專利名稱：具有電壓自動控制功能的電力遠動主機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)電廠的電力遠動主機。
背景技術(shù)：
近年來電力系統(tǒng)為提高電能質(zhì)量、改善電壓水平投入了大量的精力，但隨
著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大，以往由運行值班人員根據(jù)其運行經(jīng)驗和簡單的邏輯判 斷、人工手動進行無功電壓控制的模式已經(jīng)很難達到優(yōu)化控制的效果，而且不 能滿足電網(wǎng)的要求。因此需要綜合考慮各種調(diào)壓手段對全網(wǎng)電壓進行實時調(diào)
節(jié)，采用自動電壓控制(AVC)系統(tǒng)將從系統(tǒng)的層次解決大型電網(wǎng)無功電壓控制 問題。
考慮到發(fā)電廠中發(fā)電機組的勵磁系統(tǒng)本來已具備，而各發(fā)電廠的勵磁調(diào)節(jié) 系統(tǒng)的模式多樣且不能改變，發(fā)電廠的AVC方案只能在不改變現(xiàn)有勵磁系統(tǒng) 調(diào)節(jié)的模式下進行。基于不同指令下達、接收方式和數(shù)據(jù)采集方式，AVC將有 不同的實現(xiàn)方式。目前基本上有兩種實現(xiàn)方式通過DCS(Distribution Control System)實現(xiàn)AVC調(diào)節(jié)和通過獨立AVC裝置實現(xiàn)廠站AVC調(diào)節(jié)，其中采用獨 立AVC裝置較普遍。
(1).通過DCS實現(xiàn)
通過改造DCS實現(xiàn)自動電壓控制的方案為按照自動電壓控制實現(xiàn)流程， 調(diào)度中心通過遠動通道將發(fā)電機組的自動電壓控制目標指令下到發(fā)電廠的電 力遠動主機中，電力遠動主機根據(jù)指令轉(zhuǎn)換將其變?yōu)? 20mA的電信號，以 AGC (Automatic Generation Control)下發(fā)方式送到DCS,通過DCS閉環(huán)控制 勵磁調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)機組的無功出力。
自動電壓控制所需的實時數(shù)據(jù)DCS本身均己采集，數(shù)據(jù)的采集閉環(huán)控制均由DCS獨立完成，對外界的依賴性小。由于AVC和DCS采集到的實時數(shù)據(jù)與 調(diào)度AVC主站進行無功功率計算的數(shù)據(jù)不同源，即DCS所采集的母線電壓為 本機組所連接的高壓母線電壓，并非調(diào)度AVC主站對發(fā)電廠考核的母線電壓， 兩個數(shù)據(jù)可能取自母線電壓而不是同一條母線，這兩條母線測量電壓常有所差 別。這樣，數(shù)據(jù)就有可能出現(xiàn)不一致，存在一定誤差的情況，致使發(fā)電廠內(nèi)高 壓母線電壓控制不理想，影響調(diào)度AVC主站對發(fā)電廠的電壓考核。另外，以 DCS完成AVC自動控制調(diào)節(jié)，當遠動通道出現(xiàn)異常時，電力遠動主機輸出的 電流信號保持不變，發(fā)電機組的無功出力不變，此時有可能造成系統(tǒng)電壓越限。 由于各發(fā)電廠的自動化程度不同，DCS及勵磁調(diào)節(jié)裝置(AVR)的廠家及 模式不同，在控制策略上需根據(jù)不同情況修改DCS的AVC控制功能模塊。由 于DCS本身無系統(tǒng)阻抗自辯識、勵磁調(diào)節(jié)自修正能力，無全廠協(xié)調(diào)控制模式， 這樣AVC系統(tǒng)對DCS依賴性很大，調(diào)節(jié)精度和速度受DCS系統(tǒng)進程和資源影 響明顯，而且無法通過動模試驗測試其算法的準確性。因此通過改造DCS實現(xiàn) AVC調(diào)節(jié)的方案具有一定的局限性。
