基于dcs的發(fā)電廠保安電源切換方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于DCS的發(fā)電廠保安電源切換方法，方法步驟包括：⑴將電廠中保安段上配置的母線保護(hù)裝置以及斷路器上配置的過流保護(hù)裝置的保護(hù)出口、斷路器位置接點(diǎn)以及柴油發(fā)電機(jī)狀態(tài)，引入電廠的DCS系統(tǒng)，進(jìn)行邏輯組態(tài)；⑵DCS系統(tǒng)按照負(fù)荷重要程度，通過對邏輯組態(tài)后的開關(guān)量的判斷，對斷路器、柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制，分批發(fā)出啟動負(fù)荷的指令，實(shí)現(xiàn)保安電源切換，使得保安電源上的重要負(fù)荷可以自動恢復(fù)運(yùn)行。本發(fā)明進(jìn)行“失壓”、“永久故障”的判斷，使得切換更加可靠，同時，充分利用電廠已有設(shè)備實(shí)現(xiàn)保安電源切換的目的，節(jié)省成本。
【專利說明】基于DCS的發(fā)電廠保安電源切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)組自動發(fā)電控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種基于DCS的發(fā)電廠保安電源切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機(jī)組在全廠失電的情況下，為了保證機(jī)組能夠正常停機(jī)，避免損壞設(shè)備，要保證電廠的一些重要負(fù)荷能夠不間斷供電，如:空預(yù)器電機(jī)、火檢冷卻風(fēng)機(jī)、交流密封油泵、潤滑油泵等負(fù)荷，以確保機(jī)組能夠安全停機(jī)，目前的做法是將這些重要負(fù)荷接入“保安段”，保安段既是保證機(jī)組安全的一段母線(380V)，帶一些全廠最重要的、不能停電的負(fù)荷，通過備自投裝置進(jìn)行切換，防止“保安段”的失電。1，目前的方法多采用引進(jìn)備自投裝置實(shí)現(xiàn)保安電源的切換，但是備自投裝置只能根據(jù)電壓及電流判據(jù)來進(jìn)行電源側(cè)開關(guān)的控制，無法實(shí)現(xiàn)母線電壓恢復(fù)后重要負(fù)荷的自啟動控制，同時此種方式需要購置備自投保護(hù)裝置，增加成本；2, DCS是分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)的簡稱,它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機(jī)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。但單純依靠DCS邏輯來實(shí)現(xiàn)切換也有其明顯的劣勢，由于DCS系統(tǒng)中采集的電壓、電流量均為變送器提供的4-20mA量，其采樣的可靠度、精度及故障暫態(tài)特性反應(yīng)上不及傳統(tǒng)保護(hù)、自動裝置，故在依據(jù)電壓、電流及開關(guān)量來進(jìn)行邏輯判斷上如“永久故障”，“低電壓動作”等不及傳統(tǒng)的保護(hù)、自動裝置準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于DCS的發(fā)電廠保安電源切換方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種基于DCS的發(fā)電廠保安電源切換方法，方法步驟如:
[0006]⑴將電廠中保安段上配置的母線保護(hù)裝置以及斷路器上配置的過流保護(hù)裝置的保護(hù)出口、斷路器位置接點(diǎn)以及柴油發(fā)電機(jī)狀態(tài)，引入電廠的DCS系統(tǒng)，進(jìn)行邏輯組態(tài)；
[0007](2) DCS系統(tǒng)按照負(fù)荷重要程度，通過對邏輯組態(tài)后的開關(guān)量的判斷，對斷路器、柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制，分批發(fā)出啟動負(fù)荷的指令，實(shí)現(xiàn)保安電源切換，使得保安電源上的重要負(fù)荷自動恢復(fù)運(yùn)行，保持保安段母線持續(xù)供電。
[0008]而且，對于具有A，B兩段保安電源切換系統(tǒng)的300MW及以上機(jī)組，A段保安電源切換方法步驟如下:
[0009]⑴判斷A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作與斷路器DLl保護(hù)裝置的保護(hù)動作，如果兩者同時動作，引入方法的下一步，如果兩者只是單一動作，則結(jié)束；
[0010]⑵發(fā)出啟動柴油發(fā)電機(jī)指令，同時啟動保安A段切換邏輯；
[0011]⑶啟動保安A段切換邏輯后，實(shí)施三路判斷；
[0012]①第一路操作:保安B段無低電壓保護(hù)動作，且DL3為分位、DL7為分位，繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作；
[0013]A、繼續(xù)操作第一路，發(fā)出跳開DL2指令，判斷DL2狀態(tài)，DL2狀態(tài)為分位，則繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作；
[0014]B、繼續(xù)操作第一路，發(fā)出合入DL7指令；
