宽可达±V=1KV  调节单位0.1KV    （3）机端电压上下限为额定机端电压的+/-5%，调节单位0.1KV    （4）厂用电压下限为设备运行的允许下限，调节单位1V  &#

22、160; （5）定子电流上限为定子电流额定值，调节单位1A    （6）转子电流上限为转子电流额定值，调节单位1A    （7）无功下限和功率因数上下限按运行规程设定3.5测量精度 （1）误差小于0.2% （2）交流电压输入量程：100V（线电压） 输入范围：AC 0120V （3）交流电流输入量程： 5A 输入范围： 06A （4）直流隔离输入量程：DC 75mV 范围：DC 075mV （5）额定输出：420mA3.6模拟量输出4-20mA、1-5V、0-10V 3.7开关量输入16路输入；接点形式为空接点，电源由内部提

23、供。3.8开关量输出16路输出，接点形式：空接点3.9电源电压220V AC/50Hz 功率300W4.结构和性能4.1结构自动调压装置由上位机和多台下位机组成。上位机接收来自RTU的指令或按计划曲线运行或接受值班人员的人工干预，并将目标值下发给下位机，控制各台机组协调调节，并对各种实时数据进行管理。下位机采集相应机组的实时数据，同时将有功/无功调节输出分别接入发电机组的功率调节回路和励磁回路，实现对有功/无功的闭环控制。图1：PLC调功调压装置设备配置框图4.2上位机上位机4.2.1上位机的作用上位机与RTU接口，接收发自中调的遥调指令。并分离出有关的调压命令，在遥调方式下工作时，根据当地设

24、置，合理分配各机组的无功目标值或电压目标值，转换成PLC下位机的通信规约，通过RS422串行通信接口发送给下位机。由于直接接收的是中调发来的数字信息，因此准确度高于取自RTU D/A转换板再经过A/D转换而得到的调功目标值。4.2.2上位机软件上位机软件用VISUAL BASIC 6.0开发软件编制，共有8个模块，即：系统设置模块、数据采集模块、目标设定模块、状态显示模块、数据记录模块、图表显示模块、控制模块和帮助模块。上位机软件描述4.2.2.1系统设置模块：系统设置模块主要对一些系统的基本参数、工作模式、每台机组的保护参数进行设置。其主要包含三个子模块：初始设置模块、运行设置模块、机组保护

25、设置模块。初始设置包括了描述机组名称、台数的机组配置；系统的初始阻抗；通信模式和通信规约及有功、无功、电压遥调目标在RTU上的板点号和满刻度值，以及主界面的元件位置设置。该设置一般在设备安装完后一次设定。图3：初始设置界面运行设置包含了有功、无功调节方式设置、功率因数上下限、模糊边界功能允许和有、无功分配方式，以及由上级调度机构给定的母线电压合格带的上下限值该设置一般由值长完成。图4：运行设置界面机组保护设置包含了对每台机组保护限制值的设定，部分参数直接送到下位机。设置一般由总值长完成。图5：机组保护设置界面4.2.2.2 数据采集模块数据采集模块包含了从上级调度机构指令中析出有功、无功、电压

26、遥调目标值和采集每台机组实时数据的功能。在充分了解了RTU的通信协议的前提下，上位机直接监听主站下发给RTU的数据流，并按与RTU相同的方法校验数据，并析出相关的遥调目标值。采用此种方法，抗干扰性和所得的目标值精度要远高于从RTU D/A转换板得到模拟量，再由网控传送到下位机，由下位机进行A/D转换，再送给上位机这种常规方式的目标值精度。每台机组的实时数据由下位机经A/D转换后经RS232口传送给上位机，这些数据为：有功、无功、母线电压、机端电压、定子电流、转子电流。以及各种超限保护信号和下位机有功、无功调节的投退状态。数据采集为上位机查询方式，每隔1秒刷新一次数据。4.2.2.3 目标设定模

