專利名稱：具有廠級自動發(fā)電控制功能的電力遠動主機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種具有廠級自動發(fā)電控制功能的電力遠動主機。
背景技術(shù)：
目前，電網(wǎng)對火電廠機組的調(diào)度絕大部分采用自動發(fā)電控制(AGC)直調(diào)方式，即將負荷指令發(fā)給每臺機組，直接調(diào)度每臺機組負荷。發(fā)電機組AGC的投入對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟運行起到了積極有效的促進作用。但是，目前的負荷調(diào)度方式由于不能在發(fā)電廠內(nèi)部實現(xiàn)各臺機組負荷的經(jīng)濟分配，同時在一定程度上影響到發(fā)電機組的使用壽命和檢修成本，已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前低碳經(jīng)濟和節(jié)能減排的政策要求。為實現(xiàn)電廠內(nèi)各機組負荷的經(jīng)濟分配，現(xiàn)有的方法是在遠動終端(RTU)和分散控制系統(tǒng)(DCS)之間增加一個具有對全廠負荷進行分配功能的獨立裝置，該裝置從RTU讀取進行廠級AGC控制所需的數(shù)據(jù)，經(jīng)過優(yōu)化分配后將各機組負荷指令發(fā)給機組的DCS系統(tǒng)，同時將廠級AGC控制參數(shù)如廠級AGC負荷上下限、全廠負荷調(diào)節(jié)速率、全廠實發(fā)有功功率、各機組廠級AGC運行狀態(tài)等通過RTU送至調(diào)度。這種方法需要增加新增裝置和RTU之間的規(guī)約通信以及與機組DCS指令接口的通信，加大了整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種具有廠級自動發(fā)電控制(AGC)功能的電力遠動主機，能夠在發(fā)電廠內(nèi)各機組間自動進行負荷優(yōu)化分配。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種具有廠級自動發(fā)電控制功能的電力遠動主機，與調(diào)度能量管理系統(tǒng)/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)主站(簡稱調(diào)度EMS/SCADA主站)、遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊相連，所述電力遠動主機包括通信子模塊、數(shù)據(jù)庫子模塊以及全廠負荷分配子模塊；其中，通信子模塊，用于在所述調(diào)度EMS/SCADA主站與數(shù)據(jù)庫子模塊之間，以及在所述遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊、遙控模塊與數(shù)據(jù)庫子模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)庫子模塊，用于存放進行廠級自動發(fā)電控制所需的數(shù)據(jù)，分別與所述通信子模塊和所述全廠負荷分配子模塊進行數(shù)據(jù)交互；以及全廠負荷分配子模塊，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)電機組有功出力的控制信號，并將所述控制信號依次通過所述數(shù)據(jù)庫子模塊和所述通信子模塊發(fā)送給所述遙調(diào)模塊?？蛇x地，所述全廠負荷分配子模塊包括依次相連的保護約束條件判斷單元、機組控制模式判斷單元、控制約束條件處理單元和全廠負荷分配計算單元；其中，保護約束條件判斷單元，用于判斷全廠及各臺發(fā)電機組是否都滿足用戶為它們設(shè)定的保護約束條件；機組控制模式判斷單元，用于判斷電廠內(nèi)所有機組的運行狀況和控制模式，并根
4據(jù)當(dāng)前控制模式計算全廠控制參數(shù)；控制約束條件處理單元，用于處理為達到所需的控制功能而需要滿足的各種控制約束條件；以及全廠負荷分配計算單元，用于根據(jù)當(dāng)前各機組的控制模式，在滿足各種控制約束條件的情況下計算電廠內(nèi)各臺發(fā)電機組應(yīng)承擔(dān)的有功功率，并將全廠負荷指令分配給各機組。可選地，所述全廠負荷分配子模塊生成的控制信號為模擬量信號?？蛇x地，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?？蛇x地，所述機組控制模式包括非AGC模式，由機組分散控制系統(tǒng)操作人員手動下發(fā)指令；傳統(tǒng)單機AGC模式，機組投入AGC，并且由調(diào)度下發(fā)單機指令；機組控制模式，機組投入AGC，但由操作人員通過所述電力遠動主機下發(fā)單機指令；電廠控制模式，機組投入AGC，由操作員手動下發(fā)全廠負荷指令，經(jīng)所述全廠負荷分配子模塊分配后形成機組負荷指令；以及調(diào)度控制模式，機組投入AGC，由調(diào)度下發(fā)全廠負荷指令，經(jīng)所述全廠負荷分配子模塊分配后形成機組負荷指令?？