(2).通過專用AVC裝置實現(xiàn)AVC系統(tǒng)調(diào)節(jié) 專用AVC裝置分為AVC裝置上位機和AVC裝置下位機。 專用AVC裝置上位機的功能是接收下位機采集到的發(fā)電機組及母線等的 模擬量信息、反映運行狀態(tài)的開關(guān)量信息，同時也接收電廠遠動主機(或網(wǎng)絡(luò)監(jiān) 控系統(tǒng)NCS)傳送來的控制命令和母線電壓目標值；根據(jù)采集到的信息進行運 算，預(yù)測出母線上需要送出的總無功，然后對母線上的發(fā)電機組進行無功的合 理分配，將分配結(jié)果(各機組的目標無功)和輸出的控制命令傳送至下位機，實 現(xiàn)各機組間的無功最優(yōu)配置。
專用AVC裝置下位機的功能是將模擬量和開關(guān)量等所采集的數(shù)據(jù)上傳給 上位機進行分析處理，同時接收上位機的控制命令和目標無功值，按照控制 命令執(zhí)行操作，并負責將每個機組的無功調(diào)整至目標值。下位機同時保證機 組在由本系統(tǒng)調(diào)節(jié)機組勵磁時，機組運行在安全合理的范圍內(nèi)。
專用AVC裝置一般通過電力遠動主機接收調(diào)度AVC目標指令，也可以直 接與調(diào)度AVC主站通信。通過電力遠動主機接收調(diào)度AVC主站AVC目標指令的優(yōu)點是直接利用現(xiàn)有、成熟的調(diào)度通道和電力遠動主機成熟的通信規(guī)約接 收調(diào)度主站AVC目標指令和負荷曲線；不足之處是經(jīng)過電力遠動主機接收數(shù) 據(jù)，需要與不同廠家的電力遠動主機進行規(guī)約通信。如果電廠專用AVC裝置 直接與調(diào)度AVC主站通信，則電廠AVC與電力遠動主機相對獨立，但需要增 加與主站的通信，將增加通道的投資。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種具有電壓自動控制功能的電 力遠動主機，該電力遠動主機具有自動電壓調(diào)節(jié)功能。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是 一種具有電壓自動控制功能的電力遠動 主機，可與遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊相連，該電力遠動主機 包括通信子模塊、數(shù)據(jù)庫子模塊以及自動電壓控制子模塊；其中，
通信子模塊，用于在調(diào)度AVC主站與數(shù)據(jù)庫子模塊、自動電壓控制子模 塊、遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊之間、在遙信模塊和遙測模塊 與數(shù)據(jù)庫子模塊之間、以及在自動電壓控制子模塊與遙調(diào)模塊和遙控模塊之間 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；
數(shù)據(jù)庫子模塊，用于存放進行自動電壓控制所需的數(shù)據(jù)，分別與所述通信 子模塊和所述自動電壓控制子模塊進行數(shù)據(jù)交互；
自動電壓控制子模塊，基于存放在數(shù)據(jù)庫子模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，生成調(diào)節(jié)發(fā)電 機組無功出力的控制信號，并將控制信號發(fā)送給通信子模塊，通過通信子模塊將控 制信號發(fā)送給遙調(diào)模塊或遙控模塊。