27、块图6:有功/无功/电压日计划曲线设置有功、无功、电压目标值的设定有三个途径：主站遥调、当地日负荷曲线和人工干预。图7:人工干预界面对于主站遥调方式，其下发的调功调压目标值由主站程序优化制定。 在本地方式下，上位机可按日负荷曲线控制各机组出力；也可按电压/无功目标值曲线自动控制系统电压。运行人员可通过上位机人工干预各台机组的出力、无功、母线电压。4.2.2.4显示模块如图8所示，状态显示模块在上位机主界面上显示所有安装了HGC、AVQC装置机组的有功、无功、电压、电流等实时数据和越限告图8:调压上位机主界面警状态，并计算出有功、无功总加、功率因数。对于每台机组的数据和告警状态可同时显示，也可只

28、显示有功、无功等关键数据。同时，在主界面上可对任一台机组进行有功、无功投退的控制。4.2.2.5 数据记录模块数据记录模块主要完成调功装置总体和单台机组各类数据的记录，显示和历史记录的查阅。它分当日记录和历史记录两个子模块，所记录的数据可按15分钟一组显示，也可按每分钟一组显示。4.2.2.6 图表显示模块 上位机具有图表显示功能，它能显示全天的电压、无功、有功曲线。调压历史数据可用ACCESS调用。 图9:电压/无功/有功曲线图10:电压质量统计饼图图11:实时棒图4.2.2.7 控制模块 控制模块是本程序的核心，它实现了HGC、AVC数学模型的计算机程序化，完成了有功、无功目标的分配，系统

29、阻抗等参数的自辩识、AVC的模糊控制、超限保护等功能。4.2.2.8 帮助模块 帮助模块调出相关说明。4.3下位机图12：自动调压下位机4.3.1概述可编程控制器PLC从诞生到现在已经走过了几十年的里程，PLC从当初的单纯的继电器控制到现在的复杂科学计算，随着计算机和材料工业的迅速发展，PLC的功能和性能得到了进一步的完善和提高。模块产品品种多样化，如有模拟量转换模块，与计算机联接的远程通迅模块，语音，输入、输出模块等。PLC以其完善的功能，稳定可靠的安全运行，以及易学易懂特点以被人们广泛接受，它们使用的领域越来越宽广，特别适合用在需要控制系统安全稳定可靠运行的工厂企业。PLC控制系统与其它控

30、制系统（如以单片机为主）相比有以下特点： 稳定可靠运行，能在各种恶劣的工作环境下安全运行（如：高温、粉尘、强电磁场、有害气体），系统产品设计各种故障时隔是50年，抗瞬间4000伏浪涌电压）。 模块化结构便于控制系统扩充和维护，尤其对于继电器增容控制更为方便。 PLC编程语言易学易懂，使用方便简单，开发周期短。 4.3.2 AVQC装置下位机PLC硬件模块图13：调功/调压下位机PLC部件HGC和AVQC控制系统的下位机PLC采用日本OMRON可编程控制器。 中央处理器：C200HECPU32主要用于PLC逻辑运算，数学模型计算以及存贮PLC控制程序，系统参数和数据运算的中间结果。它为中央处理器

31、提供必要的缓冲区，为其他模块提供各种数据缓冲。根据上位机的命令，以及控制流程发出相应控制命令到各个模块，同时接收各个模块返回的各种现场信息和数据，然后进行处理计算再控制相应模块，完成对应的功能。占空模块SP001SP001为AVC装置以后扩容占居一个单元位置。 输入模块：C200HID212 它提供十六路开关量继电器输入。输入信号来自DCS 对AVC装置投、退控制。 输出模块：C200HOC224 PLC控制系统有两块此模块共提供十六路开关量输出，从控制对象来说分为两类；一类是输出到集控室操作台上，驱动对应的光字排，如：AVC装置投、退信号；保护信号。二类是通过中间继电器控制发控制无功电压的励