蛇x地，所述控制約束條件包括單機負荷指令在機組可調(diào)容量之內(nèi)、全廠負荷指令在全廠可調(diào)容量之間時，各機組需留有的備用容量、全廠有功調(diào)節(jié)速度需滿足的調(diào)節(jié)速率要求和各機組間負荷率差值的范圍。可選地，所述全廠負荷分配計算單元的計算方式包括按照各機組煤耗特性計算或者按照各機組比例系數(shù)計算?？蛇x地，所述按照各機組煤耗特性計算的方式包括在滿足所述控制約束條件的前提下，通過優(yōu)化計算分配各機組的負荷使全廠煤耗最低；可選地，所述按照各機組比例系數(shù)計算的方式包括將全廠負荷按參與全廠負荷分配的各機組的比例系數(shù)分配給各機組?？蛇x地，所述通信子模塊包括規(guī)約收發(fā)單元，用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準電力規(guī)約格式；配置下裝程序單元，用于離線或在線配置下裝程序；以及數(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，用于在所述規(guī)約收發(fā)單元與所述數(shù)據(jù)庫子模塊之間、所述配置下裝程序單元與所述數(shù)據(jù)庫子模塊之間、所述遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊與所述數(shù)據(jù)庫子模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(a).實時同源采集，保證數(shù)據(jù)一致性和運算精度本發(fā)明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，保證了廠級自動發(fā)電控制調(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)的運算精度和實時性。(b).沒有通信延時和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度損失
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本發(fā)明自動發(fā)電控制目標調(diào)節(jié)和反饋均在同一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)沒有通信時間延遲，沒有轉(zhuǎn)換過程中精度損失。(c).優(yōu)化現(xiàn)有資源本發(fā)明在充分發(fā)揮了現(xiàn)有電力遠動主機的功能的基礎(chǔ)上，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。(d).提高電廠生產(chǎn)靈活性、降低發(fā)電成本，實現(xiàn)節(jié)能減排本發(fā)明提供了多種控制模式，電廠值班人員可以根據(jù)機組運行工況改變控制模式或調(diào)整機組間的負荷分配，這大大提高了電廠生產(chǎn)的靈活性，而利用全廠負荷分配子模塊提供的優(yōu)化分配結(jié)果可以使電廠機組運行在較為經(jīng)濟的狀態(tài)，可以減少耗煤量，在降低發(fā)電成本的同時也實現(xiàn)了節(jié)能減排。(e).減小電廠機組異常對電網(wǎng)的沖擊在機組發(fā)生故障時，本發(fā)明的電力遠動主機可以自動實現(xiàn)機組間負荷轉(zhuǎn)移，使電廠總有功出力與調(diào)度要求一致，減小對電網(wǎng)的沖擊。


本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中圖1為本發(fā)明一個實施例的具有廠級自動發(fā)電控制功能的電力遠動主機的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一個實施例的全廠負荷分配子模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明一個實施例的通信子模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。圖1為本發(fā)明一個實施例的具有廠級自動發(fā)電控制功能的電力遠動主機的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該具有廠級自動發(fā)電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。另外，該電力遠動主機1還與調(diào)度能量管理系統(tǒng)/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)主站(簡稱調(diào)度EMS/SCADA主站)7相連。