上述的電力遠動主機，其中，自動電壓控制子模塊包括計算發(fā)電廠內(nèi)參與 自動電壓控制的各臺發(fā)電機組應(yīng)承擔的單機無功功率值Qi的計算單元、判斷各臺 發(fā)電機組是否都滿足用戶為該發(fā)電機組設(shè)定的保護約束條件的保護約束條件判斷 單元、判斷計算單元計算出的各臺發(fā)電機組的單機無功功率值Qi是否分別滿足用 戶為該發(fā)電機組設(shè)定的無功容量約束條件的無功容量約束條件判斷單元、將各臺 發(fā)電機組所承擔的單機無功功率值轉(zhuǎn)換為發(fā)電機組的勵磁調(diào)節(jié)裝置能夠接收的控 制信號的控制信號產(chǎn)生單元以及用于識別發(fā)電廠的高壓母線之間及發(fā)電廠的高壓母線與發(fā)電機組之間的接線方式的主接線結(jié)構(gòu)識別單元，計算單元分別與保 護約束條件判斷單元、無功容量約束條件判斷單元、控制信號產(chǎn)生單元和主接 線結(jié)構(gòu)識別單元相連。
本實用新型的有益效果是
(a).實時同源采集，保證數(shù)據(jù)一致性和運算精度。
本實用新型直接利用電力遠動主機的實時數(shù)據(jù)和其強大的內(nèi)部處理能力，
從而保證AVC調(diào)節(jié)過程中數(shù)據(jù)的同步性和一致性，并提高了數(shù)據(jù)的運算精度。
(b) .目標調(diào)節(jié)和反饋在同一裝置中完成，實時閉環(huán)調(diào)節(jié)，沒有通信延時和
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度損失。
AVC目標調(diào)節(jié)和反饋均在電力遠動主機中完成，實現(xiàn)實時閉環(huán)調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié) 過程中直接使用電力遠動主機的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)沒有時間延遲，沒有轉(zhuǎn)換過程中精 度損失，并能夠準確判斷系統(tǒng)擾動、振蕩等情況。
(c) .優(yōu)化現(xiàn)有資源。
充分發(fā)揮了原有電力遠動主機的功能，減少了現(xiàn)場硬件設(shè)備的數(shù)量，提高 了現(xiàn)有設(shè)備的利用率。利用現(xiàn)有的電力遠動主機設(shè)備，減少了現(xiàn)場調(diào)試、維護 工程量、施工費用、安裝空間、節(jié)約了調(diào)度通道、提高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全性；工 程上減少了配合廠家，同時降低了調(diào)試難度，提高了運行成本；節(jié)省了安裝時
間及用戶的前期投資。

圖l示出了本實用新型的具有電壓自動控制功能的電力遠動主機的方框圖； 圖2是本實用新型的自動電壓控制子模塊的方框圖 圖3是本實用新型的通信子模塊的方框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步描述。
如圖1所示，本實用新型的具有電壓自動控制功能的電力遠動主機1與遙 信模塊2、遙測模塊3、遙調(diào)模塊4和遙控模塊5通過總線6相連。其中，電力遠動主機1包括通信子模塊11、數(shù)據(jù)庫子模塊12以及自動電壓控制子模塊
13。通信子模塊11用于在調(diào)度AVC主站7與數(shù)據(jù)庫子模塊12、自動電壓控制 子模塊13、遙信模塊2、遙測模塊3、遙調(diào)模塊4及遙控模塊5之間、在遙信 模塊2和遙測模塊3與數(shù)據(jù)庫子模塊12之間、以及在自動電壓控制子模塊13 與遙調(diào)模塊4和遙控模塊5之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)庫子模塊12用于存放進 行自動電壓控制所需的數(shù)據(jù)，分別與通信子模塊11和自動電壓控制子模塊13 進行數(shù)據(jù)交互。數(shù)據(jù)庫子模塊存放的數(shù)據(jù)包括遙信模塊2和遙測模塊3所采集 的電廠運行狀態(tài)量、從調(diào)度AVC主站下發(fā)的數(shù)據(jù)、現(xiàn)場工程師根據(jù)發(fā)電廠實 際情況為發(fā)電機組配置的保護約束條件參數(shù)及無功容量約束參數(shù)，具體如現(xiàn) 場斷路器、隔離刀閘、接地刀閘分合位置等的狀態(tài)、保護、運行反饋信號、高 壓母線電壓、機端電壓、機端電流、高壓母線目標電壓等。