32、磁系统，以达到控制无功电压的目的。 模拟量输入模块：C200HAD003它提供八路模拟量输入，12位AD转换器，标准420MA输入信号，其信号来自功率、电流、电压变送器，如：有功功率、无功功率、机端电压、转子电流、定子电流、母线电压、厂用电。 模拟量输出模块：C200HDA004它提供八路模拟量输出，12位DA转换器，标准420MA输出信号，输出有功、无功目标指令到DCS或其他控制系统。 通讯模块：C200HECOM06 通讯模块与上位机的多串口卡进行一对一实时通讯，进行有关数据的交换。 主要参数有：有功功率、无功功率、母线电压、机端电压、定子电流、转子电流上、下限、有功、无功电压停调死区，等

33、等。图14：调压下位机的执行和数据采集部件 母板：C200HEBC051此母板为5槽底座，可安装5个PLC模块 电源：C200HE-S204 为PLC提供工作电源、DC24V。4.3.3 自动有功控制（HGC）和自动无功电压控制（AVQC）系统下位机PLC软件功能 PLC控制系统能自动接收来自上位机的信息，这些信息可分为： a）控制参数 主要有：有功功率、无功功率、母线电压、机端电压、定子电流、转子电流、上、下限值、有功、无功电压停调死区、目标值等。b）控制指令主要有：有、无功投退c）实时传送PLC控制系统各种信息主要有：有功功率、无功功率、母线电压、机端电压、定子电流、转子电流、实测数值；上

34、述参数超上、下限的报警信息以及系统有、无功投退状态。 自动投入运行 根据上位机下发的调有功和调无功指令，PLC控制系统可以自动将有、无功控制投入运行，系统自动模拟人工调节方式，采用科学的数学模型，以变步长的控制原理逐次靠近目标值，当有、无功进入各自的控制死区时，系统停止调节。当被控对象偏离死区范围时，控制系统立即启动将其重新调节到控制死区范围内。系统如此跟踪目标值控制直到上位机发出的停调指令或者是操作人员按下有功、无功“退”按钮为止。 系统加电4.3.4 HGC和AVQC下位机PLC功能框图Y初始化系统各种参数采样各种模拟量有功投 N清除调有功的有关参数和标志Y发出电调请求信号启动延时等待定时

35、器驱动“有功退”指示灯亮判电调有应答NNY延时到N初始化调节有功的有关参数和标志驱动“有功投”指示灯亮电调故障语音报警收到调有功指令NY计算有功第一步调节脉冲宽度发出有功调节语音预报启动有功第一步调节延时等待定时器N判第一步延时到Y输出有功调节脉冲启动调节有功控制周期N调有功控制周期到YY判有保护YN负荷差N判有功进入”死区”N设置有功退Y闭锁有功调节脉冲输出启动相应语音报警设置定脉宽调节有功停止调节有功N判无功投Y清除调无功的有关参数和标志初始化调节无功的有关参数和标志驱动“无功退”指示灯亮驱动“无功投”指示灯亮N收到调无功指令Y计算调无功脉冲宽度N判定子电流平衡Y输出调节无功脉冲N判保护越

36、上下限定性Y置相应越上下限标志闭锁无功调节脉冲输出输出保护脉冲启动调节无功控制周期N判无功进入死区Y停止调节无功² 功能框图几点说明： PLC 8路模拟量：有功，无功，机端电压，母线电压，转子电流，定子三相电流。 有功，无功投退可以是人工操作也可以接收上位机指令。 有功调节保护有：有功上下限，汽压上下限，汽温上下限，调门无效，负荷差。 无功调节保护有：无功上下限，机端电压上下限，母线电压上下限，转子电流上限，定子电流上限和厂用电下限。 有功，无功调节死区：是指调节进入目标值偏差的允许范围之内。 如果PLC没有配置语音模块就没有相应功能。 如果发电机组调速系统没有工频电调则PLC系统就

