專利名稱：基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電網網絡重構技術，具體地說是一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)。
背景技術：
目前大型企業(yè)的二次能源利用越來越普及，但受并網難及發(fā)電電價低等限制，發(fā)電效能未得到合理釋放；同時，因單臺發(fā)電機組容量相對比較小，如組成孤網運行，供電安全性及穩(wěn)定性較弱?，F有的技術方案，主要是靠發(fā)電機組自身調控能力，除此之外，還采用低周減載裝置，但是，均未從系統(tǒng)角度對發(fā)配電網絡進行重構，因此，具有以下缺點
一、多機組間未建立有效協(xié)同聯系，單臺發(fā)電機組負荷變動對整個區(qū)域電網影響較大，嚴重的會導致網絡崩潰，嚴重影響安全生產，造成嚴重經濟損失及人身傷害。二、由于區(qū)域電網未與外界電網建立有效聯系，即使二次能源充足，也不能充分利用。

發(fā)明內容
針對上述不足，本發(fā)明提供了一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)，其不僅能夠通過對供配電網絡重構來釋放發(fā)電潛能，而且能夠實現節(jié)能減排目標，確保區(qū)域電網安全穩(wěn)定運行。為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術方案一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)，其特征是，包括能源管控中心、區(qū)域供配電網網絡、外界供配電網絡、同期聯絡變壓器和聯絡開關；所述區(qū)域供配電網網絡通過聯絡開關與外界供配電網絡連接，所述同期聯絡變壓器分別與區(qū)域供配電網網絡和外界供配電網絡連接；所述同期聯絡變壓器和聯絡開關分別與能源管控中心連接；其中，所述同期聯絡變壓器用以采集區(qū)域供配電網網絡和外界供配電網絡的數據信息，并發(fā)送給能源管控中心，所述能源管控中心對數據信息進行分析處理，并根據分析結果向發(fā)電機組控制子系統(tǒng)和聯絡開關發(fā)送控制指令。進一步地，所述區(qū)域供配電網網絡包括發(fā)電機組、發(fā)電機組協(xié)調控制子系統(tǒng)、主變壓器、區(qū)域供電網和區(qū)域配電網，所述發(fā)電機組通過主變壓器分別與區(qū)域供電網和區(qū)域配電網連接，所述發(fā)電機組協(xié)調控制子系統(tǒng)設置在發(fā)電機組之間并且與能源管控中心連接，用以協(xié)調各個發(fā)電機組出力。進一步地，所述能源管控中心包括PLC控制單元。進一步地，該種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)還包括發(fā)電機組負荷管理控制子系統(tǒng)，所述發(fā)電機組負荷管理控制子系統(tǒng)分別與發(fā)電機組和能源管控中心連接，用以對根據發(fā)電機組出力情況實時通過控制發(fā)電機組出力來對供配電網網絡負荷進行控制。進一步地，該種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)還包括發(fā)電機組勵磁控制子系統(tǒng)，所述發(fā)電機組勵磁控制子系統(tǒng)分別與發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)和能源管控中心連接，用以對發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)進行控制來提高發(fā)電機組的強勵倍數和強勵時間。該系統(tǒng)通過對多機發(fā)電機組從系統(tǒng)角度重新規(guī)劃，使供配電網網絡布局更趨合理，建立了發(fā)電機組間協(xié)同聯系，同時，通過采用同期聯絡變壓器建立區(qū)域供配電網和外界供配電電網的弱聯絡并且動態(tài)監(jiān)控它們之間的穿越功率，實時監(jiān)測發(fā)電機組功角，并把采集到的數據發(fā)送到能源管控中心。當孤網發(fā)用電平衡被打破時，首先協(xié)調多發(fā)電機組出力，如波動較大，發(fā)電機組響應不及時，快速閉合聯絡開關，確保孤網的安全穩(wěn)定運行，同時充分利用富余的二次能源，釋放發(fā)電潛能，實現節(jié)能減排目標。