電力遠動主機1包括通信子模塊11、數(shù)據(jù)庫子模塊12以及全廠負荷分配子模塊13。其中，通信子模塊11用于在調(diào)度EMS/SCADA主站7與數(shù)據(jù)庫子模塊12之間，以及遙信模塊2、遙測模塊3、 遙調(diào)模塊4及遙控模塊5與數(shù)據(jù)庫子模塊12之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)庫子模塊12用于存放進行廠級自動發(fā)電控制所需的數(shù)據(jù)，分別與通信子模塊11和全廠負荷分配子模塊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EMS/SCADA主站7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)及有功容量約束參數(shù)，具體例如機組AGC投退信號狀態(tài)、廠級AGC/
6單機AGC切換硬開關(guān)狀態(tài)、機組有功調(diào)節(jié)上下限、機組有功調(diào)節(jié)速度、保護/運行反饋信號狀態(tài)、全廠有功目標值等。全廠負荷分配子模塊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)電機組有功出力的控制信號(可以為模擬量信號)，并將控制信號通過數(shù)據(jù)庫子模塊12發(fā)送給通信子模塊11，通過通信子模塊11將該控制信號發(fā)送給遙調(diào)模塊4，最后由遙調(diào)模塊4發(fā)送給參與廠級自動發(fā)電控制的發(fā)電廠內(nèi)的各臺發(fā)電機組的DCS系統(tǒng)，實現(xiàn)廠級自動發(fā)電控制。在圖1所示的實施例中，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可以是通過HDLC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也可以是通過網(wǎng)絡(luò)相互連接的。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、有功調(diào)節(jié)速率、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 12，并根據(jù)調(diào)度EMS/SCADA主站7的要求發(fā)送到調(diào)度EMS/SCADA主站7。遙調(diào)模塊4用于各發(fā)電機組有功出力控制信號的輸出。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、電容器投入退出等。圖2為本發(fā)明一個實施例的全廠負荷分配子模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示， 全廠負荷分配子模塊13可以包括保護約束條件判斷單元131、機組控制模式判斷單元132、 控制約束條件處理單元133以及全廠負荷分配計算單元134，它們依次相連，其中保護約束條件判斷單元131用于判斷全廠及各臺發(fā)電機組是否都滿足用戶為它們設(shè)定的保護約束條件，并在不滿足的情況下執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的動作。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等。機組控制模式判斷單元132用于判斷電廠內(nèi)所有機組的運行狀況和控制模式，并根據(jù)當(dāng)前控制模式計算全廠控制參數(shù)。機組控制模式可以包括由機組分散控制系統(tǒng)操作人員手動下發(fā)指令的非自動發(fā)電控制(AGC)模式、機組投入AGC，并且由調(diào)度下發(fā)單機指令的傳統(tǒng)單機AGC模式、機組投入 AGC，但由操作人員通過所述電力遠動主機下發(fā)單機指令的機組控制模式、機組投入AGC，由操作員手動下發(fā)全廠負荷指令，經(jīng)所述全廠負荷分配子模塊分配后形成機組負荷指令的電廠控制模式、以及機組投入AGC，由調(diào)度下發(fā)全廠負荷指令，經(jīng)所述全廠負荷分配子模塊分配后形成機組負荷指令的調(diào)度控制模式。當(dāng)機組控制模式改變時，可以觸發(fā)全廠負荷分配計算單元134重新分配全廠負荷，以進行負荷轉(zhuǎn)移?？刂萍s束條件處理單元133主要處理為達到所需的控制功能而需要滿足的各種約束條件，例如使單機負荷指令在機組可調(diào)容量之內(nèi)的各機組的有功容量約束、當(dāng)全廠負荷指令在全廠可調(diào)容量之間時，為了保證全廠有功調(diào)節(jié)速度而設(shè)置的機組保留容量約束、 使全廠有功調(diào)節(jié)速度滿足調(diào)度要求的全廠有功調(diào)節(jié)速率約束、以及限定各機組間負荷率差值范圍的負荷率偏差約束等?？刂萍s束條件處理單元133主要通過合理修改各機組的可調(diào)節(jié)范圍即可調(diào)節(jié)上下限來實現(xiàn)各種控制要求。
