3x45MW水電廠自動裝置

① 湖南鳳灘水電站擴機工程機組狀態監測系統實用化設計

湖南鳳灘水電廠位於湘西懷化市沅陵縣明溪口鎮，沅水支流酉水下游，原電站設計裝機規模為400MW，安裝4台單機容量100MW水輪發電機組，電站在系統中的主要作用是調峰、調頻，承擔系統事故備用。擴建工程利用原鳳灘發電廠的水庫攔河壩，在攔河壩右岸山體內設2條引水洞，引水至地下式發電廠房，安裝2台單機容量200MW水輪發電機組。電站水頭為60.64 m～85.72 m，裝機容量為400MW.電站按無人值班（少人值守）設計，擴機機組狀態監測系統在滿足電站整體設計思想的前提下，充分考慮了現場的實用性，從發現和解決問題的角度出發來進行設計，針對水電機組的特點來進行測點的選擇、數據的測量、結果的分析及故障的診斷等。

一、 設計思路

隨著各水電站無人值班（少人值守）的進行，對水電機組進行實時在線監測並進而對機組按狀態檢修的思路也得到越來越多人的認同。但在以何種方式獲得或應用狀態特徵；如何認識和把握狀態特徵與機械故障的關系；以及在對機組特性未充分認識之前，應如何用好狀態監測系統，並正確導出檢修結論這三個層面上各種看法有較大的區別。

鳳灘擴機機組狀態監測系昌慎統的設計過程正是在這三個層面上做了具體努力，並結合在其他水電廠的一些實際的經驗，從而使系統在對機組實行按狀態檢修的要求方面更具有實用性。

首先，鳳灘電廠建立了一套完全自動化的狀態測量及分析系統，該系統能夠連續地自動記錄狀態信息、自動地將狀態信息分類、自動實時地進行信號分析（包括時域分析、頻譜分析、軸心軌跡分析及軸姿態分析、統計分析等），從而保證了所獲得的第一手狀態信息是完全實時的，為及時捕獲狀態的變化、正確分析機組狀態的趨勢變化奠定基礎。

然後通過實時分析處理軟體對狀態數據進行了系統的自動化的資料庫管理。因為全面描述機組特徵的測量量和分析量很多，不利用自動數據管理技術，實際上會無法對狀態數據進行選擇和分析。例如，引入參照背景量以便使數據具有實際意義上的可比性，否則便會將水輪機的振動區和狀態惡化引起的振動混淆不清。此外，數據的比較及樣本的替換均是自動進行的。

在指導機組的運行和檢修方面，該系統注重故障識別理論與實際相結合並充分重視狀態特徵數據的趨時變化。鑒於實際識別故障機理的復雜性，系統在初始階段會以依靠狀態特徵的變化為基礎加上人的經驗判斷為主，但是由於狀態特徵具有位置特徵及機理特徵，對故障的判斷具有相當的准確性，即系統在剛投運就可以發現機組故障。在機組運行數據積累到一定的程度後，系統會自動判別相同工況下機組的狀御迅旦態好壞並作出相應的報告，進而指導機組的運行和檢修。

二、 設計的針對性和系統功能

嚴格來說，機組狀態監測應包括對主機和各種電氣及輔助設備的運行狀態監測。但是這時系統所涉及的面太寬，有些技術並不十分成熟，從而使得近年設計的一些系統存在調試期過長、部分技術實用性差、整個系統運行一至兩年還沒有明確的應用效果等缺陷。本系統充分考慮了這種實際情況，所界定的機組狀態監測首先是針對很成熟的主機（包括發電機及水輪機）運行狀態的監測，其次通過系統的模塊化和開放式設計保證完善和升級系統的能力。根據這一設計思想，選用了深圳市洲立達電子技術有限公司的開放式機組狀態監測系統YSZJ，取得了：工程施工一月左右系統即投入運行，並成功進行了＃6機開機試驗及缺陷處理，完整積累了主機從發電開始的全部狀態等良好應用效果。證明了這種設計思想在當前技術條件下的實用性。

主機運行狀態包括穩定性及經濟性兩個方面。穩態性監測關繫到機組的安全及經濟性能，是機組狀態監測的主要方面。影響機組穩定性的因素有很多，其主要因素見下表：

另外發電機運行時所帶負荷、功率因數、水頭等工況參數對機組的穩定性和經濟性都有影響，水輪機氣蝕、機組效率也同樣影響著機組的穩定性和經濟性。基於上述分析，系統實施中強調保證了鎮擾如下針對性功能：

首先，為了對機組的狀態有一個清晰的了解，就需要監測的測點能夠全面的反映機組的信息，本次系統設計在測點選擇上就綜合考慮了機組穩定性和經濟性兩個方面：設置了大軸擺度、機架振動、定子振動、過流部件振動、水壓脈動、轉速、水壓、效率、機組瞬態開關量等測點，並接入機組運行時的背景量信息，以使系統能夠全面反映各個工況下機組的狀態。從開機試驗的效果來看，測點很全面的描述了主機機械狀態，布點合理。

其次，在項目實施過程中，強調結合電廠實際，對儀器的精度、可信度、穩定性、抗干擾、可靠性等方面進行了整體考慮，消除了安裝條件帶來的不穩定性因素，使儀器能可靠的運行。系統根據水電機組轉速低，含有很低的頻率分量，以及機組振動隨工況變化的復雜性進行了針對性設計，取得了可信的分析結果。

第三，自動化程度高，無需值守人員，所有典型數據（故障態、瞬態、正常穩態）均自動捕獲、存儲、分析、分類、管理，形成機械狀態檢修樣本資料庫，並針對水電機組工況復雜、振動強度變化懸殊的特殊情況，去除不同工況對報警及統計分析結果的影響，提取機組振動區分布及振動發展趨勢等重要信息。整個系統操作簡單，常用的分析功能實現了「一鍵」操作，避免了繁復的操作過程。對於日常的振動監測、分析，開停機、事故、甩負荷過程的記錄均可自動完成，不需人工干預。系統90%以上功能實現了「免說明書」操作，輸出界面實用且易於理解，復雜問題均放在系統後台自動處理，使操作人員擺脫了理解艱深專業知識的困難，保證了系統的充分使用。

第四，系統具有基於故障定位的機組故障診斷功能，提供機械設備狀況異常的部位詳細數據及惡化水平，為機組檢修提供依據或參數，從而逐漸形成實用的電廠機組設備狀態檢修輔助系統。系統內部模塊之間的互連，全部採用標准網路軟硬體介面，便於擴展，現場實用性強。