自動電壓控制子模 塊13基于存放在數(shù)據(jù)庫子模塊12內(nèi)的數(shù)據(jù)，生成調(diào)節(jié)發(fā)電機組無功出力的控制 信號，并將控制信號發(fā)送給通信子模塊ll，通過通信子模塊ll將該控制信號發(fā)送 給遙調(diào)模塊4或遙控模塊5，再由遙調(diào)模塊4或遙控模塊5發(fā)送給參與自動電壓控 制的發(fā)電廠內(nèi)的各臺發(fā)電機組，實現(xiàn)自動電壓控制。
在圖1中，電力遠動主機1與遙信模塊2、遙測模塊3、遙調(diào)模塊4和遙 控模塊5是通過總線6相連的，然而，電力遠動主機1與遙信模塊2、遙測模 塊3、遙調(diào)模塊4和遙控模塊5也可通過網(wǎng)絡(luò)相互連接。
遙信模塊2用于采集現(xiàn)場斷路器、隔離刀閘、接地刀閘分合位置等的狀態(tài) 及保護、運行反饋信號。遙測模塊3用于采集現(xiàn)場有功、無功、電壓、電流、 溫度、檔位、壓力等變送器直流模擬量輸出以及現(xiàn)場線路、母線、母聯(lián)等電壓 互感器/電流互感器二次側(cè)交流量輸出，并通過采集的電壓量、電流量計算有功 功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、諧波分量等電能參數(shù)。遙信模塊2和遙測 模塊3所采集的信號數(shù)據(jù)均保存到數(shù)據(jù)庫子模塊，并根據(jù)調(diào)度AVC主站7的 要求發(fā)送到調(diào)度AVC主站7。遙調(diào)模塊4用于自動電壓控制勵磁信號的輸出。 遙控模塊5用于控制現(xiàn)場斷路器開關(guān)、隔離刀閘、接地刀閘的分合動作、變壓 器檔位的升降動作、電容投入退出、自動電壓控制勵磁信號的輸出。
自動電壓控制子模塊13進一步包括計算單元131、保護約束條件判斷單元132、控制信號產(chǎn)生單元133、無功容量約束條件判斷單元134以及主接線結(jié)構(gòu)識 別單元135，計算單元131分別與保護約束條件判斷單元132、無功容量約束條 件判斷單元133、控制信號產(chǎn)生單元134和主接線結(jié)構(gòu)識別單元135相連，其中 計算單元131通過自學(xué)習(xí)法辨識發(fā)電廠與電網(wǎng)之間的系統(tǒng)阻抗，并通過公
式^^^+gx『計算出全廠總無功目標值Q"w，然后根據(jù)用戶制定
的單機無功功率分配原則，計算發(fā)電廠內(nèi)參與電壓控制的各臺發(fā)電機組應(yīng)承擔的單 機無功功率值Qi，并將計算結(jié)果發(fā)送給無功容量約束條件判斷單元134。其中，
Ijnew為高壓母線目標電壓值，U。'd為當前高壓母線電壓值，Q。'd為當前電廠送出 的無功值，X為發(fā)電廠與電網(wǎng)之間的系統(tǒng)阻抗值。
自學(xué)習(xí)方法的基本思想是列出在時間上連續(xù)兩個采樣點的變量關(guān)系之間 的方程，對這兩個方程進行簡單的變換之后，就可以得出待學(xué)習(xí)變量與其它變 量之間的關(guān)系。該方法己為本領(lǐng)域技術(shù)人員所明了，因此只簡單做一說明，而
不再詳述。設(shè)第s次調(diào)整前，第k臺發(fā)電機組的母線電壓為U^，發(fā)出無功Q^ 調(diào)整后分別為U:+、 QSK+,發(fā)電廠與電網(wǎng)之間的系統(tǒng)阻抗X自學(xué)習(xí)算法的基本方
程式為
相對于其它算法，自學(xué)習(xí)算法能夠準確地找到變化的參數(shù)值，進而提高電 壓控制的精度，減小網(wǎng)損。
用戶可根據(jù)不同的需求，制定不同的單機無功功率分配原則，如等裕度分配、
等功率因數(shù)分配、等容量分配及平均分配。計算單元131根據(jù)不同分配原則下的單 機無功功率計算公式來計算各臺發(fā)電機組應(yīng)承擔的單機無功功率值Qi。