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全廠負荷分配計算單元134用于根據(jù)當(dāng)前各機組的控制模式，在滿足各種控制約束條件的情況下計算電場內(nèi)各臺發(fā)電機組應(yīng)承擔(dān)的有功功率，并將全廠負荷指令分配給各機組。根據(jù)分配的依據(jù)不同可以分為按照各機組煤耗特性計算進行優(yōu)化分配和根據(jù)各機組比例系數(shù)計算進行比例分配兩種按照各機組煤耗特性計算進行優(yōu)化分配時，全廠負荷分配計算單元134根據(jù)輸入的煤耗特性參數(shù)以全廠煤耗最少為目標分配全廠負荷指令。煤耗特性參數(shù)通過將機組多個負荷點及其對應(yīng)的煤耗率擬合為煤耗特性曲線獲得。按照各機組比例系數(shù)進行比例分配時，全廠負荷分配計算單元134將全廠負荷指令按設(shè)定的參與全廠負荷分配的各機組比例系數(shù)進行分配，機組分配系數(shù)可以根據(jù)需要進行修改。用戶可根據(jù)具體的需求，手動選擇全廠負荷分配策略，也可以設(shè)定不同的時間段采用不同的分配策略，全廠負荷分配計算單元134會隨著系統(tǒng)時間的不同自動切換分配策略。用戶也可以在分配完成后手動觸發(fā)優(yōu)化分配功能重新分配全廠負荷，或者可以通過手動偏置功能直接修改各機組的目標值。圖3為本發(fā)明一個實施例的通信子模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該通信子模塊11可以包括規(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。其中，規(guī)約收發(fā)單元111用于將數(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1與調(diào)度 EMS/SCADA主站7或其它電力監(jiān)控設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換。配置下裝程序單元112用于離線或在線配置下裝程序，從而為全廠負荷分配子模塊13設(shè)置用于自動發(fā)電控制的參數(shù)，使用戶可通過該配置下裝程序單元112為電力遠動主機1設(shè)定保護約束條件和控制約束條件。數(shù)據(jù)交換接口單元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、遙測模塊3、遙調(diào)模塊4和遙控模塊5與數(shù)據(jù)庫子模塊12之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。另外，本發(fā)明的配置下裝程序單元112可通過數(shù)據(jù)交換接口單元113直接耦合到全廠負荷分配子模塊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。利用本發(fā)明的具有廠級自動發(fā)電控制功能的電力遠動主機能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電廠的自動發(fā)電控制，其具體控制過程主要包括以下步驟步驟1，實時采集進行自動發(fā)電控制所需的數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給調(diào)度 EMS/SCADA主站，并實時接收由調(diào)度EMS/SCADA主站下達的全廠總有功目標值；上述數(shù)據(jù)包括每臺發(fā)電機組的有功功率、無功功率、系統(tǒng)頻率、各機組有功調(diào)節(jié)上下限、機組有功調(diào)節(jié)速率、斷路器位置狀態(tài)等。步驟2，判斷全廠以及各臺發(fā)電機組是否都滿足用戶為它們設(shè)定的保護約束條件， 如果不滿足保護約束條件，則按照預(yù)先設(shè)定的動作執(zhí)行。廠級保護約束條件包括調(diào)度全廠有功目標異?；蚺c調(diào)度通信中斷則轉(zhuǎn)到本地控制等條件；機組約束條件包括本遠動主機輸出機組指令與DCS指令返回值偏差超過設(shè)定的死區(qū)或機組DCS系統(tǒng)AGC功能退出則退出廠級控制、機組負荷信號故障則將所有機組退出廠級控制等。步驟3，判斷各機組的控制模式，確定參與全廠負荷指令分配的機組，并根據(jù)機組控制模式和步驟1中所采集到的數(shù)據(jù)計算全廠自動發(fā)電控制相關(guān)參數(shù)，如全廠有功功率調(diào)節(jié)上下限、全廠有功實測值等。