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過多發(fā)電機組供配電網絡重構，既能保證用電側負荷正常波動時能通過 能源管控中心協(xié)調控制發(fā)電機組出力來平衡，又能對超出調整范圍的較大負荷變化，通過實時監(jiān)測發(fā)電機組功角及區(qū)域供配電網和外界供配電電網之間的穿越功率，選擇快速合聯絡并網開關。本發(fā)明不僅有效避免網絡崩潰，確保孤網安全穩(wěn)定運行，而且能充分實現二次能源的有效利用，最大限度的發(fā)揮發(fā)電機組的發(fā)電潛能，可實現每年數千萬元的經濟效益。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖；圖2是本發(fā)明的控制原理框圖；圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)電路圖。
具體實施例方式如圖I和圖2所示，本發(fā)明的一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)，其特征是，包括能源管控中心、區(qū)域供配電網網絡、外界供配電網絡、同期聯絡變壓器、聯絡開關、發(fā)電機組負荷管理控制子系統(tǒng)和發(fā)電機組勵磁控制子系統(tǒng)。所述區(qū)域供配電網網絡包括發(fā)電機組、發(fā)電機組協(xié)調控制子系統(tǒng)、主變壓器、區(qū)域供電網和區(qū)域配電網，所述發(fā)電機組通過主變壓器分別與區(qū)域供電網和區(qū)域配電網連接，所述發(fā)電機組協(xié)調控制子系統(tǒng)設置在發(fā)電機組之間并且與能源管控中心連接，用以協(xié)調各個發(fā)電機組出力。所述區(qū)域供配電網網絡通過聯絡開關與外界供配電網絡連接，所述同期聯絡變壓器分別與區(qū)域供配電網網絡和外界供配電網絡連接；所述同期聯絡變壓器和聯絡開關分別與能源管控中心連接。所述同期聯絡變壓器用以采集區(qū)域供配電網網絡和外界供配電網絡的數據信息，并發(fā)送給包括PLC控制單元的能源管控中心，所述能源管控中心對數據信息進行分析處理，并根據分析結果向發(fā)電機組控制子系統(tǒng)和聯絡開關發(fā)送控制指令。所述發(fā)電機組負荷管理控制子系統(tǒng)分別與發(fā)電機組和能源管控中心連接，用以對根據發(fā)電機組出力情況實時通過控制發(fā)電機組出力來對供配電網網絡負荷進行控制；所述發(fā)電機組勵磁控制子系統(tǒng)分別與發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)和能源管控中心連接，用以對發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)進行控制來提高發(fā)電機組的強勵倍數和強勵時間。圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)電路圖，如圖3所示，本發(fā)明通過供配電網網路重構技術將1#主變、2#主變釋放出來，直接用于區(qū)域供配電網的配電使用。同時，靠同期聯絡變壓器②實現與外界供配電網的進行弱聯系，聯絡開關①根據網絡情況快速響應。區(qū)域供配電網和外界供配電網兩個系統(tǒng)之間的配合原則為半孤網狀態(tài)中當發(fā)電機故障切機，先啟動快速并網操作(通過同期聯絡變壓器②保持隨時同期，合上聯絡開關實現并網①)，若并網不成功，則在非常短的時間內啟動發(fā)電機組負荷管理控制子系統(tǒng)進行進行負荷快切，從而保證整個改造后的區(qū)域供配電網系統(tǒng)隨時都能達到一個發(fā)用電的平衡。在孤網狀態(tài)下，若發(fā)電機故障切機，則馬上啟動發(fā)電機組負荷管理控制子系統(tǒng)進行進行負荷快切，從而保證發(fā)用電的平衡。另外，通過對發(fā)電機組控制子系統(tǒng)的改造是為了使機組適應半孤網狀態(tài)及孤網狀態(tài)時能快速調整電網頻率，平衡發(fā)用電量，保持同期聯絡變壓器②上的穿越功率不超過其保護定值。本發(fā)明以PLC控制單元為核心、同期聯絡變壓器對區(qū)域供配電網強制性拉同期作用為基礎，外界供配電網與區(qū)域供配電網之間的聯絡開關為保障，發(fā)電機組控制子系統(tǒng)為控制切入點和采用IEC61850通訊協(xié)議通過光纖實現快速通訊的系統(tǒng)技術集成。本發(fā)明在區(qū)域供配電網和外界供配電網之間設立一定容量的同期聯絡變壓器以實現兩個主要功能一方面保證區(qū)域供配電網在可控波動范圍內和外界供配電網的電氣參數時時保持一致。另 一方面動態(tài)采集外界供配電網和區(qū)域供配電網之間的穿越功率(大小和方向)，并把采集到的數據通過光纖傳輸到能源管控中心。