火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：電壓無功自動控制裝置，其輸出端電路連接電廠內(nèi)的發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器，輸出電壓脈沖信號至發(fā)電機(jī)勵磁器，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)，并控制低壓電抗器的投切操作；遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)，其輸入端電路連接電廠內(nèi)電氣設(shè)備，輸出端通信連接電壓無功自動控制裝置，實(shí)時檢測電廠內(nèi)的電壓無功實(shí)時信息，輸出至電壓無功自動控制裝置。本發(fā)明同一個火電廠只需要安裝一臺集中型的自動電壓控制裝置，對多臺發(fā)電機(jī)和多個低壓電抗器進(jìn)行集中控制，減少維護(hù)量。
【專利說明】火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用在火電廠的電能控制技術(shù)，具體涉及一種火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，一般認(rèn)為電壓和無功功率相互關(guān)聯(lián)，因而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓時，發(fā)電機(jī)的輸出無功功率會隨之而變化，同時電廠高壓母線電壓也會隨之變化。為了發(fā)電廠所在的電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須在必要的時候?qū)l(fā)電廠的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、高壓母線電壓、高壓母線無功設(shè)定在一個特定的范圍之內(nèi)。在火電廠中，通過人工操作發(fā)電機(jī)的勵磁器的空結(jié)點(diǎn)來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出無功、高壓母線電壓和高壓母線無功，是調(diào)節(jié)火電廠電壓無功的傳統(tǒng)方式。隨著計(jì)算機(jī)、電子與通訊技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)開始考慮使用自動控制的方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工調(diào)節(jié)火電廠電壓無功狀態(tài)的方式，并且考慮將多個發(fā)電廠置于一套電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)中，進(jìn)行多個發(fā)電廠的電壓無功協(xié)調(diào)控制。
[0003]在《電力設(shè)計(jì)》雜志2005年2月第I期的《電網(wǎng)自動電壓控制在大型火電廠的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》一文中，作者介紹了一種在火電廠中接收電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)發(fā)出的高壓母線電壓設(shè)定指令，進(jìn)而通過4-20mA的模擬電流信號對發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)火電廠電壓無功自動控制的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，電廠自動電壓無功控制裝置根據(jù)接收到的電廠高壓母線電壓指令計(jì)算出每臺發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓設(shè)定值，利用4-20mA的模擬電流信號將該設(shè)定值傳送給發(fā)電機(jī)集散控制系統(tǒng)(DCS)，或是直接傳送給發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)，來設(shè)定發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出無功功率、高壓母線電壓和高壓母線無功功率。
[0004]在《安徽電力》2005年12月第22卷第4期的《自動電壓控制系統(tǒng)(AVC)在發(fā)電廠的應(yīng)用》一文與《安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報》2004年3月第9卷第I期的《發(fā)電廠無功電壓遠(yuǎn)方自動控制系統(tǒng)的探討》一文中，介紹了一類分布式的調(diào)節(jié)發(fā)電廠各機(jī)組輸出無功功率的系統(tǒng)。在該類系統(tǒng)中，需要給每一臺發(fā)電機(jī)配備一臺AVC調(diào)節(jié)裝置，一般還需要在電廠內(nèi)配備一臺通訊上位機(jī)，由電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)下發(fā)每臺發(fā)電機(jī)的輸出無功功率設(shè)定值，電廠通訊上位機(jī)將該設(shè)定值發(fā)送給每臺發(fā)電機(jī)的AVC調(diào)節(jié)裝置，由AVC調(diào)節(jié)裝置將發(fā)電機(jī)輸出無功調(diào)節(jié)到要求的設(shè)定值附近。