第五，系統在設計中，整合了效率測量問題，對於200MW容量的機組，監測效率有十分明顯的經濟意義，同時也具備了更全面的檢修評價與運行方式安排的參考信息。

第六，系統集成了汽蝕監測及分析模塊，通過汽蝕發生時表徵的一些現象來評價汽蝕的嚴重程度，並結合了效率、穩定性、過流部件振動、壓力及脈動進行綜合觀測。

三、 結語

鳳灘發電廠擴機工程機組狀態在線監測系統是鳳灘電廠、湖南電力試驗研究所、深圳市洲立達電子技術有限公司三方的共同研究成果，2004年4月初開始現場安裝，經各參與單位的通力合作，＃6機組狀態監測系統於5月初成功投運，順利完成了＃6機組開機測試、配重試驗、試運行測試等任務，從一個側面充分體現了鳳灘擴機工程高效率、高質量的宗旨。

系統設計從發現和解決問題的角度充分考慮了電廠的需要和現場的實際，並借鑒其他電廠的應用經驗加以完善，其實用性較強，相信在使用過程中，一定會對機組的檢修和運行起到很好的指導作用。當然，該設計肯定也還有不足的地方，希望各位專家能加以指導。

② 四川電網新裝置投運管理細則

的內容是怎樣的呢?下文是我收集的，歡迎閱讀!
全文
第一章 總則

第一條 為適應電力體制改革，廠網分開的新形勢，做好新建以及改***擴***建電力系統裝置並入電網的排程執行管理工作，保證四川電網安全穩定執行，根據電力排程有關法律、法規、規章、政策、標准和上級單位的規章制度規定，結合四川電網的實際，特製定本辦法。

第二條 本辦法適用於四川省電力公司排程中心***以下簡稱省調***排程管轄范圍內的新建以及改***擴***建發電、輸電、變電裝置的啟動試執行和並網管理工作，包括新建發電機組及其附屬一/二次系統、新建和改***擴***建變電站***含升壓站、開關站***電氣一/二次裝置、新建和改建電力線路及及其附屬一/二次裝置。

第三條 不屬省調排程管轄的新建電廠***機組***，但其接入對省調排程管轄電網有重大影響的，管轄該新建電廠***機組***的排程機構應按照本辦法的具體要求將有關手續報省調備案。第二章 新建發電裝置並網具備的技術條件

第一條 第四條 新建發電廠***機組***中涉及四川電網安全穩定執行的繼電保護和安全自動裝置、勵磁系統和調速系統、發電廠高壓側和升壓站電氣裝置、電力通訊和排程自動化裝置應納入電網統一規劃、設計、執行管理，以滿足電網安全穩定執行的需要。

第二條 第五條 火電單機容量100MW及以上，水電機組單機容量50MW及以上的新投機組，必須裝設電力系統穩定器***PSS***裝置，以確保並網執行的安全、穩定。裝置需滿足國家電力排程通訊中心調運[2005]59號文有關要求。

火電單機容量200MW及以上，水電機組單機容量40MW及以上的新投電廠***機組***必須具備AGC調節功能並參與系統AGC調節，同時要求具備兩種控制模式，即全廠控制模式和單機控制模式。

第六條 裝機容量100MW及以上的水電廠應按照《電力系統水調自動化功能規范》、《電力系統實時資料通訊應用層協議DL476-92在水調自動化系統中的應用》、《電網水調自動化系統實用化要求及驗收細則》的規定，裝設水調自動化系統，並在投產前完成與省調水調自動化系統介面、除錯工作。

第七條 根據安全性評價的結果，決定是否裝設安全穩定控制裝置。安全穩定控制裝置應與一次裝置同步除錯正常投運。

第八條 發電機組調峰能力、一次調頻能力、無功調整能力、自動化水平已滿足四川電網發電機組並網必備技術條件。

第九條 並網的新建發電裝置繼電保護裝置和安全自動裝置應符合有關電力行業標准、規范以及四川電網有關技術要求、配置原則等規定。

第十條 新建發電裝置並網應安裝發供電睜咐計劃管理系統並達到以下通訊技術要求：

***一***電廠至省調須具備兩種不同路由的、相互獨立的傳輸通道;

***二***開通排程電話的主、備電路，同時安裝公網市話作為應急通訊手段;

***三***開通自動化資訊專用通道，電路效能指標達到自動化資訊傳輸要求;

***四***開通電能量計費及報價系統傳輸電路;

***五***按保護、安控的要求，開通保護、安控的專用電路;

***六***按水調的要求，開通水調自動化專用電路;

***七***按穩定監控的要求，開通穩定監錄專用電路;

***八***按要求，開通其他與電網安全有關的新業務專用通訊電路。

第十一條 新建發電裝置並網應當滿足安全執行相關的其它技術條件，並具備以悉正純下自動化技術要求

***一***排程自動化設施、電量裝置、AGC、AVC、功角測量裝置的設計應符合國家電監委的相關規定、電力行業標准、規范以及四川電網技術要求等規定。

***二***自動化裝置與其它系統間聯接應符合《電網和電廠計算機監控系統及排程資料網路安全防護規定》***原國家經貿委[2002]第30號令***和《電力二次系統安全防護規定》***國家電監委[2004]第5號令***的要求。

***三***新建電廠的遠動資訊接入原則需按照《四川新建並網電廠接入四川省調主站系清褲統的自動化技術規范》的規定執行。

***四***新建電廠作為四川電力排程資料網路的接入接點，應按照四川排程資料網路的接入接點的技術規范進行建設，嚴格執行四川電力排程資料網路的有關規定。

***五***遠動RTU裝置***或監控系統***與省調EMS系統之間採用IEC 60870-5—101和網路通訊規約IEC60870-6 TASE.2的規約通訊;電廠電量計量裝置與省調TMR系統間採用IEC60870-102或四川規約;與地調主站間的通訊規約請及時與有關地調聯絡。

第三章 新建發電裝置投運前資料填報要求

第十二條 新建發電裝置並網前，執行單位應當按照以下要求向省調填報資料：

***一***凡新建、擴建和改建的發、 輸、變電裝置***以下統稱新裝置***需接入系統，該工程的業主必須在新裝置投運前90天向排程部門提供有關資料***各相關專業需要報送的資料詳見附件***，供排程部門完成並網相關的各項工作。

***二***新裝置投入執行前30天，由裝置執行單位按《新裝置加入系統執行申請書》的要求向排程部門提出申請，申請書一式三份，其內容包括：投產裝置名稱及啟動投產裝置范圍、預定啟動日期和啟動計劃、啟動執行負責人及接受排程命令人員名單，排程部門接到申請後，在啟動投產前10天進行批覆。

