2.2 孤网下中枢母线电压设定跟踪控制技术

孤网下中枢母线电压设定跟踪控制即传统的母线电压定值下发或者母线计划曲线下发方式。

孤网情况下，AVC系统将采取区域电压控制方式，设置控制区域内的中枢母线，主站AVC系统根据电网运行方式自动拓扑，选择中枢母线其中一条为值班母线，作为AVC电压控制方式的电压基准。根据当前设置的电压目标值U0和控制死区U1，得到电压控制的上限值Umax=U0+U1和电压控制下限值。主站AVC系统根据联网运行条件下电压无功的关系Cx，计算出中枢母线电压越电压控制上限值和电压控制下限值需要的无功调整量。将调整量按照功率因数原则分配到AVC可控的机组中，机组无功控制的最大步长为8Mvar，也就是给机组单次分配的最大无功调整量为8Mvar。当中枢母线电压在电压控制上限和电压控制下限范围内时，无功调整量为0，机组维持当前无功值运行。

图2中具体内容包括AVC控制策略根据人工设定或者自动模式判定生成系统的当前孤网和联网状态。人工设定模式是人工指定该系统当前是联网还是孤网；自动模式是根据铁兴线的有功和连接关系来判定。当联络线有功绝对值大于2.99 MW或者其线路两端拓扑至母线则判定系统处于联网状态。否则处于孤网状态。孤网模式下采用中枢母线电压跟踪控制模式，保证中枢母线电压；联网模式采用联络线无功趋零控制模式，在保证区域中枢、控制和关键母线电压约束下将联络线无功代数和趋零。孤网和联网情况下均对系统内的机组实施等功率因数平衡控制，保证系统内机组功率因数保持大致平衡。孤网状态下控制策略具体表现见表2。

表2 孤网状态下中枢母线电压稳定死区控制策略总体状况情 况 描 述控制结果 区域电压越限校正控制区域内中枢或控制母线电压越下/上限;电厂母线处于增/减磁闭锁状态(该电厂母线所关联的机组处于增/减磁闭锁状态)电厂机组的无功调整量应为0电厂母线未处于增/减磁闭锁状态;中枢母线或电厂母线具有相反的越限状态电厂机组的无功调整量应为0区域内中枢或控制母线电压越下/上限;电厂母线未处于增/减磁闭锁状态电厂机组具有增/减无功的调整量区域中枢越电压控制死区控制区域内中枢/控制母线电压不越限;区域内中枢母线电压越电压控制死区下/上限;电厂母线处于增/减磁闭锁状态(该电厂母线所关联的机组处于增/减磁闭锁状态)电厂机组的无功调整量应为0区域内中枢/控制母线电压不越限;区域内中枢母线电压同时越电压控制死区下/上限电厂机组的无功调整量应为0区域内中枢/控制母线电压不越限;区域内中枢母线电压越电压控制死区下/上限;电厂机组未处于增/减磁闭锁状态电厂机组具有增/减无功的调整量区域正常区域内中枢/控制母线电压不越限;区域内中枢母线电压在控制死区内;电厂机组的力率差值未达力率平衡阀值电厂机组的无功调整量应为0

图2 实施例中AVC控制方法流程图

由图2可以看出，通过联络线判断AVC可控区域是联网运行还是独立网运行，当联络线的有功绝对值小于其阀值(当前设定为2.9999 MW)且其拓扑未连接至变电站330 kV母线即判定其为独立网运行;其它情况下均为联网运行。

中枢母线量测判断：中枢母线的优先级为330 kV1、330 kVII母，当330 kVI母电压正常时，使用330 kVI母的电压进行控制策略生成，当中枢母线电压较其线路两端拓扑至母线电压偏差均超过其阀值(2.222 kV)时，即判定其量测异常。联网孤网控制模式切换。

2.3 联网和孤网的平滑控制过渡

直供电独立电网在联网和孤网上进行，在正常运行方式下和异常运行方式下的状态切换时，AVC应用的首要任务是保证控制状态切换的系统母线电压的稳定，防止电压崩溃的发生。

当直供电独立电网从联网切换至孤网模式下，且孤网与外网的交换功率较大时，断网后的孤网电压变化较大，极易发生电压崩溃事故，正常运行方式下的断网过程是调整孤网内电源点功率，使联网联络线的交换功率趋向0，才能保障断网后孤网的正常运行状态。当发生异常运行方式下的断网时，联网下联络线无功趋零技术能够保证联络线的无功交换较小，再结合联络线有功交换趋零的AGC控制技术，可以为联网切孤网模式提供更好的技术支持和安全保障。

当直供电独立电网从孤网切换至联网模式下是由人工操作来实现的，能够保证并网前孤网的电压、频率实时值和大电网基本一致。AVC在孤网下中枢母线电压设定跟踪技术能够将孤网的运行电压保持在合理控制区间，再结合孤网下频率保持的AGC控制技术，为孤网投入联网提供了较为稳定的并网条件[2]。

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