[0005]以上兩種系統(tǒng)都存在一些不足和局限性。對第一種系統(tǒng)，存在的不足主要是:調(diào)節(jié)精度差，由于使用4-20mA的模擬電流信號來傳送機(jī)端電壓設(shè)定值，模擬電流信號誤差較大，會帶來很大的誤差；對電廠已有系統(tǒng)要求高，電廠機(jī)組必須要裝有能夠?qū)C(jī)組機(jī)端電壓進(jìn)行設(shè)定的DCS系統(tǒng)，或是機(jī)組勵磁器必須要具有接收4-20mA的電流信號傳送的設(shè)定值的功能。對第二種系統(tǒng)，存在的不足主要是:系統(tǒng)過于復(fù)雜，所需設(shè)備太多，增加系統(tǒng)維護(hù)量；不能進(jìn)行電廠內(nèi)各機(jī)組間無功的二次分配。同時，這兩種系統(tǒng)都還存在一定的局限性:對電廠電壓無功自動調(diào)節(jié)過程的監(jiān)控不夠，不能完整詳細(xì)的監(jiān)視調(diào)節(jié)過程中電廠各機(jī)組及母線的運(yùn)行狀態(tài)；調(diào)節(jié)功能較為單一，一般只能針對高壓母線電壓或發(fā)電機(jī)單機(jī)無功一種指令進(jìn)行調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)過程中沒有反饋信號發(fā)回調(diào)度中心，調(diào)度中心無法監(jiān)視所下發(fā)指令的執(zhí)行情況；沒有考慮對電廠內(nèi)的低壓電抗器進(jìn)行投切操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)及控制方法，對多臺發(fā)電機(jī)和多個低壓電抗器進(jìn)行集中控制，減少維護(hù)量，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠內(nèi)多機(jī)組優(yōu)化調(diào)節(jié)，適用性強(qiáng)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，該系統(tǒng)包含:
電壓無功自動控制裝置，其輸出端電路連接電廠內(nèi)的發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器，輸出電壓脈沖信號至發(fā)電機(jī)勵磁器，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)，并控制低壓電抗器的投切操作；
遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)，其輸入端電路連接電廠內(nèi)電氣設(shè)備，輸出端通信連接電壓無功自動控制裝置，實(shí)時檢測電廠內(nèi)的電壓無功實(shí)時信息，輸出至電壓無功自動控制裝置。
[0008]每個電廠內(nèi)只設(shè)置一臺該電壓無功自動控制裝置，該電壓無功自動控制裝置下電路連接若干個發(fā)電機(jī)勵磁器和若干個低壓電抗器。
[0009]上述電壓無功自動控制裝置還通信連接電網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)度中心。
[0010]上述電壓無功自動控制裝置與系統(tǒng)調(diào)度中之間連接有光電轉(zhuǎn)換器，并通過光纖通信連接。
[0011]上述系統(tǒng)調(diào)度中心包含有電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)服務(wù)器。
[0012]上述電壓無功自動控制裝置還通過光纖通信連接設(shè)置于廠站主控室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，該監(jiān)控計(jì)算機(jī)提供人機(jī)交互接口。
[0013]上述電壓無功自動控制裝置與發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器距離大于一千米，電壓無功自動控制裝置與發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器之間通過光纜連接。
[0014]上述電壓無功自動控制裝置與發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器距離小于一千米，電壓無功自動控制裝置與發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器之間通過屏蔽電纜連接，每路屏蔽電纜采用正、負(fù)兩根電纜線。
[0015]上上述電壓無功自動控制裝置包含相互通信連接的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和調(diào)控電壓脈沖生成模塊；
所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊包含協(xié)議機(jī)；
所述數(shù)據(jù)處理模塊包含工控機(jī)；
所述調(diào)控電壓脈沖生成模塊包含脈沖控制器，脈沖控制器通過光貓池或與屏蔽電纜端口外界通信連接。
[0016]一種上述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)的控制方法，其特點(diǎn)是，該方法包含:
遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測電廠內(nèi)的電壓無功實(shí)時信息，以及發(fā)電機(jī)勵磁器和整個電廠系統(tǒng)的調(diào)節(jié)效果，上傳至電壓無功自動控制裝置；
電壓無功自動控制裝置根據(jù)接收的信息，輸出電壓脈沖信號至發(fā)電機(jī)勵磁器，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)，還對電廠內(nèi)的低壓電抗器進(jìn)行偷竊操作； 對電廠內(nèi)電壓或無功進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。
[0017]本發(fā)明火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)的電網(wǎng)控制系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明同一個火電廠只需要安裝一臺集中型的自動電壓控制裝置，對多臺發(fā)電機(jī)和多個低壓電抗器進(jìn)行集中控制，減少維護(hù)量；
本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)火電廠內(nèi)多臺發(fā)電機(jī)的無功二次分配，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠內(nèi)多機(jī)組優(yōu)化調(diào)
節(jié);