第四章 新裝置投運必備條件與排程管理

第十三條 新裝置投運必須具備以下條件：

***一***裝置驗收工作已結束，質量符合安全執行要求，有關執行單位向排程部門已提出新裝置投運申請。

***二***所需資料已齊全，引數測量工作已結束，並報送有關單位***如需要在投運過程中測量引數者，應在投運申請中說明***。

***三***待投產裝置已除錯合格，按排程規定完成現場裝置和模擬圖板命名編號，繼電保護和安全自動裝置已按給定的定值整定並啟用。

***四***與有關排程部門已簽定並網排程協議，相關裝置及廠、站具備啟動條件。

***五***排程通訊、自動化裝置准備就緒，通道暢通。計量點明確，計量系統准備就緒。

***六***新建發電廠和變電站具備兩種以上不同方式的排程專用通訊通道。

***七***生產准備工作已就緒***包括執行人員的培訓、廠站規程和制度已完備、執行人員對裝置和啟動試驗方案及相應排程方案的熟悉等***。

***八***啟動試驗方案和相應排程方案已批准。

***九***由省調管轄的新裝置只有得到省調值班排程員的命令或徵得其許可後方能投入系統執行。自得到值班排程員的命令或許可時起，即應按排程規程的規定對裝置進行排程管理。

第十五條 新裝置投運前，排程部門應當參加以下工作：

***一***參與新裝置接入系統審查;

***二***參與繼電保護、通訊自動化裝置選型評標工作;

***三***簽訂《並網排程協議》;

***四***新裝置並網必備技術條件的審查和驗收;

***五***新裝置並網必要技術資料的收集;

***六***有關執行人員排程業務培訓和考試;

***七***確定新建發電廠排程名稱，確定新裝置排程命名及編號;

***八***新裝置啟動投產方案、220kV及以上系統繼電保護方案編制;

***九***新建發電廠通訊電路的接入和管理;

***十***新建發電廠***機組***遠動和電量計量資訊接入管理;

***十一***新建水利發電廠水調自動化系統接入管理和人員培訓;

***十二***通訊、自動化裝置的聯網除錯;

***十三***新建發電廠***機組***AGC功能聯調;

***十四***電力市場技術支援系統電廠端裝置、軟體的安裝除錯、接入管理及有關人員培訓;

***十五***新裝置啟動投產的方式安排和排程指揮。

第五章 附則

第十六條 本辦法主要適用於發、輸、變電的新裝置並網管理工作，涉及有關安全生產的技術標准應按相關國家標准、電力系統電業生產相關規定和各發電公司有關規定執行。

第十七條 新建電廠安全性評價按照各發電集團制定的安全性評價細則或國網公司有關發電企業安全性評價細則執行。

第十八條 本辦法的解釋權屬四川省電力公司排程中心。

第十九條 本辦法自發布之日起執行。
電網是什麼
在電力系統中，聯絡發電和用電的設施和裝置的統稱。屬於輸送和分配電能的中間環節，它主要由聯結成網的送電線路、變電所、配電所和配電線路組成。通常把由輸電、變電、配電裝置及相應的輔助系統組成的聯絡發電與用電的統一整體稱為電力網。簡稱電網。

正常執行的電網頻率，規定上下波動不得超過±0.2Hz。

我國電力工業部頒規程規定：

頻率低於49.5Hz執行的時間不能超過60min。

頻率低於49.0Hz執行的時間不能超過30min。

正常執行的電網頻率，規定上下波動不得超過±0.2Hz。

因為它不僅影響電力系統內部的執行情況，而且會使千家萬戶不同程度受到影響。當頻率下降到48Hz時，電動機轉速就下降約4%，這樣許多工業產品的產量會下降，質量也無法保證。因此，保證電力系統穩定地執行在額定頻率是十分重要的。

③ 請教一下水電廠電氣主接線的問題

一、關於大於30mw的機組，沒有必須採用分裂繞組變壓器這一規定；
二、關於主結線問題，採用4角態慶滑型接線，如果不是場地限制，最好不要差物選擇這一方式，這一方式對保護配合和倒閘運行極為不便。原先採用這一方式的目的，一是場地所限，二是節約投資，現在設計中主要考慮的問題是帆臘運行方式的靈活可靠；
三、關於擴大單元結線，可採用2機1變，由於容量不大，變壓器最好是雙圈變壓器，製造簡單，更換方便。

④ 水力發電

水力發電的原理是什麼？
以水具有的重力勢能轉變成動能的水沖水輪機，水輪機即開始轉動，若我們將發電機連接到水輪機，則發電機即可開始發電.如果我們將水位提高來沖水輪機，可發現水輪機轉速增加.因此可知水位差愈大則水輪機所得動能愈大，可轉換之電能愈高.這就是水力發電的基本原理.能量轉化過程是：上游水的重力勢能轉化為水流的動能，水流通過水輪機時將動能傳遞給汽輪機，水輪機帶動發電機轉動將動能轉化為電能.因此是機械能轉化為電能的過程.由於水電站自然條件的不同，水輪發電機組的容量和轉速的變化范圍很大.通常小型水輪發電機和沖擊式水輪機驅動的高速水輪發電機多採用卧式結構，而大、中型代速發電機多採用立式結構.由於水電站多數處在遠離城市的地方，通常需要經過較長輸電線路向負載供電，因此，電力系統對水輪發電機的運行穩定性提出了較高的要求：電機參數需要仔細選擇；對轉子的轉動慣量要求較大.所以，水輪發電機的外型與汽輪發電機不同，它的轉子直徑大而長度短.水輪發電機組起動、並網所需時間較短，運行調度靈活，它除了一般發電以外，特別適宜於作為調峰機組和事故備用機組.。
水力發電的原理是什麼？
水力發電的基本原理是利用水位落差 ，配合水輪發電機產生電力，也就是利用水的位能轉為水輪的機械能，再以機械能推動發電機，而得到電力。科學家們以肢激此水位落差的天然條件，有效的利用流力工程及機械物理等，精心搭配以達到最高的發電量，供人們使用廉價又無污染的電力。

優勢：水能是一種取之不盡、用之不竭、可再生的清潔能源。但為了有效利用天然水能，需要人工修築能集中水流落差和調節流量的水工建築物，如大壩、引水管涵等。因此工程投資大、建設周期長。但水力發電效率高，發電成本低，機組啟動快，調節容易。由於利用自然水流，受自然條件的影響較大。水力發電往往是綜合利用水資源的一個重要組成部分，與航運、養殖、灌溉、防洪和旅遊組成水資源綜合利用體系。

缺點：

1. 因地形上之限制無法建造太大之容量。單機容量為300MW左右。

2. 建廠期間長，建造費用高。

3. 因設於天然河川或湖沼地帶易受風水之災害，影響其他水利事業。電力輸出易受天候旱雨之影響。

4. 建廠後不易增加容量。

5.生態破壞：大壩以下水流侵蝕加劇，河流的變化及對動植物的影響等。

6.需築壩移民等，基礎建設投資大。

7.下游肥沃的沖積土因沖刷而減蠢飢磨少。
水力發電的基本原理是什麼？
力發電的基本原理是，利用流水的動能來帶動渦輪機葉片旋轉。

通常，要在河流中間建一個大型水壩來利用這種能源。有一項新發明就是通過小范圍運用水電，來為攜帶型裝備供電的。

來自加拿大安大略省的發明家羅伯特•卡瑪瑞其卡萌發了在鞋底安裝小型水電發動機的想法。他認為這些微型渦輪機可以為任何便攜裝置提供足夠的電能。

當使用者行走時，裝在鞋跟液囊中的可導電液體產生壓力.促使液體流經導管，進入水電發生模塊。使用者繼續行走，鞋跟抬起，液囊受到向下的壓力。

液體的流動帶動轉子和轉軸旋轉，產生電能。
火力發電與水力發電各有何優缺點？
火力發電的優點是廠址選擇較易，佔地少、投資少，建設周期短。

缺點是火力發電廠使用的燃料如煤、油等不能再生，作為燃 料燒掉太可惜，生產中會出現一些污染，發電成本高。機組啟動時 間長，機帶斗組從冷態啟動需要幾小時至十幾小時才能並網發電。