保護約束條件判斷單元132判斷各臺發(fā)電機組是否都滿足用戶為該發(fā)電機 組設(shè)定的保護約束條件，并通知所述計算單元131不滿足保護約束條件的發(fā)電機組 不參與自動電壓控制。保護約束條件包括模擬量越限保護條件、狀態(tài)量閉鎖保護條 件、通信目標值中斷保護條件以及硬件故障保護條件。無功容量約束條件判斷單 元134判斷計算單元131計算出的各臺發(fā)電機組的單機無功功率值Qi是否分別滿 足用戶為該發(fā)電機組設(shè)定的無功容量約束條件。如果有任何一臺發(fā)電機組的單機無功功率值Qi不滿足無功容量約束條件，則將不滿足無功容量約束條件的發(fā)電機組
的狀態(tài)信號通過通信子模塊11上報調(diào)度AVC主站7，并通知計算單元131將全廠 總無功目標值Qnew減去不滿足無功容量約束條件的發(fā)電機組所能承擔的無功容 量后作為新的全廠總無功目標值Qnew、同時使不滿足無功容量約束條件的發(fā)電機 組不參與全廠無功功率分配計算后再重新計算發(fā)電廠內(nèi)參與電壓控制的各臺發(fā)電 機組應(yīng)承擔的單機無功功率值Qi，直至參與自動電壓控制的發(fā)電機組承擔了全廠 總無功目標值Qnew或參與自動電壓控制的發(fā)電機組均承擔了所能夠承擔的無功 限定值。所述的無功容量約束條件和無功限定值均是指發(fā)電機組無功的上、下限值。
控制信號產(chǎn)生單元133在參與自動電壓控制的發(fā)電機組承擔了全廠總無功目 標值Q"ew或參與自動電壓控制的發(fā)電機組均承擔了所能夠承擔的無功限定值后， 將各臺發(fā)電機組所承擔的單機無功功率值轉(zhuǎn)換為發(fā)電機組的勵磁調(diào)節(jié)裝置能夠接 收的控制信號，并通過通信子模塊11將該控制信號發(fā)送給遙調(diào)模塊4或遙控模塊 5。上述控制信號為脈沖信號、脈寬信號或模擬量信號。
主接線結(jié)構(gòu)識別單元135根據(jù)數(shù)據(jù)庫子模塊12內(nèi)所存放的遙信模塊采集到的 發(fā)電廠主接線上發(fā)電機組與高壓母線關(guān)聯(lián)的隔離開關(guān)、斷路器位置狀態(tài)，可識 別發(fā)電廠的高壓母線之間及發(fā)電廠的高壓母線與發(fā)電機組之間的接線方式，并 將識別結(jié)果發(fā)送給所述計算單元131。
通信子模塊11進一步包括規(guī)約收發(fā)單元111、配置下裝程序單元112和數(shù) 據(jù)交換接口單元113。規(guī)約收發(fā)單元111將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準電力規(guī)約格式，實 現(xiàn)電力遠動主機與調(diào)度AVC主站或其它電力智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)相互傳輸。 配置下裝程序單元112用于離線或在線配置下裝程序，從而為自動電壓控制子 模塊13設(shè)置用于自動電壓控制的參數(shù)，如高壓母線電壓的上、下限值、廠用 電壓的上、下限值、發(fā)電機組無功的上、下限值等，使用戶可通過該配置下裝 程序單元為電力遠動主機設(shè)定保護約束條件和無功容量約束條件。數(shù)據(jù)交換哮 口單元113分別與規(guī)約收發(fā)單元111和配置下裝程序單元112相連，用于在規(guī) 約收發(fā)單元111與數(shù)據(jù)庫子模塊12和自動電壓控制子模塊13之間、配置下裝 程序單元112與數(shù)據(jù)庫子模塊12之間、遙信模塊2和遙測模塊3與數(shù)據(jù)庫子 模塊12之間、以及自動電壓控制子模塊13與遙調(diào)模塊4和遙控模塊5之間實
10現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。本實用新型的配置下裝程序單元112可通過數(shù)據(jù)交換接口單元113