本發(fā)明使用電壓脈沖信號直接接入發(fā)電機(jī)勵磁器，增加該發(fā)明系統(tǒng)的通用性。由于幾乎所有的現(xiàn)有發(fā)電機(jī)勵磁器都有增減勵磁空結(jié)點(diǎn)，因而這種勵磁器接入方式幾乎可以適用于所有的發(fā)電機(jī)勵磁器；
本發(fā)明在電廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)所設(shè)定電壓或無功的閉環(huán)調(diào)節(jié)，增加調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性；
本發(fā)明為電廠運(yùn)行人員提供豐富的監(jiān)控方式和接口，運(yùn)行人員可以方便的對系統(tǒng)的執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)視，在必要時可以方便的對所發(fā)明的電壓無功自動控制系統(tǒng)進(jìn)行必要的干預(yù)；
本發(fā)明設(shè)有與電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)的通訊接口，可以讓電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)方便的監(jiān)視到所給的電廠電壓無功設(shè)定命令的執(zhí)行情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)模塊圖；
圖2為本發(fā)明電壓無功自動控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明電壓無功自動控制裝置調(diào)控電壓脈沖生成部分接線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明公開一種火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，包含電壓無功自動控制裝置1、遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)2 (RTU)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)5、系統(tǒng)調(diào)度中心。
[0021]核心部分是安裝于電廠遠(yuǎn)動室和通訊室(也可安裝于網(wǎng)控室)中的電壓無功自動控制裝置I，每個電廠可以只需要安裝一套電壓無功自動控制裝置I。電壓無功自動控制裝置I輸出端電路連接電廠內(nèi)的若干發(fā)電機(jī)勵磁器3和若干低壓電抗器4,輸出電壓脈沖信號至發(fā)電機(jī)勵磁器，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)，并控制低壓電抗器的投切操作。在此電廠電壓無功自動控制裝置內(nèi)，可以設(shè)置電廠內(nèi)多臺發(fā)電機(jī)的無功分配算法，根據(jù)特定的無功分配方式(如機(jī)端輸出無功功率相等，或發(fā)電機(jī)功率因數(shù)相等)對各臺發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)多臺發(fā)電機(jī)組的優(yōu)化調(diào)節(jié)。
[0022]此電廠電壓無功自動控制系統(tǒng)中，電壓無功自動控制裝置I直接將生成的電壓脈沖信號接入發(fā)電機(jī)勵磁器3，對各臺發(fā)電機(jī)進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)。由于幾乎所有的發(fā)電機(jī)勵磁器3都有電壓脈沖接入空結(jié)點(diǎn)，所以這種接入方法幾乎適用于所有的發(fā)電機(jī)勵磁器3。
[0023]當(dāng)距離較近時(如數(shù)百米)可以使用屏蔽電纜來建立電壓無功自動控制裝置I與發(fā)電機(jī)勵磁器3和低壓電抗器4之間的通路，當(dāng)距離太遠(yuǎn)時(如數(shù)千米)需要使用光纜來建立。電壓無功自動控制裝置I與發(fā)電機(jī)勵磁器3之間的通路需要傳送增勵磁和減勵磁兩路獨(dú)立的信號，電壓無功自動控制裝置I與低壓電抗器4之間的通路需要傳送投電抗器和切電抗器兩路獨(dú)立的信號。當(dāng)使用屏蔽電纜時，每路信號需要使用正(+)與負(fù)(-)兩根電纜線，故電壓無功自動控制裝置I與發(fā)電機(jī)勵磁器3和低壓電抗器4之間的通路，分別需要四根電纜線來傳送電壓脈沖信號；當(dāng)使用光纜時，需要使用相應(yīng)的配套光貓來進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，電壓無功自動控制裝置I與發(fā)電機(jī)勵磁器3和低壓電抗器4之間的通路都分別需要兩路光纖通路。
[0024]系統(tǒng)調(diào)度中心中包含有電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)服務(wù)器6。在電壓無功自動控制裝置I與系統(tǒng)調(diào)度中心的電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)服務(wù)器6間需要建立通訊通路，以便電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)服務(wù)器6下發(fā)控制指令給電廠和電壓無功自動控制裝置I上傳電廠執(zhí)行所收到的調(diào)控指令的情況。該通路一般為專用光纖通路，在開通該通路時，可能需要使用到光電轉(zhuǎn)換器8和進(jìn)行數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)換的調(diào)制解調(diào)器7 (modem)。電壓無功自動控制裝置I還可以與電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊，上傳電廠所收到的電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)下發(fā)的調(diào)控指令的執(zhí)行情況，供電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)監(jiān)視之用。