水電的優點是水力資源可以再生，生產成本低，只有火電的1/5~1/3。 沒有污染，機組啟動快，只需幾分鍾，機組即可並網 發電。

水電與航運、灌溉、水產養殖綜合考慮，建成水力樞紐， 可以提高其經濟效益。水電的缺點是廠址選擇較困難，建水壩對地質條件要求很高，修水庫要淹沒很多農田和大量移民，大型水庫會破壞局部地 區的生態平衡，投資多，建設周期長。

關於火電與水電的投資與建設周期，近年來的研究與實踐證明，傳統的火電較水電投資少，建設周期短的理論是片面的。火電需要大量煤和石油，為了生產煤炭或石油則要建立礦井或油田，為了運輸石油或煤炭則要建鐵路或輸油管。

如果把開采 燃料及建鐵路或輸油管的投資考慮進去，則水電的投資與火電相 近，甚至低於火電。 因此優先發展水電才是正確的方針。

工業發達的國家都是優先發展水電，水電資源的開發利用程度很高，達 90%以上，而且水電占的比重很大，只有水力資源全部開發了， 才發展火電。我國擁有可開發的水電資源高達3。

78億kW，名列世界第一。在能源日趨緊張和保護環境的呼聲日益高漲的情況 下，我國已確立了優先發展水電的正確政策，加大了水電投資開 發的力度，已成為世界上最大的水電工程市場。

據統計，目前我國已建成或正在建設的大型水電站共有58座，其中，裝機容量在1000MW以上的水電站共十九座。截止到 1997年底，我國水電裝機總容量為60000MW，僅次於美國和加拿 大之後位居世界第三。

目前我國水電的開發率僅為15%，遠低於世界各國水電開發率為24%的平均水平，水電開發的潛力還很大。
水為什麼能發電？
他們解釋得都太專業了，其實說簡單了，就是：發電的是水產生的動能，通過渦輪發的電，靜止的水本身是不能發電的。倒是可以導電。呵呵！水是自然中最有用的動力，因為它最容易被掌控。流水可經由水閘或管線被輸送，更重要的，一條流可藉水壩區隔成能容納大量水的水庫，當需要時便釋出其所需的量。水力常被規劃成水力發電廠，通常建基於大型的水壩，最佳的地理位置是在高山地區且狹窄而兩側陡峭的河谷，水壩建於如此的河谷可以產生超過100公里長的蓄水庫。大規模的計劃或許就不只一個簡單的水壩和蓄水庫。在澳洲的雪山，雪河的水藉由一連串的地下通道，轉至十六個發電廠。水力亦被用來儲存其他發電廠多餘的能量，這可所謂的抽蓄發電廠來處理，及使用兩個分離且不同水平面的蓄水庫。正常運作下，位置較高的水庫的水被用來驅動渦輪產生電，而經過渦輪的水便儲存在較低的水庫。一但有多餘的電，便被用來抽取較低水庫的水回到較高的水庫。電力的需求在白天時達到最高點，這亦意味著，大多數的發電站，抽水的工作通常在夜間完成。水力發電是利用河川、湖泊等位於高處具有位能的水流至低處，將其中所含之位能轉換成水輪機之動能，就是利用流水量及落差來轉動水渦輪。再藉水輪機為原動機，推動發電機產生電能。因水力發電廠所發出的電力其電壓低，要輸送到遠距離的用戶，必須將電壓經過變壓器提高後，再由架空輸電路輸送到用戶集中區的變電所，再次降低為適合於家庭用戶、工廠之用電設備之電壓，並由配電線輸電到各工廠及家庭用戶。利用天然水流為資源。水力發電則系利用築壩蓄水，晝夜取捨，不盡不竭，既便利又為經濟。故近五十年來，世界各國發電，多由火力側重於水力，都在努力開發水力資源。美國全國發電量最初用火力者在百分之八十以上，至目前為止，水力已佔將及半數，由此可見開發水力之重要。而在燃料缺乏之國家，如瑞士、義大利等國，更須大量開發水力發電，以補其缺。水力發電依其開發功能及運轉型式可分為慣常水力發電與抽蓄水力發電兩種：台灣的慣常水力發電廠共有36座，總裝置容量157萬千瓦，依其運輸型式又分為三種，水庫式電廠如德基、石門、曾文、霧社等水庫。調整式電廠：如龍澗、立霧等電廠及川流式電廠。由於近年來台灣地區耗電量急遽的增加，台灣電力公司為了配合國家經濟建設的需要，積極開發優良水力資源，以充裕供電能力，因此，運用水位落差的原理，花日月潭風景區開發了明潭抽蓄水力發電工程。明潭抽蓄水力發電廠，裝置267千瓦抽蓄水輪發電機六部，以日月潭為上池，位於下游的水裡溪河谷興建下池，利用上下池間約380公尺之落差作抽蓄水力發電，其方式是在晚間離峰用電時，所剩餘的電力將下池的水抽到上池儲存來，然後，在白天尖峰用電的時段，把上池所儲存高水位的水放出，帶動發電機產生電力水力發電廠建築水壩，設立輸電線，最初成本高於火力發電廠，但近十年來此種差別已漸接近，三十年前，火力發電廠之建築費用平均每千瓦為美金100 ~ 150元。至目前為止，此數字已提高至每千瓦為美金150~200元，水力發電廠建築成本，則每千瓦為美金180~250元，雖然建築成本有別，若估計上燃料費用、運輸費用，則水力發電之總成本，較火力廠之總成本為低，此為一大便利。世界各國利用其水力資源而設立之水力發電廠，至1940年底，約為七千萬馬力，但至1955年底，則已增加至一億二千一百萬馬力。在十五年內，又增加五千萬馬力以上，約增加73%，實為驚人。水力發電的方式水力發電是將河川'湖泊等高出具有位能的水放流到低處，利用水的動能推動水輪機，再帶動發電機組產生電能，經由輸配電系統供給用戶.因此，水力發電的基本要素為河川流量及落差.隨著電力系統的變化，水力發電的方式可分為下列四種： 1. 川流式電廠 在坡度較大的河川上築壩，用以攔阻河川水量，引入電廠發電，發電量隨著河川天然流量的多寡而定，一天二十四小時川流不息地發電.早期水力電廠均採用這種形式，以提供用戶全日所需的電力，如烏來'粗坑'高屏'竹門等電廠均屬之.2. 調整池式電廠 在河川適當地點興建小型水庫，用來調蓄一日間的流量，供尖峰時段約六小時發電之用，如龍澗'立霧等發電廠. 3. 水庫式電廠在河川適當地點興建大型水庫，以調蓄河川一年之流量，供每日發電之用.本省河川因流量有限，所以大部分時間僅供尖峰電力.此位並兼具儲洪濟枯的功能，除了發電之外，對於供應河下遊民生用水及灌溉用水具有莫大的貢
水力發電站原理
水力發電就是利用水力（具有水頭）推動水力機械（水輪機）轉動，將水能轉變為機械能，如果在水輪機上接上另一種機械（發電機）隨著水輪機轉動便可發出電來，這時機械能又轉變為電能。水力發電在某種意義上講是水的勢能變成機械能，又變成電能的轉換過程。