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步驟4，根據(jù)用戶制定的全廠負荷指令分配策略，計算出發(fā)電廠內(nèi)參與自動發(fā)電控制的各臺發(fā)電機組的單機有功功率值。步驟5，將步驟4中分配的結(jié)果通過數(shù)據(jù)庫子模塊和遙調(diào)模塊發(fā)送給機組的DCS系統(tǒng)，由DCS系統(tǒng)調(diào)節(jié)機組的有功出力。本發(fā)明充分發(fā)揮了現(xiàn)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，提高了機組有功調(diào)節(jié)過程中數(shù)據(jù)的運算精度。根據(jù)火電廠各臺機組的煤耗率、調(diào)節(jié)范圍、運行工況等性能參數(shù)，自動、合理地進行全廠機組負荷優(yōu)化分配，有效降低發(fā)電成本；減少機組的調(diào)節(jié)頻度，提高機組的安全穩(wěn)定性，延長機組使用壽命，降低維護成本；對電網(wǎng)自動控制則可大幅度精簡電力調(diào)度控制對象，簡化電網(wǎng)調(diào)度員對電廠的運行操作。本發(fā)明提供的技術(shù)符合國家節(jié)能減排政策。詳細來說，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(a).實時同源采集，保證數(shù)據(jù)一致性和運算精度本發(fā)明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，保證了廠級自動發(fā)電控制調(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)的運算精度和實時性。(b).沒有通信延時和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度損失本發(fā)明自動發(fā)電控制目標調(diào)節(jié)和反饋均在同一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)沒有通信時間延遲，沒有轉(zhuǎn)換過程中精度損失。(c).優(yōu)化現(xiàn)有資源本發(fā)明在充分發(fā)揮了現(xiàn)有電力遠動主機的功能的基礎(chǔ)上，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。(d).提高電廠生產(chǎn)靈活性、降低發(fā)電成本，實現(xiàn)節(jié)能減排本發(fā)明提供了多種控制模式，電廠值班人員可以根據(jù)機組運行工況改變控制模式或調(diào)整機組間的負荷分配，這大大提高了電廠生產(chǎn)的靈活性，而利用全廠負荷分配子模塊提供的優(yōu)化分配結(jié)果可以使電廠機組運行在較為經(jīng)濟的狀態(tài)，可以減少耗煤量，在降低發(fā)電成本的同時也實現(xiàn)了節(jié)能減排。(e).減小電廠機組異常對電網(wǎng)的沖擊在機組發(fā)生故障時，本發(fā)明的電力遠動主機可以自動實現(xiàn)機組間負荷轉(zhuǎn)移，使電廠總有功出力與調(diào)度要求一致，減小對電網(wǎng)的沖擊。本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
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權(quán)利要求
1.一種具有廠級自動發(fā)電控制功能的電力遠動主機，與調(diào)度EMS/SCADA主站、遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊相連，所述電力遠動主機包括通信子模塊、數(shù)據(jù)庫子模塊以及全廠負荷分配子模塊；其中，通信子模塊，用于在所述調(diào)度EMS/SCADA主站與數(shù)據(jù)庫子模塊之間，以及在所述遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊、遙控模塊與數(shù)據(jù)庫子模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)庫子模塊，用于存放進行廠級自動發(fā)電控制所需的數(shù)據(jù)，分別與所述通信子模塊和所述全廠負荷分配子模塊進行數(shù)據(jù)交互；以及全廠負荷分配子模塊，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)電機組有功出力的控制信號，并將所述控制信號依次通過所述數(shù)據(jù)庫子模塊和所述通信子模塊發(fā)送給所述遙調(diào)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力遠動主機，其特征在于，所述全廠負荷分配子模塊包括依次相連的保護約束條件判斷單元、機組控制模式判斷單元、控制約束條件處理單元和全廠負荷分配計算單元；其中，保護約束條件判斷單元，用于判斷全廠及各臺發(fā)電機組是否都滿足用戶為它們設(shè)定的保護約束條件；機組控制模式判斷單元，用于判斷電廠內(nèi)所有機組的運行狀況和控制模式，并根據(jù)當(dāng)前控制模式計算全廠控制參數(shù)；控制約束條件處理單元，用于處理為達到所需的控制功能而需要滿足的各種控制約束條件；以及全廠負荷分配計算單元，用于根據(jù)當(dāng)前各機組的控制模式，在滿足各種控制約束條件的情況下計算電廠內(nèi)各臺發(fā)電機組應(yīng)承擔(dān)的有功功率，并將全廠負荷指令分配給各機組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力遠動主機，其特征在于，所述全廠負荷分配子模塊生成的控制信號為模擬量信號。