[0015]C、繼續(xù)操作第一路，判斷A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作是否消失，如果消失，則繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作；
[0016]D、繼續(xù)操作第一路，根據(jù)電機(jī)的啟動特性，分別實(shí)施O秒啟動電機(jī)、15秒啟動電機(jī)及30秒啟動電機(jī),操作完成；
[0017]②第二路判斷:保安B段無低電壓保護(hù)動作，且DL3為分位、DL7為合位，繼續(xù)第二路操作，否則結(jié)束第二路操作；
[0018]A、繼續(xù)操作第二路，發(fā)出跳開DL2及DL7指令，判斷DL2及DL7狀態(tài)，DL2及DL7狀態(tài)均為分位，則說明柴油機(jī)可帶載，繼續(xù)第二路操作，否則進(jìn)行3分鐘延時后結(jié)束第二路操作；
[0019]B、繼續(xù)操作第二路，發(fā)出合入DL7指令；
[0020]C、繼續(xù)操作第二路，判斷A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作是否消失，如果消失，則繼續(xù)第二路操作，否則結(jié)束第二路操作；
[0021]D、繼續(xù)操作第二路，根據(jù)電機(jī)的啟動特性，分別實(shí)施O秒啟動電機(jī)、15秒啟動電機(jī)及30秒啟動電機(jī),操作完成；
[0022]③第三路判斷:保安B段無低電壓保護(hù)動作，且DL3為合位，結(jié)束第三路操作。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
[0024]1、本發(fā)明可以替代備自投保護(hù)裝置，使用電廠已有的基本配置完成保安電源切換，充分利用電廠已有設(shè)備實(shí)現(xiàn)保安電源切換的目的，節(jié)省成本。
[0025]2、本發(fā)明與傳統(tǒng)的備自投切換相比，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在保安段恢復(fù)供電后自動啟動重要設(shè)備，實(shí)現(xiàn)保安電源切換到重要負(fù)荷重新啟動運(yùn)行的全自動控制。
[0026]3、與單純依靠DCS邏輯實(shí)現(xiàn)切換的方法不同，本發(fā)明利用更加專業(yè)的保護(hù)裝置進(jìn)行“失壓”、“永久故障”的判斷，使得切換更加可靠。
[0027]4、本發(fā)明充分利用DCS邏輯靈活多變的特性，實(shí)現(xiàn)在切換過程中可能出現(xiàn)的開關(guān)拒動、永久性故障判斷等不同情況下的切換方式。
[0028]5、鑒于DCS判斷低電壓或是永久性故障等方面與專業(yè)的保護(hù)裝置相比具有明顯不足的劣勢，利用低壓段低電壓保護(hù)裝置以及低壓段分段保護(hù)裝置等替代DCS對低電壓或是永久性故障進(jìn)行判別，將判別結(jié)果以開關(guān)量的方式送入DCS，輔助DCS進(jìn)行邏輯判斷，完成保安電源的切換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為300麗及以上機(jī)組具有的A，B兩段保安電源切換系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明具有A，B兩段保安電源切換系統(tǒng)的A段方法步驟邏輯圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]基本原理
[0033]將電廠中保安段上配置的母線保護(hù)裝置以及斷路器上配置的過流保護(hù)裝置的保護(hù)出口，斷路器位置接點(diǎn)以及柴油發(fā)電機(jī)狀態(tài)，引入電廠的DCS (distributed controlsystems)系統(tǒng)，進(jìn)行邏輯組態(tài)，通過對開關(guān)量的判斷，對斷路器、柴油發(fā)電機(jī)等進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)保安電源切換，保持保安段母線持續(xù)供電。
[0034]當(dāng)保安電源電壓恢復(fù)后，DCS系統(tǒng)按照負(fù)荷重要程度，分批發(fā)出啟動負(fù)荷的指令，使得保安電源上的重要負(fù)荷可以自動恢復(fù)運(yùn)行，保證機(jī)組安全穩(wěn)定停機(jī)。
[0035]一種基于DCS的發(fā)電廠保安電源切換方法，如圖1所示，兩段保安電源為現(xiàn)在300MW及以上大機(jī)組常用的模式，故選用具有A，B兩段保安電源的切換系統(tǒng)作例，A段方法與B段方法相同，其中A段方法步驟如下:
[0036]⑴判斷A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作與斷路器DLl保護(hù)裝置的保護(hù)動作，如果兩者同時動作，引入方法的下一步，如果兩者只是單一動作，則結(jié)束；
[0037]⑵發(fā)出啟動柴油發(fā)電機(jī)指令，同時啟動保安A段母線切換邏輯；
[0038]⑶啟動保安A段母線切換邏輯后，實(shí)施三路判斷；
[0039]①第一路操作:保安B段無低電壓保護(hù)動作，且DL3為分位、DL7為分位，繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作；
[0040]A、繼續(xù)操作第一路，發(fā)出跳開DL2指令，判斷DL2狀態(tài)，DL2狀態(tài)為分位，則繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作；