將水能轉換為電能的綜合工程設施。又稱水電廠。它包括為利用水能生產電能而興建的一系列水電站建築物及裝設的各種水電站設備。利用這些建築物集中天然水流的落差形成水頭，匯集、調節天然水流的流量，並將它輸向水輪機，經水輪機與發電機的聯合運轉，將集中的水能轉換為電能，再經變壓器、開關站和輸電線路等將電能輸入電網。有些水電站除發電所需的建築物外，還常有為防洪、灌溉、航運、過木、過魚等綜合利用目的服務的其他建築物。這些建築物的綜合體稱水電站樞紐或水利樞紐。

水電站有各種不同的分類方法。按照水電站利用水源的性質，可分為三類。①常規水電站：利用天然河流、湖泊等水源發電；②抽水蓄能電站：利用電網中負荷低谷時多餘的電力，將低處下水庫的水抽到高處上水庫存蓄，待電網負荷高峰時放水發電，尾水至下水庫，從而滿足電網調峰等電力負荷的需要；③潮汐電站：利用海潮漲落所形成的潮汐能發電。

按照水電站對天然水流的利用方式和調節能力，可以分為兩類。①徑流式水電站：沒有水庫或水庫庫容很小，對天然水量無調節能力或調節能力很小的水電站；②蓄水式水電站：設有一定庫容的水庫，對天然水流具有不同調節能力的水電站。

在水電站工程建設中，還常採用以下分類方法。①按水電站的開發方式，即按集中水頭的手段和水電站的工程布置，可分為壩式水電站、引水式水電站和壩-引水混合式水電站三種基本類型。這是工程建設中最通用的分類方法。②按水電站利用水頭的大小，可分為高水頭、中水頭和低水頭水電站。世界上對水頭的具體劃分沒有統一的規定。有的國家將水頭低於 15m作為低水頭水電站，15~70m為中水頭水電站，71~250m為高水頭水電站，水頭大於250m時為特高水頭水電站。中國通常稱水頭大於70m為高水頭水電站，低於30m為低水頭水電站，30~70m為中水頭水電站。這一分類標准與水電站主要建築物的等級劃分和水輪發電機組的分類適用范圍，均較適應。③按水電站裝機容量的大小，可分為大型、中型和小型水電站。各國一般把裝機容量5000kW以下的水電站定為小水電站，5000~10萬kW為中型水電站，10萬~100萬kW為大型水電站，超過100萬kW的為巨型水電站。中國規定將水電站分為五等，其中：裝機容量大於75萬kW為一等〔大（1）型水電站〕，75萬~25萬kW為二等〔大（2）型水電站〕，25萬~2.5萬kW為三等〔中型水電站〕，2.5萬~0.05萬kw為四等〔小（1）型水電站〕，小於0.05萬kW為五等〔小（2）型水電站〕；但統計上常將1.2萬kW以下作為小水電站。
水發電有什麼優點和有什麼缺點？
水力發電

優點：

(1) 利用高處之水量持有位能轉換動能推動原動機。

(2) 利用引導水路及壓力水管將水量之位能轉換為動能。

(3) 有利之水力地點離負載中心遠，離電距離長，輸電費用高。

(4) 水力發電效率高達90%以上。

(5) 單位輸出電力之成本最低。

(6) 發電之起動快，數分鍾內可以完成發電。

缺點：

(1) 因地形上之限制無法建造太大之容量。單機容量為300MW左右。

(2) 建廠期間長，建造費用高。

(3) 因設於天然河川或湖沼地帶易受風水之災害，影響其他水利事業。電力輸出易受天候旱雨之影響 。

(4) 建廠後不易增加容量。

⑤ 多大容量的電廠算是大電廠，多大的算是小電廠

原來國家規定的是裝機容量600mw的是大型電廠，裝機容量超過1000MW的算是特大型電廠。現在一上馬就是大機組所以基本上也就不按這個說了，特大型電廠得需要國家專門批准這個稱呼。一般講只要是有300MW機組就是大電廠了。你說的大方電廠肯定是打電廠。小電廠就是指企業的自備電廠或者地方熱電廠了。它們的機組基本上都很小。現在電力系統上馬的電廠基本都是大電廠。另外現在亞臨界的300MW的機組除了熱電聯產和循環流化床的以外，國家已經不批准建了。

電廠是指將某種形式的原始能轉化為電能以供固定設施或運輸用電的動力廠，例如火力、水力、蒸汽、柴油或核能發電廠等。
一、簡介

電廠[electric power plant] 是將某種形式的原始能（例如水力、蒸汽、柴油、燃氣）轉化為電能以供固定設施或運輸用電的動力廠（核能發電廠、風力電廠、太陽能電廠等）。
二、分類

火力發電

火力發電是利用燃燒燃料(煤、石油及其製品、天然氣等)所得到的熱能發電。火力發電的發電機組有兩種主要形式：利用鍋爐產生高溫高壓蒸汽沖動汽輪機旋轉帶動發電機發電，稱為汽輪發電機組；燃料進入燃氣輪機將熱能直接轉換為機械能驅動發電機發電，稱為燃氣輪機發電機組。火力發電廠通常是指以汽輪發電機組為主的發電廠。
火力發電廠主要由四大關鍵部件組成，即鍋爐、汽輪機、凝汽器、發電機。燃料燃燒將化學能轉換為熱能加熱鍋爐中的水成蒸汽，然後蒸汽熱能推動汽輪機做功，將熱能轉化為機械能，然後機械能通過發電機轉化為電能，從而完成整個發電過程。
水力發電

水力發電是將高處的河水或湖水、江水)通過導流引到下游形成落差推動水輪機旋轉帶動發電機發電。以水輪發電機組發電的發電廠稱為水力發電廠。
水力發電廠按水庫調節性能又可分為：
①徑流式水電廠：無水庫，基本上來多少水發多少電的水電廠；
②日調節式水電廠：水庫很小，水庫的調節周期為一晝夜，將一晝夜天然徑流通過水庫調節發電的水電廠；
③年調節式水電廠：對一年內各月的天然徑流進行優化分配、調節，將豐水期多餘的水量存入水庫，保證枯水期放水發電的水電廠。
④多年調節式水電廠：將不均勻的多年天然來水量進行優化分配、調節，多年調節的水庫容量較大，將豐水年的多餘水量存入水庫，補充枯水年份的水量不足，以保證電廠的可調出力。
核能發電