37、没有相应判断功能。专心-专注-专业调压装置设备联结图手动自动开关PLC调压装置上位机RTU 厂用电压变送器有功/无功变送器定子电流变送器转子电流变送器母线电压变送器机端电压变送器增减磁接口5.安装调试 为保证现场工作顺利完成，发电机组安全运行，工作人员的人身安全现在规定如下：5.1 现场准备工作 在现场安装之前，必须做好安装的准备工作。如设备安装位置、电缆铺设、各种器材辅助性加工准备，它们的型号规格、尺寸、数量、质量和性能的检查，电线和线扎的准备，各种必要的装配工具（包括专用工具）的准备等。5.1.1 现场考察 5.1.1.1考察人员必须熟悉装置的技术要求和现场设计要求。 5.1.1.2考察人

38、员一定要根据装置的技术要求和用户的具体特点共同拟定现场施工方案、试验方案。 5.1.1.3考察人员和用户确定装置的安装位置、铺设电缆的长度。 5.1.1.4考察人员一定要及时、准确无误地向公司主要技术人员汇报现场考察情况，以便技术人员根据用户具体要求对装置进行全面调整，购置电缆。5.1.2 铺设电缆 5.1.2.1 施工人员在铺设电缆之前应熟悉施工方案及施工图纸。 5.1.2.1检查电缆型号、规格、尺寸和数量是否符合设计要求。 5.1.2.3铺设电缆应按照方案及图纸要求进行施工，应注意电缆去向和型号，每根电缆按图纸要求标注记号，以便设备安装。 5.1.2.4铺设电缆时，要留用一定备用电缆。 5

39、.1.2.5铺设电缆时，不要用力撤拉电缆，以防损坏电缆外保护层或拉断电缆芯内的某一根导线。 5.1.2.6铺设电缆时，一定要把电缆铺平，不要有打折等现象。 5.1.2.7电缆远离发热的设备，一般导线的绝缘层都不耐高温，一旦导线的绝缘层被烧坏，就会造成短路事故。 5.1.2.8铺设电缆时，施工人员一定要用户监护人员在场的情况下进行施工，不要随意挪动用户设备、开关及电缆等，要按安全规则进行施工。5.2 装置安装5.2.1 装置就位 5.2.1.1装置再安装之前，要对设备进行全面检查。既：装置在运输过程中，装置内有无设备损坏、断线、碰损等。 5.2.1.2电缆是否铺设正确、有无漏铺。 5.2.1.3

40、检查无误，装置按施工方案吊装就位。5.2.2 电缆安装 5.2.2.1安装人员要熟悉设备安装的技术要求。 5.2.2.2按图纸要求对铺设电缆上标注记号进行确认、检查。 5.2.2.3检查无误，进行安装： 5.2.2.3.1装置上所有电源开关都处于断开位置。 5.2.2.3.2接线排所有电压保险管全部去掉，接线排所有电流短路片全部短接。 5.2.2.3.3连结用户CT、PT上电缆时，现场一定要有用户配合安装或由用户自己安装，以防现场设备出现事故。 5.2.2.3.4 连结用户CT、PT上电缆时，一定要注意现场CT上电缆不要开路，PT上电缆不要短路。 5.2.2.3.5 电缆要按照装配图所标注颜色

41、进行组装，连接的导线不能拉得太紧，应留有充分的余量，以利于检验、调试和维修时操作。5.2.2.3.6电缆焊接要按照生产工艺文件要求进行操作。 5.2.2.3.7为了保证美观，电缆一定要整齐排列。 5.2.2.3.8电缆往接线排接线时，每根电缆要加注记号，以便维修。 5.2.2.3.9电缆连结完后，按现场要求把电缆沟填平。 5.2.2.4安装台面操作按钮，有功、无功调整电缆，要有用户配合安装或由用户自己安装，以防现场设备出现事故。5.3 装置调试 装置安装完毕后，在条件具备的情况下，才能进行开环、闭环试验。5.3.1 调试条件 5.3.1.1装置通电正常。 5.3.1.2机组接线正确，即：上位机