能源管控中心將采集到的數據進行分析處理，如果檢測到穿越功率由外界供配電網流向區(qū)域供配電網且缺額不大時(小于同期聯絡變壓器的容量)，給發(fā)電機組控制子系統(tǒng)發(fā)增加出力信號；當檢測到缺額較大時快速合弱并網聯絡開關。如果檢測到穿透功率由區(qū)域供配電網流向外界供配電網且余額不大時(小于同期聯絡變壓器的容量)，給發(fā)電機組控制子系統(tǒng)發(fā)減少出力信號；當檢測到余額較大時快速合弱并網聯絡開關，從而提高區(qū)域供配電網多機組發(fā)電的利用率。本發(fā)明實現了自動跟蹤調節(jié)區(qū)域供配電網與外界供配電網之間的同步和自動并網，并且進行科學合理的邏輯程序判斷，確保了區(qū)域供配電網的安全穩(wěn)定運行。
權利要求
1.一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng),其特征是,包括能源管控中心、區(qū)域供配電網網絡、外界供配電網絡、同期聯絡變壓器和聯絡開關；所述區(qū)域供配電網網絡通過聯絡開關與外界供配電網絡連接，所述同期聯絡變壓器分別與區(qū)域供配電網網絡和外界供配電網絡連接；所述同期聯絡變壓器和聯絡開關分別與能源管控中心連接；其中，所述同期聯絡變壓器用以采集區(qū)域供配電網網絡和外界供配電網絡的數據信息，并發(fā)送給能源管控中心，所述能源管控中心對數據信息進行分析處理，并根據分析結果向發(fā)電機組控制子系統(tǒng)和聯絡開關發(fā)送控制指令。
2.根據權利要求I所述的一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)，其特征是，所述區(qū)域供配電網網絡包括發(fā)電機組、發(fā)電機組協(xié)調控制子系統(tǒng)、主變壓器、區(qū)域供電網和區(qū)域配電網，所述發(fā)電機組通過主變壓器分別與區(qū)域供電網和區(qū)域配電網連接，所述發(fā)電機組協(xié)調控制子系統(tǒng)設置在發(fā)電機組之間并且與能源管控中心連接，用以協(xié)調各個發(fā)電機組出力。
3.根據權利要求I所述的一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)，其特征是，所述能源管控中心包括PLC控制單元。
4.根據權利要求I至3任一項所述的一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)，其特征是，還包括發(fā)電機組負荷管理控制子系統(tǒng)，所述發(fā)電機組負荷管理控制子系統(tǒng)分別與發(fā)電機組和能源管控中心連接，用以對根據發(fā)電機組出力情況實時通過控制發(fā)電機組出力來對供配電網網絡負荷進行控制。
5.根據權利要求I至3任一項所述的一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)，其特征是，還包括發(fā)電機組勵磁控制子系統(tǒng)，所述發(fā)電機組勵磁控制子系統(tǒng)分別與發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)和能源管控中心連接，用以對發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)進行控制來提高發(fā)電機組的強勵倍數和強勵時間。
全文摘要
一種基于多發(fā)電機組的供配電網網絡重構系統(tǒng)，主要解決發(fā)電機組發(fā)電效能未得到合理釋放的問題，它通過對供配電網網絡重新布局，建立了發(fā)電機組之間的協(xié)同聯系，同時，采用同期聯絡變壓器建立區(qū)域供配電網和外界供配電電網的弱聯絡且動態(tài)監(jiān)控它們之間的穿越功率，并把采集到的數據發(fā)送到能源管控中心進行相關調控。本發(fā)明既能保證用電側負荷正常波動時能通過能源管控中心協(xié)調控制發(fā)電機組出力來平衡，又能對超出調整范圍的較大負荷變化時選擇快速合聯絡并網開關。本發(fā)明不僅有效避免網絡崩潰，確保孤網安全穩(wěn)定運行，而且能充分實現二次能源的有效利用，最大限度的發(fā)揮發(fā)電機組的發(fā)電潛能。
文檔編號H02J3/00GK102664408SQ20121014647
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月12日 優(yōu)先權日2012年5月12日
發(fā)明者于鈞, 倪守生, 張永護, 徐有芳, 徐蕾, 李勇, 李咸全, 王興強, 王興璞, 王文濤, 高忠升 申請人:山東魯冶瑞寶電氣自動化有限公司