核能發電是利用原子反應堆中核燃料(例如鈾)慢慢裂變所放出的熱能產生蒸汽(代替了火力發電廠中的鍋爐)驅動汽輪機再帶動發電機旋轉發電。以核能發電為主的發電廠稱為核能發電廠，簡稱核電站。根據核反應堆的類型，核電站可分為壓水堆式、沸水堆式、氣冷堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。
風力發電

利用風力吹動建造在塔頂上的大型槳葉旋轉帶動發電機發電稱為風力發電，由數座、十數座甚至數十座風力發電機組成的發電場地稱為風力發電場。
其他新能源發電

例如地熱發電廠、潮汐發電廠、太陽能發電廠等。
三、設備運行

天然水的分類及電廠水處理、運行常規水質分析、水處理材料、鍋爐補給水處理、凝結水處理、循環水處理、水處理設備的自動控制、水處理設備的調試及設計。
四、最新動態

九成火電虧損 五大電力集團前10月虧近270億 一位電力集團內部人士告訴記者，該集團利潤虧損每月呈上升趨勢，五大集團火電企業虧損面達90%左右，虧損億元以上企業達70%。
「每度電的煤炭成本達0.3元，而我們公司月度平均上網電價0.335元，算上今年兩次調價也剛超過0.36元，這其中煤炭成本佔到很大一部分，有些企業甚至出現了燃料成本高於上網電價的局面。」上述人士表示。「2006年以來，重點合同煤價車板價上升了200多元，五大集團一年有上千億資金用在增加燃料支出上。」
五、四大管道

1：主蒸汽管道（過熱器出口聯箱到高壓主汽門介面之間的兩條高溫高壓蒸汽管道）；
2：熱再熱蒸汽管道（再熱器出口聯箱到中壓主汽門介面的兩條高溫高壓蒸汽管道）；
3：冷再熱蒸汽管道（高壓缸排汽口到再熱器入口聯箱介面之間的兩條高溫高壓蒸汽管道）；
4：高壓給水管道（電動給水泵出口到省煤器入口聯箱介面之間的高壓鍋爐供給水管道）。
及四大管道專用高壓管材、管件（彎頭、法蘭、三通、大小頭、彎管）等。
六、操作標准

1、機組正常開、停機及線路開關操作標准化機組正常開、停機及線路開關的停、送電操作頻度較高。發電廠對機組正常開、停機及出線的停、送電等都製作了標准、統一的典型操作票，並進行完善和細化，從而規范了操作標准，縮短了操作時間[1] 。
操作人員在接到操作命令後，經命令核對和設備核對，在短時間內便可完成操作票的填寫與審核，然後按操作票上的步驟逐項操作，而操作指令只授權給值長。
2、母線倒閘操作標准化，母線倒閘操作關聯的設備多，對系統潮流方式考慮較多，必須根據實際運行方式進行操作，難以製作統一的典型操作票。為此，電廠根據長期的操作經驗和實際運行中的操作要求，制定了適合母線倒閘操作的執行標准。
110kV及以上母線的倒閘操作大多屬於有預見性的倒閘操作，根據其具體要求，事先擬定詳細的操作計劃，准備好完整的倒閘操作票，合理安排操作人員，並做好倒閘操作的事故預想，保證了操作質量，且不會延誤操作時間。
對於110kV以下廠用電系統的倒閘操作，則可根據廠用電系統可能出現的狀態及操作項目編制標準的倒閘操作程序和相應的操作票，並將其融入到電廠管理信息系統（MIS）的操作票執行系統中。這樣，可以有效避免廠用電系統倒換操作中因機組重要輔助設備失電而威脅機組安全運行。
為了確保新老機組隔離退出、檢修和恢復過程中的設備及人身安全，根據《電力安全工作規程》和設備、人員的實際配置情況，採用操作與值守相對獨立的值班方式，即將運行操作從值守工作中分離出來，倒閘操作由專門的操作人員來完成，從而實現向「無人值班」（少人值守）的運行值班方式轉變。
七、保護裝置

電廠微機保護裝置國內外同行多年應用經驗基礎上，結合國內綜合自動化系統的實際特點，開發研製的集保護、監視、控制、通信等多種功能於一體的電力自動化高新技術產品，是構成智能化開關櫃的理想電器單元。該產品內置一個由二十多個標準保護程序構成的保護庫，具有對一次設備電壓電流模擬量和開關量的完整強大的採集功能（電流測量通過保護CT實現）。電廠微機保護裝置是由高集成度、匯流排並出晶元單片機、高精度電流電壓互感器、高絕緣強度出口中間繼電器、高可靠開關電源模塊等部件組成。開關櫃微機保護裝置主要作為110KV及以下電壓等級的開關櫃。發電廠、變電站、配電站等，也可作為部分70V-220V之間電壓等級開關櫃中系統的電壓電流的保護及測控 。

⑥ 大唐石泉水力發電廠的廠房簡介

石泉水電廠於唯讓1970年開始興建， 1973年12月26日指毀局第一台機組投產發電，1975年7月28日三台45MW混流式水輪發電機組全部並網發電。2000年11月27日石有限兩台機組擴建工程完工。水庫控制流域面積2.34萬平方公里，屬不完全季調節，電站壩高65米，壩寬16米，壩長353米。正常高水位410m，死水位395m，設計庫容4.7億m3，2011年3月實測余激庫容2.738億m³。電站大壩為混凝土空腹重力壩，電站設計年發電量6.34億千瓦時。

⑦ 廣西桂冠電力股份有限公司的大化水電廠

大化水電廠屬紅水河流域規劃的第六個梯級電站，也是紅水河上開發建設的首座大型水電站，設計總裝機容量4×100MW，增容技術改棗扒造完成後裝機容量達456MW，年均發電扒信量21億kWh，於1986年全部建成投產。1994年，其經營性資產經評估後入股公司，春岩輪作為公司滾動發展的母體電站，增強了公司滾動開發的實力。

⑧ 大渡河有多少個水電站_大渡河沙灣水電站AVC功能設計及其實現

大渡河沙灣水電站AVC功能設計及實現

陳勝祥1，顏現波2，鄭勇1

（1.四川聖達水電開發有限公司，四川 樂山 614900;2. 北京中水科水電科技開發有限公司,北京 海淀

100038）

摘 要：電壓質量是衡量電能質量的主要指標之一，自動電壓控制（AVC)是水電站安全運行和經濟運行的必要工具。根據四川電網自動電壓控制(AVC)系統建設的要求,介紹了大渡河沙灣水電站AVC系統的功能特點、調節模式漏槐、控制模式、AVC系統無功分配值計算、無功分配原則及AVC系統安全約束條件,以及閉環試驗的結果和分析。