42、、下位机、操作按钮、RTU及各种变送器输入输出回路，越限告警显示和自动、手动切换开关回路等均连线正确、齐全、经试验小组检验认可。 5.3.1.3由上级调度下达试验方案通知。 5.3.1.4机组运行正常，调速系统、励磁系统和自动励磁调节器运行正常。 5.3.1.5主站与用户间通信正常，RTU工作正常。 5.3.1.6试验人员分工明确，熟悉试验方案5.3.2 开环试验 5.3.2.1 断开调速系统、励磁系统的现场连线。 5.3.2.2通过编程器检测变送器输出参数是否正确，并和现场进行比较。 5.3.2.3通过编程器检测汽温高、低，汽压高、低报警。 5.3.2.4 通过编程器控制，万用表检测自动、手

43、动切换开关、调速系统、励磁系统调整连线是否正确，并观察各个继电器动作是否正确。 5.3.2.5通过编程器观察台面自动、手动切换开关状态是否正确。 5.3.2.6检测RTU通信数据是否正确。 5.3.2.7上位机与下位机通信数据是否正确。 5.3.2.8按计算机操作屏幕所提供控制功能对现场进行操作。 5.3.2.9对机组参数进行设置。5.3.3 闭环试验 5.3.3.1下位机闭环试验 5.3.3.1.1所有开环试验完成后，经试验小组检验认可无误方可进行闭环试验。 5.3.3.1.2连上调速系统、励磁系统的现场连线。 5.3.3.1.3通过编程器控制，观察自动、手动切换开关、调速系统、励磁系统调整

44、方向是否正确。如有问题立即关掉电源，切回到手动位置。 5.3.3.1.4装置系统闭环试验正确无误，进行单机优化步长试验。 5.3.3.2 单机优化步长试验 5.3.3.2.1 有功调节步长优化 把下位机置自动，由试验人员在下位机上置数作调整优化步长试验。 观察PLC、机组调节特性，优化步长数据，直到调节速度、超调量、超调次数直至满意为止。 考察PLC、机组在异常工况下的越限告警功能，记录各种告警信号动作情况。 5.3.3.2.2无功调节步长优化 调节步骤同上。 5.3.3.3上、下位机联调闭环试验 5.3.3.3.1有功试验 当地方式a.在上位机上把调整模式置“当地”方式。b.检查和下位机通信

45、线路。c.试验人员根据试验方案向计算机输入24小时负荷曲线。d.考察调功装置正常调节功能，在异常情况下的越限告警功能。 遥调方式a.在上位机上把调整模式置“遥调”方式。b.检查和RTU通信线路。c.试验人员根据试验方案通过主站远方直接发令计算机输入24小时负荷曲线。d.考察调功装置正常调节功能，在异常工况下的越限告警功能，音响功能。 人工干预方式a.在上位机上把调整模式置“人工干预方式”方式。b.由试验人员根据试验方案通过计算机输入“人工干预”负荷目标值。c.考察调功装置正常调节功能及异常负荷输入响应情况。 5.3.3.3.2无功试验 调节步骤同上。 5.3.3.3.3双机联调试验 联调既通过

46、上位机内部软件将总负荷按设计方式分配给双机的PLC，并由其单机功率调整到分配值，其方式与单机试验基本相同。 以上调试过程如遇到异常要马上停机，进行检查，并向有关人员汇报。 5.3.3.4 整体运行 5.3.3.4.1 装置按试验方案全部调整完成后，进行试运行。 5.3.3.4.2 试验人员输入48小时运行曲线，值守人员注意做好观测和运行现象记录。 6.使用条件6.1电源频率：50HZ±1HZ，工作电源 AC200V±10%;6.2电压模拟量的总畸变率不大于5%；6.3交流电流暂态分量不大于峰值的5%；6.4周围环境不允许有较强的震动与冲动；6.5周围环境不允许有腐蚀金属和破

47、坏绝缘的气体及导电介质存在，不得含有爆炸危险的介质，不允许有严重的霉菌存在；6.6环境温度-540；6.7相对湿度40（20%90%）；6.8大气压力86106KPa。7.使用操作7.1使用的条件：当机组并网后，可将HGC、AVQC下位机投入，机组要停机时退出。投退有两种方式：下位机直接投退和上位机控制投退，其作用是一样的。下位机直接投退则直接按电气控制台上的红色投按钮或绿色退按钮；如通过DCS控制，则可通过在DCS上做配置来实现下位机的投退。上位机控制投退则先在主界面（图8） 上选择需要投退的机组，然后按需要投退的“P”或“Q”按钮，当投成功后，相应按钮变红，退成功后，相应按钮变绿。7.2用