[0041]B、繼續(xù)操作第一路，發(fā)出合入DL7指令；
[0042]C、繼續(xù)操作第一路，判斷A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作是否消失，如果消失，則繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作；
[0043]D、繼續(xù)操作第一路，根據(jù)電機(jī)的啟動特性，分別實(shí)施O秒啟動電機(jī)、15秒啟動電機(jī)及30秒啟動電機(jī),操作完成；
[0044]②第二路判斷:保安B段無低電壓保護(hù)動作，且DL3為分位、DL7為合位，繼續(xù)第二路操作，否則結(jié)束第二路操作；
[0045]A、繼續(xù)操作第二路，發(fā)出跳開DL2及DL7指令，判斷DL2及DL7狀態(tài)，DL2及DL7狀態(tài)均為分位，則說明柴油機(jī)可帶載，繼續(xù)第二路操作，否則進(jìn)行3分鐘延時后結(jié)束第二路操作；
[0046]B、繼續(xù)操作第二路，發(fā)出合入DL7指令；
[0047]C、繼續(xù)操作第二路，判斷A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作是否消失，如果消失，則繼續(xù)第二路操作，否則結(jié)束第二路操作；
[0048]D、繼續(xù)操作第二路，根據(jù)電機(jī)的啟動特性，分別實(shí)施O秒啟動電機(jī)、15秒啟動電機(jī)及30秒啟動電機(jī),操作完成；
[0049]③第三路判斷:保安B段無低電壓保護(hù)動作，且DL3為合位，結(jié)束第三路操作。
【權(quán)利要求】
1.一種基于DCS的發(fā)電廠保安電源切換方法，其特征在于:方法步驟如下: ⑴將電廠中保安段上配置的母線保護(hù)裝置以及斷路器上配置的過流保護(hù)裝置的保護(hù)出口、斷路器位置接點(diǎn)以及柴油發(fā)電機(jī)狀態(tài)，引入電廠的DCS系統(tǒng)，進(jìn)行邏輯組態(tài)； ⑵DCS系統(tǒng)按照負(fù)荷重要程度，通過對邏輯組態(tài)后的開關(guān)量的判斷，對斷路器、柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制，分批發(fā)出啟動負(fù)荷的指令，實(shí)現(xiàn)保安電源切換，使得保安電源上的重要負(fù)荷可以自動恢復(fù)運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DCS的發(fā)電廠保安電源切換方法，其特征在于:做為權(quán)利要求I的一個優(yōu)選實(shí)例，對于具有A，B兩段保安電源切換系統(tǒng)的300MW及以上機(jī)組，A段保安電源切換方法步驟如下: ⑴判斷保安A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作與斷路器DLl保護(hù)裝置的保護(hù)動作，如果兩者同時動作，引入方法的下一步，如果兩者只是單一動作，則結(jié)束； ⑵發(fā)出啟動柴油發(fā)電機(jī)指令，同時啟動保安A段母線切換邏輯； ⑶啟動保安A段母線切換邏輯后，實(shí)施三路判斷； ①第一路操作:保安B段母線無低電壓保護(hù)動作，且DL3為分位、DL7為分位，繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作； A、繼續(xù)操作第一路，發(fā)出跳開DL2指令，判斷DL2狀態(tài)，DL2狀態(tài)為分位，則繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作； B、繼續(xù)操作第一路，發(fā)出合入DL7指令； C、繼續(xù)操作第一路，判斷保安A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作是否消失，如果消失，則繼續(xù)第一路操作，否則結(jié)束第一路操作； D、繼續(xù)操作第一路，根據(jù)電機(jī)的啟動特性，分別實(shí)施O秒啟動電機(jī)、15秒啟動電機(jī)及30秒啟動電機(jī)，?呆作完成； ②第二路判斷:保安B段無低電壓保護(hù)動作，且DL3為分位、DL7為合位，繼續(xù)第二路操作，否則結(jié)束第二路操作； Α、繼續(xù)操作第二路，發(fā)出跳開DL2及DL7指令，判斷DL2及DL7狀態(tài)，DL2及DL7狀態(tài)均為分位，則說明柴油機(jī)可帶載，繼續(xù)第二路操作，否則進(jìn)行3分鐘延時后結(jié)束第二路操作； B、繼續(xù)操作第二路，發(fā)出合入DL7指令； C、繼續(xù)操作第二路，判斷保安A段母線保護(hù)的低電壓保護(hù)動作是否消失，如果消失，則繼續(xù)第二路操作，否則結(jié)束第二路操作； D、繼續(xù)操作第二路，根據(jù)電機(jī)的啟動特性，分別實(shí)施O秒啟動電機(jī)、15秒啟動電機(jī)及30秒啟動電機(jī)，操作完成； ③第三路判斷:保安B段母線無低電壓保護(hù)動作，且DL3為合位，結(jié)束第三路操作。
【文檔編號】H02J9/06GK103427479SQ201310354724
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】杜明, 袁中琛, 王瑤, 劉濤, 陳培育, 趙玉新 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司