直接耦合到自動電壓控制子模塊13，不會影響數(shù)據(jù)庫子模塊12的運行，從而 能夠?qū)崿F(xiàn)在線配置下裝程序。
利用本實用新型的具有電壓自動控制功能的電力遠動主機能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電廠
的自動電壓控制，其主要包括以下步驟
步驟l，實時采集進行自動電壓控制所需的數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給調(diào)
度AVC主站，并實時接收由調(diào)度AVC主站下達的高壓母線目標電壓值；上述
數(shù)據(jù)包括每臺發(fā)電機組的有功功率、無功功率、主變高壓側(cè)無功功率、高壓母線 電壓的實時量、發(fā)電廠主接線上發(fā)電機組與母線關(guān)聯(lián)的隔離開關(guān)、斷路器位置 狀態(tài)等。
步驟2，根據(jù)步驟1所采集到的發(fā)電廠主接線上發(fā)電機組與母線關(guān)聯(lián)的隔
離開關(guān)、斷路器位置狀態(tài)，識別發(fā)電廠的高壓母線之間及發(fā)電廠的高壓母線與
發(fā)電機組之間的接線方式。該步驟2為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，因此不再 贅述。
步驟3，通過自學(xué)習(xí)法辨識發(fā)電廠與電網(wǎng)之間的系統(tǒng)阻抗，然后通過公式
f 二-+-X『
I 計算出全廠總無功目標值Qnew，或由電力遠動主機
直接接收由調(diào)度AVC主站系統(tǒng)下達的全廠總無功目標值QneW。其中，Lrw為
高壓母線目標電壓值，U°ld為當前高壓母線電壓值，Q°ld為當前電廠送出的無
功值，x為發(fā)電廠與電網(wǎng)之間的系統(tǒng)阻抗值。
有關(guān)采用自學(xué)習(xí)法辨識發(fā)電廠與電網(wǎng)之間的系統(tǒng)阻抗的內(nèi)容已在上文中 描述過，在此不再重復(fù)。
步驟4，判斷各臺發(fā)電機組是否都滿足用戶為該發(fā)電機組設(shè)定的保護約束條 件，不滿足保護約束條件的發(fā)電機組不參與自動電壓控制。
上述的保護約束條件舉例而言，如勵磁調(diào)節(jié)裝置出現(xiàn)異常信號時，電力遠 動主機應(yīng)閉鎖控制；變高側(cè)母線節(jié)點電壓越閉鎖值，電力遠動主機應(yīng)閉鎖控制； 機組機端電流越閉鎖值，應(yīng)閉鎖控制等等。
步驟5.根據(jù)用戶制定的全廠無功功率分配原則，計算出發(fā)電廠內(nèi)參與自動電壓控制的各臺發(fā)電機組的單機無功功率值Qi。
用戶可根據(jù)不同的需求，制定不同的全廠無功功率分配原則，如等裕度分配、 等功率因數(shù)分配、等容量分配及平均分配。上述的全廠無功功率分配原則均為本領(lǐng) 域技術(shù)人員的公知常識，下面僅以等裕度分配原則為例進行說明。
等裕度分配原則的要求是根據(jù)各控制發(fā)電機的無功功率裕量大小進行無功功 率分配，即剩余無功功率多的機組，提供多的無功功率；剩余無功功率少的機組， 提供少的無功功率。這樣可以保證每臺發(fā)電機機組在其可調(diào)范圍內(nèi)總是具有相同額 度(百分比)的調(diào)控容量。等裕度分配的計算方法可由以下公式來表達
〉:2,)
其中，n、 Qi、 QiMX、 Qt。tal、 Qj、 Q^分別為參與無功控制機組的總數(shù)，第i 個發(fā)電機組分配的無功功率值、第i個發(fā)電機組的無功出力最大值、全廠設(shè)定 無功、第j個發(fā)電機組分配的無功功率值、及第j個發(fā)電機組的無功出力最大 值。j為發(fā)電機組編號。