4.根據(jù)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.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力遠動主機，其特征在于，所述機組控制模式包括 非AGC模式，由機組分散控制系統(tǒng)操作人員手動下發(fā)指令；傳統(tǒng)單機AGC模式，機組投入AGC，并且由調(diào)度下發(fā)單機指令； 機組控制模式，機組投入AGC，但由操作人員通過所述電力遠動主機下發(fā)單機指令； 電廠控制模式，機組投入AGC，由操作員手動下發(fā)全廠負荷指令，經(jīng)所述全廠負荷分配子模塊分配后形成機組負荷指令；以及調(diào)度控制模式，機組投入AGC，由調(diào)度下發(fā)全廠負荷指令，經(jīng)所述全廠負荷分配子模塊分配后形成機組負荷指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力遠動主機，其特征在于，所述控制約束條件包括各機組的有功容量約束、機組保留容量約束、全廠有功調(diào)節(jié)速率約束和負荷率偏差約束。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力遠動主機，其特征在于，所述全廠負荷分配計算單元的計算方式包括按照各機組煤耗特性計算或者按照各機組比例系數(shù)計算。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力遠動主機，其特征在于，所述按照各機組煤耗特性計算的方式包括在滿足所述控制約束條件的前提下，通過優(yōu)化計算分配各機組的負荷使全廠煤耗最低；所述按照各機組比例系數(shù)計算的方式包括將全廠負荷按參與全廠負荷分配的各機組的比例系數(shù)分配給各機組。
9.根據(jù)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 規(guī)約收發(fā)單元，用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準電力規(guī)約格式； 配置下裝程序單元，用于離線或在線配置下裝程序；以及數(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，用于在所述規(guī)約收發(fā)單元與所述數(shù)據(jù)庫子模塊之間、所述配置下裝程序單元與所述數(shù)據(jù)庫子模塊之間、所述遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊和遙控模塊與所述數(shù)據(jù)庫子模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有廠級自動發(fā)電控制功能的電力遠動主機，與遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊、遙控模塊和調(diào)度EMS/SCADA主站相連，具體包括通信子模塊，用于在調(diào)度EMS/SCADA主站與數(shù)據(jù)庫子模塊之間，以及在遙信模塊、遙測模塊、遙調(diào)模塊、遙控模塊與數(shù)據(jù)庫子模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)庫子模塊，用于存放進行廠級AGC所需的數(shù)據(jù)，分別與通信子模塊和全廠負荷分配子模塊進行數(shù)據(jù)交互；全廠負荷分配子模塊，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)電機組有功出力的控制信號，并將控制信號依次通過數(shù)據(jù)庫子模塊和通信子模塊發(fā)送給遙調(diào)模塊。本發(fā)明在充分發(fā)揮現(xiàn)有電力遠動主機的功能的基礎(chǔ)上，減少現(xiàn)場硬件設(shè)備的數(shù)量，提高了機組有功調(diào)節(jié)過程中數(shù)據(jù)的運算精度。
文檔編號H02J13/00GK102222914SQ201110161218
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者劉飛, 吳成東, 吳穎, 李健, 禇文捷 申請人:上?；莅蚕到y(tǒng)控制有限公司