關鍵詞：沙灣水電站；自動電壓控制（AVC)；監控系統；分析

1 概述

隨著電網規模的不斷擴大，原有無功電壓人工手動調整控制手段已不能滿足電網安全、穩定、優質運行的要求，需要採用全網一體化的自動電壓控制系統（AVC） 進行全網無功電壓優化協調控制，以降低網損、提高電網電壓穩定水平和電壓質量。 水電廠自動電壓控制（AVC)是按照預定條件和要求自動控制水電廠母線電壓或全電廠無功功率的技術。水力發電廠可以通過快速調節電廠的無功功率使母線電壓穩定在一個合理的范圍，從而達到提高電能質量的目的。沙灣水電站AVC功能在監控系統上位機系統中集成實現。AVC軟體包運行在雙機配置的應用伺服器中，目前電廠AGC軟體包已經運行在應用伺服器中。雙機配置的應用伺服器是主備運行方式工作，雙應用伺服器無擾動切換，只有主應用伺服器能發出控制命令。同省調通信目前2路IEC 104規約通信和1路101規約通信。IEC 104規約通信通道電站側是雙通信伺服器配置。2010年2月9日，沙灣水電站4台機組全部投運以來運行穩定，已具備AVC調試條件。

2 AVC功能總體設計背景及原則

沙灣水電站裝機規模為480MW，採用擴大單元接線接線方式，配置 2台主塌頃變壓器，以220kV電壓等級並入四川電網，電站計算機監控系統由上位機系統（含工程師站、操作員站、歷史數據伺服器、調度通信工作站等硬體設備以及H9000監控軟體）、現地7套機組現地控制裝置(siemens S7-414H系列PLC）、 5套廠用/公用現地控制裝置、1套開關站現地控制裝置以及 1 套閘門現地控制裝置等組成，電站AGC/AVC集成在計算機監控系統H9000上位機軟體中。

電站自動調壓裝置採用東方電機控制設備有限公司生產GES-3320型勵磁系統。每台機組配置1個調節櫃、3個功率櫃、1個滅磁電阻櫃、1個滅磁開關櫃，實現PSS、電壓自動調節等功能，並接受來自監控系統的增減磁命令。目前，機組勵磁系統運行正常，PSS功能正常投運。

AVC以母線電壓為調節目標。沙灣水電站自動電壓控制AVC功能提供兩種控制模式：第一種是全廠控制模式，在全廠控制模式下，沙灣水電站AVC子站系統接收省調AVC主站系統下發的全廠控制目標和全廠無功范圍約束。AVC軟體按照控制策略合理分配給電廠AVC可控制的每台發電機組，調節發電機無功出力，在全廠無功約束范圍下，220kV 高壓母線電壓達到全廠目標控制值，實現全廠多機組的電壓無功自動控制。第二種為單機控制模式，AVC子站系統直接接收AVC主站系統下發的每台機組的無功出力控制目標值，通過調節發電機無功

出力，最終使各機組無功出力達到目標值。控制方式有當地控制和遠方控制。

自動電壓控制採用下列方式運行：

（1）母線電壓曲線方式

在該方式運行時，AVC自動檢測母線電壓是否在相應時段的母線電壓上限、下限值范圍內，一旦發現超出則通過調節全廠無功功返衫友率，使電站高壓母線電壓維持在該時段母線電壓上限、下限值范圍內。

（2）給定母線電壓控制方式

在該方式運行時，AVC根據運行人員給定的母線電壓目標值，調節機組無功功率，使電站高壓母線電壓維持在給定的死區范圍內。

上述兩種控制方式可由運行人員通過計算機系統人機介面設備在AVC控制畫面上進行切換，通過調用相應的畫面，運行人員也可隨時修改母線電壓曲線。在每天的零點，AVC自動將明日電壓曲線輸入到今日電壓曲線。

AVC周期監視母線電壓，一旦母線電壓超出允許范圍（死區），即根據設置的母線電壓～無功調差系數計算出所需增減的全廠無功值，然後根據新的全廠無功值在發電運行的AVC可控機組間分配，分配准則：為按機組容量比例在各AVC成組可控機組中進行無功分配，同時參照機組P-Q運行圖、設置的機組無功限值及相關約束條件。

當AVC控制方式為「投入」時，AVC用機組無功功率調節命令通過網路通訊將分配結果自動發給各AVC成組可控機組現地控制裝置(LCU)，由LCU無功功率調節軟體根據設置的無功調節參數，計算出調節脈寬對勵磁裝置AVR進行自適應控制，直至達到給定的無功功率目標值。若母線電壓仍未恢復正常，AVC再根據當前母線電壓偏差值及設置的母線電壓～無功調差系數重新計算出所需增減的全廠無功值，在各AVC成組可控發電運行的機組間進行新一輪分配，直至母線電壓恢復正常或全廠無功功率分配完。

當AVC控制方式為「開環」時，AVC將閉鎖控制命令輸出，但仍進行全廠AVC無功計算分配，其結果寫入資料庫無功優化分配區，運行人員可通過AVC控制畫面查看分配結果，實現開環指導。

運行人員可通過人機界面整定或修改母線電壓的調節死區、調壓系數、機組無功上下限，以適應機組調節特性的變化。

AVC功能可由運行人員隨時無擾動投入或退出。各機組也可由運行人員隨時設置為無功成組或無功單機。

當AVC功能開始執行或因故退出執行時均有相應的報警信息發出，用於提示運行人員。另外，當母線電壓越限而AVC無法完成調節時（如無成組可控機組或成組可控機組無功已到限值），AVC也會發出調壓任務無法完成的報警信息。

3 無功分配方式

AVC是依靠機組無功功率調節來實現對母線電壓的調節的，即「目標總無功功率 = 當前總無功功率+電壓調差系數*（目標電壓-當前電壓）」

對目標無功功率，應在當前可用的無功成組機組間進行分配，當前較為常用的無功分配方式有機組間按容量比例分配和等功率因數分配兩種方式，當同一母線上所有機組均無功成組時（如有未成組的機組，則在計算總有功/無功時不包括此機組）。

（1）無功容量比例分配原則，

QiAVC=QAVC⨯QiMax

∑n

i=1QiMax(i=1,2, ,n)

註：n：參加AVC的機組數

錯誤！未找到引用源。：參加AVC的第i台機組的最大無功容量。

錯誤！未找到引用源。：參加AVC機組的最大無功容量之和。

QiAVC：AVC分配到第i台參加AVC機組的無功。

（2） 等功率因數原則，

QiAVC=QAVC⨯Pi

∑n

i=1iP(i=1,2, ,n)