步驟6，判斷步驟5計算出的各臺發(fā)電機組的單機無功功率值Qi是否滿足用 戶為該發(fā)電機組設(shè)定的無功容量約束條件；如果有任何一臺發(fā)電機組的單機無功功 率值Qi不滿足無功容量約束條件，則電力遠動主機將不滿足無功容量約束條件的 發(fā)電機組的狀態(tài)信號上報調(diào)度AVC主站，并用全廠總無功目標值Q,減去不滿 足所述無功容量約束條件的發(fā)電機組所能承擔的無功容量后作為新的全廠總無功 目標值Qnew，同時使不滿足無功容量約束條件的發(fā)電機組不參與全廠無功功率分 配計算，然后重復(fù)執(zhí)行步驟5;直至參與自動電壓控制的發(fā)電機組承擔了全廠總無 功目標值Qnew或參與自動電壓控制的發(fā)電機組均承擔了所能夠承擔的無功限定 值。這里的無功限定值指發(fā)電機組無功的上、下限值。
舉例而言，發(fā)電廠內(nèi)滿足保護約束條件的發(fā)電機組有4臺，根據(jù)步驟3計算 出全廠總無功目標值Qnew為200MW，根據(jù)步驟5計算出各臺發(fā)電機組的單機無 功功率值Qi為50MW。如果50MW滿足用戶為各臺發(fā)電機組設(shè)定的無功容量約束 條件(例如各發(fā)電機組的無功上限值為60MW)，也就意味著參與自動電壓控制 的發(fā)電機組在滿足各自的無功容量約束條件的情況下承擔了全廠總無功目標值QneW，或者說Q"ew被合理分配給了各臺發(fā)電機組，那么電力遠動主機將執(zhí)行步
驟7。如果其中有一臺發(fā)電機組不滿足用戶為其設(shè)定的無功容量約束條件(例如該 發(fā)電機組的無功上限值10MW)，那么，將用200MW減去10MW (IOMW為該 發(fā)電機組已承擔的無功容量)得到190MW,作為新的全廠總無功目標值Qnew， 并由其余三臺發(fā)電機組繼續(xù)參與全廠無功功率分配計算，算出各臺發(fā)電機組應(yīng)承擔 63.3MW。由于其余三臺發(fā)電機組的無功上限值均為60MW，那么在該三臺發(fā)電機 組均承擔了其所能夠承擔的無功限定值(即60MW后)，再執(zhí)行步驟7。如果其 它三臺發(fā)電機組的無功容量不是60MW而是70MW,其承受能力超過了 190MW， 那么，就意味著參與自動電壓控制的四臺發(fā)電機組承擔了 200MW的全廠總無功 目標值，電力遠動主機也將執(zhí)行步驟7。
步驟7，將各臺發(fā)電機組為自動電壓控制所承擔的單機無功功率值轉(zhuǎn)換成發(fā)電 機組的勵磁調(diào)節(jié)裝置所能夠接收的控制信號，并將所述控制信號發(fā)送給各臺發(fā)電機 組的勵磁調(diào)節(jié)裝置，由勵磁調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)發(fā)電機組的無功出力。
從步驟6的舉例可知，在根據(jù)步驟5計算出的單機無功功率值Qj超過該發(fā)電 機組所能夠承擔的無功限定值時，那么，該發(fā)電機組的無功限定值即成為其為自動 電壓控制所承擔的單機無功功率值。
雖然本實用新型的描述結(jié)合了特定的實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng) 該理解本實用新型并不限于在此描述的實施例，并可以進行各種修改和變化而
不背離本實用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1. 一種具有電壓自動控制功能的電力遠動主機，可與遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊相連，其特征在于，所述電力遠動主機包括通信子模塊、數(shù)據(jù)庫子模塊以及自動電壓控制子模塊；其中，通信子模塊，用于在調(diào)度AVC主站與數(shù)據(jù)庫子模塊、自動電壓控制子模塊、遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊之間、在遙信模塊和遙測模塊與數(shù)據(jù)庫子模塊之間、以及在自動電壓控制子模塊與遙調(diào)模塊和遙控模