機組低頻自啟動系統的製作方法
2023-12-01 07:07:56 1
專利名稱：機組低頻自啟動系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機組低頻自啟動系統的技術領域，是為保障電網穩定針對電力系統發電機組的緊急自動控制技術的改進。
背景技術：
低周自啟動裝置是維護系統頻率穩定而設定的，在事故情況下，電力系統失去大量電源致使功率發生嚴重不平衡及系統頻率急劇下降，將對用電用戶造成一系列的嚴重後果和損失，在這種情況下，低周自啟動裝置動作，投入備用機組，增加系統功率，以穩定系統頻率，保障電能質量。隨著電力系統的發展，電網容量的不斷增長，社會對電能質量的要求越來越高，當出現系統機組出力大幅度減小，電網頻率較低的情況下，機組一次調頻有可能滿足不了系統頻率穩定的需要，一般來說機組一次調頻的調節範圍為其額定容量的10% 。作為對系統突發性事件的一種處理方法，發電廠機組在系統嚴重低周時立即自啟動能較好地穩定系統，提高電力系統的穩定性。從技術層面來說，在水電廠利用已有的計算機監控系統可以較好地實現機組在系統低周時的自啟動。
發明內容為了解決現有技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種機組低頻自啟動系統，其目的是可以完美的和現有電廠的自動發電控制系統相結合，使用有效手段避免低周自啟動控制動作後與自動發電控制系統控制邏輯相互衝突。本實用新型是通過以下技術方案實現的機組低頻自啟動系統，在硬體方面，由現地監測控制元件、PLC、上位機伺服器、操作員站及相關網絡設備組成重要設備的通訊路徑冗餘配置；現地下位機為總線結構，現地監測控制元件與PLC設備通過MB+網絡相互連接；上位機網絡為星形網絡結構，PLC、上位機伺服器、操作員站均通過光纖或雙絞線相互連接；系統網絡已乙太網為主要通訊介質，部分設備通過串口通信，網絡結構為分層分布結構，最上層的核心為計算機伺服器負責處理較為複雜的問題如數據存儲及處理、複雜邏輯運算；中間層為下位機PLC控制單元；現地監測控制元件為底層的執行部件；從而由計算機監控系統與下位機PLC控制單元相結合實現了一種較為通用的與AGC和自動開停機策略相配合的可變參數低周自啟動方式。優點及有益效果本實用新型依託電廠計算機監控系統實現，投資較小，與其他控制邏輯耦合性低，動作靈敏可靠，參數設置全面簡單，通用性較強。同時可以完美的和現有電廠的自動發電控制系統相結合，使用有效手段避免了低周自啟動控制動作後與自動發電控制系統控制邏輯相互衝突的問題，為電廠在特殊情況下的緊急事故處理提供了有效保障。以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進行進一步的詳細說明。[0010]
圖1為本實用新型系統狀態監測流程圖；圖2為本實用新型機組自啟動流程圖。
具體實施方式
本實用新型是一種機組低頻自啟動系統，利用計算機監控系統與下位機PLC控制單元相結合實現了一種較為通用的與AGC和自動開停機策略相配合的可變參數低周自啟動方式。機組低頻自啟動系統在硬體方面，由現地監測控制元件、PLC、上位機伺服器、操作員站及相關網絡設備組成重要設備的通訊路徑冗餘配置保障系統可靠性。系統網絡已乙太網為主要通訊介質，部分設備通過串口通信，網絡結構為分層分布結構，最上層的核心為計算機伺服器負責處理較為複雜的問題如數據存儲及處理、複雜邏輯運算等；操作員站主要負責人機互動功能；中間層為下位機PLC控制單元，主要負責數據中轉、順序控制、及緊急中斷響應；現地監測控制元件為底層的執行部件。從而由計算機監控系統與下位機PLC控制單元相結合實現了一種較為通用的與AGC和自動開停機策略相配合的可變參數低周自啟動方式。本實用新型的主要功能如下1、當機組低頻自啟動系統頻率低於設定頻率一定時間後，自動啟動指定低周自啟動機組；2、根據機組低頻自啟動系統需求，可以自主設定低周自啟動頻率和機組啟動延遲時間；3、當電廠有多臺機組具備作為低周自啟動機組條件時，可以指定機組作為低周自啟動機組；4、當電廠有多條出線時，可以指定監視特定出線頻率作為低周自啟動出發條件；5、能夠與AGC和機組自動開停機系統完美配合；6、機組低頻自啟動系統觸發低周自啟動功能後,在啟動自啟動機組的同時發出報警信號提醒運行人員進行相應事故處理。具體功能介紹如下1、監視畫面機組低頻自啟動系統低頻自啟動的監視畫面集成在機組功率控制臺畫面中，顯示系統低頻自啟動的設置狀態。當顯示機組號時表示當前這臺機組設定為低頻自啟動機組，當顯示「切除」時表示系統沒有設定低周自啟動機組。在狀態信息左側有一個「設置」按鍵，點擊按鍵可以進入系統低頻自啟動設置畫面。2、參數設置進入機組低頻自啟動系統低頻自啟動設置畫面後，畫面內為每一臺機組設置了一個參數設置表格。表格分兩部分數據顯示、參數設置。