註：n：參加AVC的機組數。

Pi：參加AVC的第i台機組的當前有功實發值。

∑n

i=1Pi：參加AVC機組的當前有功實發值之和。

錯誤！未找到引用源。：AVC分配到第i台參加AVC機組的無功。

不參加AVC機組，AVC分配值跟蹤實發值，但此值只供顯示，並不實際作用於該機組。母線電壓與給定電壓值在電壓死區內，AVC分配值跟蹤實發值。AVC將同時具有這兩種分配方式，並可由操作人員自由選擇使用哪種方式進行計算。

4 電廠AVC子系統結構及配置

省調AVC主站與沙灣水電站AVC子站系統拓撲結構示意見下圖所示。

5 安全策略

5.1 機組增磁閉鎖條件

在加無功升壓的過程中，如機組機端電壓、勵磁電流、實發無功、相應廠用母線電壓、定子電流（滯相運行）越高閉鎖值，即停止該機組的加無功升壓作業，僅允許往相反方向調節。且當所有機組都達到加勵磁約束條件之一時，將增無功閉鎖信號發送給省調。

5.2 機組減磁閉鎖條件

在減無功的過程中，如機組機端電壓、實發無功、相應廠用母線電壓、轉子電流越低閉鎖值，定子電流越高閉鎖值（進相運行），即停止該機組的減無功作業，僅允許往相反方向調節。且當所有機組都達到減勵磁約束條件之一時，將減無功閉鎖信號發送給省調。

5.3 單機AVC條件不滿足退出

以下條件為機組運行中可能突然出現的異常、故障、事故情況，當這些情況任意之一發生時，機組退出AVC功能，以保障設備安全。

（1）機組出口斷路器分閘；

（2）勵磁系統現地控制模式或機組LCU現地模式；

（3）勵磁故障；

（4）大於一個功率櫃退出；

（5）下位機故障或通訊故障；

（6）機組增減磁同時閉鎖；

（7）機端電壓、有功采樣故障或突變。

5.4 全站AVC異常退出

以下條件為機組運行中可能突然出現的異常、故障、事故情況，當這些情況任意之一發生時，全站退出AVC功能，以保障設備安全。

（1）繼電保護或是安控裝置動作；

（2）機組無功突變或是無功變送器故障（采樣值質量位故障）；

（3）機組強勵動作；

（4）2台AVC應用程序伺服器同時故障或退出運行；

（5）220KV母線電壓突變、波動越限、采樣故障；

（6）監控系統雙網同時故障；

（7）未閉鎖的情況下長時間調整不到目標值。

6 信息交互

6.1 AVC子站採集信息（遙測、遙信）

沙灣水電站AVC子站根據AVC主站控制模式的不同，接收主站下發的母線電壓目標值或無功目標值，並進行閉環跟蹤控制。同時具有對全廠的母線電壓控制方式和對單機的無功給定控制方式，即可接受省調母線電壓值和單機的無功值的遙調控制。同省調自動化系統通過2路IEC 104規約和1路IEC101通信，依照《四川電網自動電壓控制（AVC）主站及子站互聯介面規范》要求和沙灣水電站的實際情況制定。從子站向主站傳輸的信息，包含控制執行以及對子站控制過程監視與安全校核等內容，從主站下發到電廠子站的信息，以高壓側母線電壓為主。

6.2 通信介面

6.2.1 AVC子站與AVC主站通信介面

電站AVC子站通過電廠遠動裝置（通信工作站）利用遠動通道與AVC主站進行通信，上傳AVC子站信息及接收AVC主站下發的遙控遙調命令。

遠動裝置（通信工作站）與主站的通訊採用網路和/或專線方式，通信規約採用SC 1801、DL/T634.5.104-2002等部頒規約並遵循電網的相應實施細則。

6.2.2 AVC子站與LCU的介面選擇

電站AVC子站系統的控制命令通過現地控制單元LCU與勵磁調節器AVR介面，利用電站計算機監控系統的機組無功調節迴路實現。沙灣水電站目前能實現的介面方式開關量方式、模擬量方式和通信方式。採用開關量調節方式，機組無功閉環控制在LCU中實現。此方式實際運用中優點是勵磁控制模式不受影響，原有監控系統與勵磁之間的控制方式不變，缺點是機組LCU無功調節時間長，且容易超調且波動大。採用模擬量控制方式，則機組無功閉環控制在勵磁系統中實現，優點是無功控制精確，調節時間短，缺點是模擬量控制可能受到干擾，且由於勵磁系統工作在無功閉環控制模式，存在一定的安全性問題。通訊方式則採用MODBUS規約串口通訊方式，實際運用中有延時且不可靠暫不考慮。

綜合幾種情況，沙灣電站選用了開關量方式調節並設置防止因控制信號輸出繼電器接點粘死而導致誤控的措施，調節效果良好。

7 結語

沙灣水電站於2014年06月17日與省調AVC進行聯合調試試驗。試驗主要內容為等無功容量分配模式下的機組開環/閉環試驗（包括受控機組AGC投入情況）以及相關安全策略試驗。調試時，退出全站AGC功能。通過完善AVC程序，優化AVC參數，不斷進行各功能、各級測試，AVC各項性能已滿足各項質量要求並順利進入試運行。從實際運用的效果看符合省調相關質量標准，採取的控制策略滿足了調度和電站對於AVC的功能要求，使母線電壓維持在給定值0.4KV之內。但是需要注意的是運用中無論AVC採用何種無功分配原則，有功變化都會使得無功重新分配。因此，如果AGC同時投入運行，就必須考慮AGC的影響，尤其是針對沙灣水電站振動區大，調節頻繁的水電機組，要綜合分析比較，合理採取無功分配策略和機組無功閉環實現方式、調節方式，否則無法穩定運行。其次對於像沙灣水電站這樣的擴大單元接線的機組，單一投入同一單元的一台機組AVC功能，在調整無功功率的過程中另外一台機組會向相反的方向調節。因此必須在安全約束條件中注意增加避免出現「無功環流」現象的條件。AVC的功能要由勵磁調節器實現，而勵磁系統固有的特性和一些功能也會影響到AVC的效果，這就是調差環節、PSS反調以及低勵限制。

AVC控制是水電廠穩定經濟運行的基礎，也是電站實現「無人值班、少人值守」的前提條件。但是實際運行中，有許多問題需要解決，且每個電站的特點不一樣，AVC需要根據各電廠的運行情況探索出最適合的程序和方案，以滿足電站穩定經濟運行的要求。

參考文獻：

[1] DL5002-2005,地區電網調度自動化設計規程[S].

[2] DL5003-2005,電力系統調度自動化設計規程[S].

[3] DL/T634-1997 ,基本遠動任務配套標准[S].

作者簡介：陳勝祥（1986-），男，四川樂山，二次專業工程師，從事水電廠二次設備維護、檢修工作。聯系電話：[1**********]，郵箱：[email protected]。

顏現波（1981-），男，河北邯鄲，碩士學位，工程師，主要從事水電站計算機監控系統的研製、集成，水電站自動發電控制系統研究。

鄭勇 (1980-),男,四川綿陽人,助理工程師,現任生產部副主任,從事水電廠生產技術管理工作。