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)庫子模塊，用于存放進行自動電壓控制所需的數(shù)據(jù)，分別與所述通信子模塊和所述自動電壓控制子模塊進行數(shù)據(jù)交互；自動電壓控制子模塊，基于存放在所述數(shù)據(jù)庫子模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，生成調(diào)節(jié)發(fā)電機組無功出力的控制信號，并將所述控制信號發(fā)送給所述通信子模塊，通過通信子模塊將所述控制信號發(fā)送給所述遙調(diào)模塊或遙控模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的電力遠動主機，其特征在于，所述自動電壓控制 子模塊包括計算發(fā)電廠內(nèi)參與自動電壓控制的各臺發(fā)電機組應(yīng)承擔的單機無功功 率值Qi的計算單元、判斷各臺發(fā)電機組是否都滿足用戶為該發(fā)電機組設(shè)定的保護 約束條件的保護約束條件判斷單元、判斷計算單元計算出的各臺發(fā)電機組的單機 無功功率值Qi是否分別滿足用戶為該發(fā)電機組設(shè)定的無功容量約束條件的無功容 量約束條件判斷單元、將各臺發(fā)電機組所承擔的單機無功功率值轉(zhuǎn)換為發(fā)電機組 的勵磁調(diào)節(jié)裝置能夠接收的控制信號的控制信號產(chǎn)生單元以及用于識別發(fā)電廠的 高壓母線之間及發(fā)電廠的高壓母線與發(fā)電機組之間的接線方式的主接線結(jié)構(gòu)識 別單元，所述計算單元分別與所述保護約束條件判斷單元、所述無功容量約束 條件判斷單元、所述控制信號產(chǎn)生單元和所述主接線結(jié)構(gòu)識別單元相連。
3. 如權(quán)利要求2所述的電力遠動主機，其特征在于，所述控制信號為脈 沖信號、脈寬信號或模擬量信號。
4. 如權(quán)利要求2所述的電力遠動主機，其特征在于，所述保護約束條件包 括模擬量越限保護條件、狀態(tài)量閉鎖保護條件、通信目標值中斷保護條件和硬件故障保護條件。
5.如權(quán)利要求1所述的電力遠動主機，其特征在于，所述通信子模塊包 括將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準電力規(guī)約格式的規(guī)約收發(fā)單元、用于離線或在線配置下 裝程序的配置下裝程序單元以及數(shù)據(jù)交換接口單元，所述數(shù)據(jù)交換接口單元分 別與所述規(guī)約收發(fā)單元和所述配置下裝程序單元相連。
專利摘要本實用新型公開了一種具有電壓自動控制功能的電力遠動主機。該電力遠動主機可與遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊相連，包括通信子模塊、數(shù)據(jù)庫子模塊以及自動電壓控制子模塊。其中，自動電壓控制子模塊基于存放在數(shù)據(jù)庫子模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，生成調(diào)節(jié)發(fā)電機組無功出力的控制信號，并通過通信子模塊將該控制信號發(fā)送給遙調(diào)模塊或遙控模塊，再由遙調(diào)模塊或遙控模塊發(fā)送給參與自動電壓控制的各臺發(fā)電機組，實現(xiàn)自動電壓控制。本實用新型充分發(fā)揮了原有電力遠動主機的功能，減少了現(xiàn)場硬件設(shè)備的數(shù)量，提高了AVC調(diào)節(jié)過程中數(shù)據(jù)的運算精度。
文檔編號H02J3/12GK201260078SQ20082015350
公開日2009年6月17日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者吳成東, 楊凌云, 木 林, 宇 王, 褚文捷 申請人:上?；莅蚕到y(tǒng)控制有限公司