其中數據顯示包括以下內容(I)線路拾取表示機組低頻自啟動系統現在在監視那一條線路。小山、雙溝電站監視220kV線路。而石龍電站在松石甲線的斷路器、甲乙隔離刀閘都在合的位置時監視松石甲線，其他情況下監視松石乙線；[0029](2)線路頻率顯示所監視的線路的系統頻率，精確到2位小數，單位為Hz ；(3)線路電壓顯示所監視的線路的系統電壓，顯示到2位小數單位為kV ；(4)機組狀態現在當前機組狀態，分別為備用狀態、空載狀態、空轉狀態、發電狀態、不定態五個狀態。其中參數設置包括以下內容(I)低周自啟動(投入/退出)設定本臺機組的是否為低周自啟動機組。當一臺機組設置為低周自啟動機組是同一電站其他機組自動退出低周自啟動功能，當同一電站所有機組全部退出低周自啟動功能是，電站自動退出低周自啟動功能。(2)頻率設定設置機組低頻自啟動動作的觸發頻率。精確到小數點2位，單位為Hz，範圍為0-50，默認值49. 25Hz ；(3)延時時間當線路頻率持續低於設定頻率達到延時時間所設定的時長後，機組將自動啟動。精確到整數位，單位S，範圍0-100，默認值5S ；(4)負荷給定設置機組低頻自啟動後，自動給定的有功負荷。精確到整數位，單位麗，範圍O-滿負荷，默認值滿負荷。3、故障報警當機組滿足系統低頻自啟動條件，並自動啟動時。監控系統將在發出開機令的同時發出故障報警信號，報警信號可在電氣故障中查詢。本實用新型的功能實現如下1、系統狀態監測流程。如圖1所示，當機組低頻自啟動系統投入低周自啟動控制後，系統狀態監測流程將自動啟動在後臺運行循環監測系統狀態，具體流程如下(I)以I秒鐘為一個監測周期，系統監測流程每秒自動監測系統狀態；(2)首先監測系統頻率，如果系統頻率太低(<48Hz)則判定為系統停電檢修或傳感器故障，計數器清零，跳過本次監測；(3)如果系統頻率低於設定頻率低限，進行下一步監測，否則本次監測結束，計數器清零，等待下一監測周期；(4)如果系統電壓過低(<44kV)判定系統處於停電檢修狀態，結束本次監測，計數器清零，等待下一監測周期；(5)滿足頻率及電壓觸發條件，計數器+1 ；(6)如果計數器數值大於設定的低周延時時間，進行下一步操作，否則等待下一監測周期；(7)如果機組設定為低周自啟動機組且處於備用狀態則啟動機組，否則繼續等待。2、機組自啟動流程。如圖2所示，當滿足機組低頻自啟動系統低頻自啟動條件時,設定機組將進入機組自啟動流程，具體流程如下(I)發出報警信號提醒運行人員低周自啟動動作；(2)由於機組自啟動後全廠可調負荷將發生變化，如果系統投入AGC和自動開停機控制可能導致機組自動開停機系統勿動，所以低周自啟動動作後首先要退出所有可控機組的自動開停機控制；[0053](3)發出開機令，進入機組自動開機流程；(4)循環判斷機組狀態，當機組進入發電態後，將機組調功狀態設定為自動調功。如果機組為AGC投入狀態則根據AGC控制策略分配機組負荷，如果機組沒有投入AGC控制則將機組負荷調整至設定負荷。
權利要求1.機組低頻自啟動系統，其特徵是在硬體方面，由現地監測控制元件、PLC、上位機伺服器、操作員站及相關網絡設備組成重要設備的通訊路徑冗餘配置；現地下位機為總線結構，現地監測控制元件與PLC設備通過MB+網絡相互連接；上位機網絡為星形網絡結構，PLC、上位機伺服器、操作員站均通過光纖或雙絞線相互連接； 系統網絡已乙太網為主要通訊介質，部分設備通過串口通信，網絡結構為分層分布結構，最上層的核心為計算機伺服器負責處理較為複雜的問題如數據存儲及處理、複雜邏輯運算；中間層為下位機PLC控制單元；現地監測控制元件為底層的執行部件；從而由計算機監控系統與下位機PLC控制單元相結合實現了一種較為通用的與AGC和自動開停機策略相配合的可變參數低周自啟動方式。
專利摘要本實用新型涉及一種機組低頻自啟動系統的技術領域，是為保障電網穩定針對電力系統發電機組的緊急自動控制技術的改進。本實用新型是由現地監測控制元件、PLC、上位機伺服器、操作員站及相關網絡設備組成重要設備的通訊路徑冗餘配置。本實用新型依託電廠計算機監控系統實現，投資較小，與其他控制邏輯耦合性低，動作靈敏可靠，參數設置全面簡單，通用性較強。同時可以完美的和現有電廠的自動發電控制系統相結合，使用有效手段避免了低周自啟動控制動作後與自動發電控制系統控制邏輯相互衝突的問題，為電廠在特殊情況下的緊急事故處理提供了有效保障。
文檔編號H02J9/08GK202856449SQ20122051022
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月8日 優先權日2012年10月8日
發明者於粟, 趙海濤, 張麗英, 黃琢, 李明, 陳萬祥, 王千, 王湛, 於海東 申請人:遼寧省電力有限公司電力科學研究院, 東北電力科學研究院有限公司, 遼寧東科電力有限公司, 國家電網公司