自动电压控制系统

VP-EC203电网AVC发电厂自动电压控制及功角测量装置

    VP-EC203电厂无功电压自动调整及功角测量装置具有电压自动控制和功角测量两种功能。产品测量精度高、智能化、模块化，性能稳定，抗干扰性强，运行可靠。VP-EC203采用模块化结构，既可分别配置成独立的AVC装置或功角测量装置，也可二机合一，构成复合型装置。由于AVC装置和功角测量装置采集的数据绝大部分是相同的，所以可以实现硬件、数据信息的共享，这样，既减轻了现场PT、CT的负担，节省了安装空间，减少了工程量，又降低了成本，产品价格相应降低。本装置可方便地应用于各种不同规模的发电厂，技术经济综合指标具有较强的竞争力。该产品已通过国家继电器质量监督检验中心的型式检验。

1．应用范围
   本装置适用于不同容量等级的火力发电厂和水电站。作为电网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；作为功角测量装置，它测得的功角将传给AVC单元，当作AVC调整过程中的保护参数，同时，把实测的实时功角数据，打上高精度时标，通过高速数据通道传输到上级调度机构，作为电网稳定运行控制的重要参数。设备与上级调度机构的EMS系统相配合，实现电网的无功优化，以减少线损，提高电能质量。使电网安全经济运行。
2．装置的主要特点
● 模块化设计
   面向功能，以基本测控功能、AVC功能、功角测量为对象设计各类智能模块，可灵活组态，各模块功能不依赖于系统独立实现，可根据现场的实际要求配置，组成“新”的功能单元，接入上级系统。
● 多总线设计
   本装置采用多总线设计，内部总线有CANBUS、RS485，外部有一个以太网、一个E1通讯口、一个CANBUS、十个RS232/RS485/RS422接口。每个接口规约可在线编程和设置，承担总线功能，从而消除单总线系统的通讯瓶颈，有效提高了整个系统的通信可靠性与实时性。　
●功能丰富
   本装置除基本的测控功能、无功电压自动调整功能及功角测量功能外，还具备丰富的通信接口、信息处理、GPS等扩展功能。与各种智能设备通信，能够完成信息采集、规约转换；支持GPS对时，对时精度高；在对厂站的信息进行采集、整理、转发等工作中，EC203单元则作为系统的网桥，配合实现系统扩展。　
●使用维护方便
   同类模块满足一致性、互换性，装配维护简单。设置监控手段多样，支持在线编程。全面支持远方监控与维护。
●结构设计先进
   模块组装后成为具有相应功能的测控单元。单元机箱采用6U19英寸标准机箱，后插拔式结构，强弱电信号完全分离，同时便于调试、维护及运行。外观美观大方、密封性好，抗干扰、抗震动能力强，适合安装于各种恶劣环境。
3．主要功能
AVC单元的功能与特点
●电压-无功控制
根据电网AVC系统或区域无功系统的不同要求，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。
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。
●模糊控制
调压装置采用模糊控制技术，适当把握控制精度和控制频度。
●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。
●自动停机检测
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。
●自动闭锁控制
当系统出现异常时，控制器自动闭锁输出，退出运行。
●报警
当参数超限时，显示数据变色报警。
●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、超限时间等。功角测量单元的功能与特点
●精确的暂态响应
直接测量发电机激磁电势与母线电压的功角，每周波可测得多个功角值，精确地反应发电机和电力系统的暂态响应特性。
●精确的时间标签
本机采用高精度的GPS和温度补偿晶体振荡器产生精确的时钟信号，采用超大规模FPGA电路读取时钟。采用嵌入式同步授时法，确保主机/从机的时钟同步和时标的精准。
●高速、高效的通信功能
由于本机采用嵌入式设计，无论是主机/从机之间，还是厂站与主站之间，均直接采用E1连接，把主机/从机之间的数据交换速率从十几Kbps提高到2Mbps，同时避免了TCP/IP协议中的比特开销和不确定的时间延迟，充分利用了通道带宽，提高了通信效率。特别是同一片FPGA芯片既用来比较相位、产生转速信号和电压过零点的时标，同时还进行E1通讯传送，减少了数据传输的中间环节，能够保证功角测量的实时性。
●灵活的协议转换
本机遵从IEEE Std 1344-1995(R201)《电力系统同步相量标准》，同时针对用户不同的主站系统和应用协议，可以E1、串口，网络等方式与主站接口，并可根据用户要求定制协议。
通用功能
测量与显示
装置可测量：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、功角、转子电流、定子电流、机端电压等。
装置除显示上述实测值外还可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、无功目标等。
数据存储与本地/远方查询
后台管理机作为数据库，可以存储全部数据、可在本地查询，生成相关的图形、曲线。并可利用通道进行远程调阅。
4．主要技术指标
1）电源电压：220V DC，110V DC（波纹系数≤5％）； 
220V AC，110V AC 
允许偏差 +15%, -20%
2）额定输入参数
交流电压：100V，100/ V
交流电流：5A，1A
频率：50Hz
3）测量精度
电流、电压：0.2级
频率测量误差：不大于0.01Hz
功角精度：0.5°
其它：0.5级
4）开关量输入
事件分辨率：1ms
隔离方式：光电隔离
去抖时间0-10秒,特殊规格可另定.
5）开关量输出
控制容量：8A x 30VDC、密封
6）通信接口
以太网口 10BASE-T
RS232串行通信口 波特率:300～19200bps
E1通信口 G.703
7）电磁兼容
高频电气干扰：通过IEC255-22-I脉冲群干扰试验Ⅳ级。
静电放电：通过IEC61000-4-2中严酷等级为Ⅳ级的静电放电试验。
辐射电磁场干扰：通过IEC61000-4-3规定的严酷等级为Ⅳ级的辐射电磁场干扰试验。
快速瞬变干扰：通过IEC61000-4-4标准规定的Ⅳ级（4KV±10%）快速瞬变干扰试验。
冲击（浪涌）：通过IEC61000-4-5规定的Ⅳ级干扰试验。
电磁场感应的传导骚扰：通过IEC61000-4-6规定的Ⅲ级干扰试验。
工频磁场的抗扰度：通过IEC61000-4-8规定的Ⅴ级干扰试验。
8）工作环境
工作温度： －25℃—55℃
运输及存储温度：－25℃—70℃：
湿度： ≤90% 无凝结
气压：86 — 108KPa