48、户登录 要进行系统设置必须进行用户登录。用户分三个等级：初级用户、中级用户和高级用户，分别设置不同的口令。其中初级用户只能进行运行设置；中级用户可进行运行设置和机组保护设置；高级用户可进行运行设置和机组保护设置和初始设置。 操作时先从“文件”菜单或工具按钮选择进入“用户登录”。“登录”对话框出现后，通过下拉框选择用户级别，然后添入口令，按“确定”即可。如口令不对则给出出错信息。按“取消”则取消登录操作。当用户离开，并不希望无关人员进行系统设置时，可从菜单或工具按钮选择进入“用户登录权限退出”。此时出现“权限退出”对话 框，按“确定”即可。按“取消”则取消“权限登录退出”操作。也可通过进入“文件

49、”菜单的的“修改密码”来改变密码。73系统设置系统设置包含初始设置、运行设置和机组保护设置，初始设置包含了通信协议等内容的设置，由厂家在初次安装软件时完成，初次安装软件首先需要进行“机组配置”，即按照顺序把安装了下位机的机组名称添加到下拉框内，然后按“设定”确认。如输入错了可选出出错机组后按“删除”。与上一级调度机构通信可通过RTU，也可通过基于IP的网络。如果通过RTU通信，则需进行规约设置，本软件支持SC1801规约和CDT规约。这里需要输入通信规约和站址，还应输入上一级调度机构下发目标值的板点号和相应的满刻度值。如果通过网络通信，则需要设置本地和主站的IP和端口号。对于返送给主站的数据应

50、通过“发送数据设置”来确定所要发送数据在数据流中的位置、类型、名称、与主站对应的满刻度值以及死区。每设定一组数据都需点击“设定”钮。如上级调度机构希望对某台机组直接发送有功目标指令，则需设置“直调机组有功目标”中相应机组的板点号、满刻度值。注意顺序一定要和主站一致。为了把发电机及数据控件安放到主画面合适的位置，需要设定“单机数据显示位置”。具体方法是：1）选定机组；2）点击单机数据显示位置”栏中的“设定”钮，此时会出现主画面；3）在主画面上选定放置控件顶端中心的位置后点击，软件返回初始设置界面，此时“X”、“Y”中显示控件顶端中心的坐标。4）可通过修改“X”、“Y”的值人工调整坐标位置。初试设

51、置完成后点击“确认”则软件保存设置后退出，这时需要重新启动软件。机组保护设置包含了每台机组的极限、额定参数，由总值长设置，并有部分参数下传到相应的下位机。也可从下位机把设置数据调入显示。设置时首先选择机组，并设定机组是否为无刷励磁，若为无刷励磁，则转子电流为计算值，否则为实测值。填入空载励磁电流、额定机端电压、直轴阻抗（有名值）和定子电阻（有名值），有名值=标幺值*基准值。对于具有有功分配功能的调功调压设备，如上级调度机构希望对某台机组直接发送有功目标指令，则该机组选择为“快调机组”，上位机可直接转发上级调度发来的针对这台机组的直调指令。各种限制值应根据机组的不同情况来定。基本原则是未安装本设备前机组运行所允许的极限参数。具体数值的设定应编入运行规程。设置完成后，按“确认数据”钮保存设定的数据，再次选择该机组时可调出上述保存的数据。如要把设定的保护参数输入下位机，按“传到下位机”钮，传送成功的数据变红色。如要调看下位机的设定数据，按“下位机返回”钮即可。每次启动软件，上位机就把保存的机组保护数据传送到下位机。按“取消操作”钮，退出机组保护设置界面。运行设置包含了有功、无功调节方式