[0025]遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)2用于實(shí)時檢測電廠內(nèi)的電壓無功實(shí)時信息。電壓無功自動控制裝置I與電廠的遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)2間需要建立通訊通路，以便電壓無功自動控制裝置I獲取電廠的上述運(yùn)行數(shù)據(jù)。電壓無功自動控制裝置I通過遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)2獲取電廠的電壓無功實(shí)時信息，實(shí)時監(jiān)測對發(fā)電機(jī)勵磁器和整個電廠系統(tǒng)的調(diào)節(jié)效果，實(shí)現(xiàn)對特定電壓或無功的閉環(huán)調(diào)節(jié)，此特定電壓或無功可以是機(jī)端電壓、機(jī)端輸出無功功率、高壓母線電壓、高壓母線無功功率等。
[0026]在電廠主控室(或值長室)可安裝對電廠電壓無功自動控制系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控的監(jiān)控計(jì)算機(jī)5 (監(jiān)控PC)，該監(jiān)控計(jì)算機(jī)5與電壓無功自動控制裝置I間需要構(gòu)建專用通訊通路。當(dāng)電壓無功自動控制裝置I與遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)2之間，或電壓無功自動控制裝置I與監(jiān)控計(jì)算機(jī)5之間的距離過遠(yuǎn)時，可使用光纜來建立所需要的通路，相應(yīng)的，需要使用進(jìn)行通訊的串口光貓或網(wǎng)口光貓51。
[0027]監(jiān)控計(jì)算機(jī)5為電廠電壓無功自動控制系統(tǒng)提供了多種監(jiān)視電廠電壓無功運(yùn)行狀態(tài)的人機(jī)界面接口，供電廠運(yùn)行人員監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)，且提供多種運(yùn)行人員操作接口，供運(yùn)行人員在必要的時候?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行干預(yù)和操作。
[0028]如圖2所示，電壓無功自動控制裝置I中，主要可以分為協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和調(diào)控電壓脈沖生成模塊。
[0029]協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的主要設(shè)備是一臺協(xié)議機(jī)，主要完成調(diào)控命令接收、電廠數(shù)據(jù)接收和命令執(zhí)行情況數(shù)據(jù)上傳的功能。該協(xié)議機(jī)接收系統(tǒng)通訊層轉(zhuǎn)發(fā)的電網(wǎng)自動電壓控制指命，接收電廠的遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)2采集的電廠內(nèi)部實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將電壓無功自動控制系統(tǒng)執(zhí)行情況數(shù)據(jù)送回給調(diào)度中心主站。協(xié)議機(jī)主要使用N4F規(guī)約、101規(guī)約和104規(guī)約。
[0030]數(shù)據(jù)處理模塊的主要功能是運(yùn)行生成電廠設(shè)備調(diào)控命令的核心算法，并將系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)儲存進(jìn)數(shù)據(jù)庫中。這里所采用的核心算法需要綜合考慮電廠的運(yùn)行狀態(tài)，在保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上生成適合電廠實(shí)際運(yùn)行方式的勵磁調(diào)節(jié)、電抗器投切等電壓脈沖調(diào)控命令。
[0031]調(diào)控電壓脈沖生成模塊主要由信號轉(zhuǎn)換電路和命令輸出電路組成，其任務(wù)是將調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁器3和控制低壓電抗器4的脈沖信號解析成相應(yīng)的勵磁控制裝置、電抗器投切裝置實(shí)際需要的控制信號，并通過相應(yīng)的電路下發(fā)控制信號，實(shí)現(xiàn)對這些裝置的操作和調(diào)控。這部分主要包括壓板、脈沖控制器、光貓池等。壓板是一種硬件保護(hù)裝置，可以在緊急情況下手動斷開，阻斷調(diào)控脈沖的下發(fā)。脈沖控制器是自行設(shè)計(jì)的控制脈沖下發(fā)的設(shè)備，它的作用是將可控設(shè)備的調(diào)節(jié)命令轉(zhuǎn)化為可以直接控制設(shè)備動作的脈沖信號。光貓池是光通訊設(shè)備，由若干個RS232串口光貓和網(wǎng)口光貓組成，主要是實(shí)現(xiàn)電廠電壓無功自動控制裝置與其它設(shè)備通訊時的光電轉(zhuǎn)換功能，此光貓池為可選設(shè)備，在通訊距離太遠(yuǎn)，需要使用光纖通訊時進(jìn)行配備。
[0032]如圖3所示，公開了一種電壓無功自動控制裝置I調(diào)控電壓脈沖生成部分是當(dāng)火電廠內(nèi)安裝有兩臺發(fā)電機(jī)和兩臺低壓電抗器時，且直接通過屏蔽電纜傳送電壓脈沖信號時的脈沖生成部分的電路接線的實(shí)施例。該部分是通過光隔功率放大電路(IAP)和壓板(1SB-6SB，其中5SB與6SB為備用)、固態(tài)繼電器(1KM-8KM)來實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)控脈沖的隔離、放大和輸出的。當(dāng)控制更多的發(fā)電機(jī)和更多的低壓電抗器時，需要相應(yīng)的增加更多的壓板和固態(tài)繼電器；當(dāng)距離太遠(yuǎn)，需要使用光纜來傳送電壓脈沖信號時，可以省去固態(tài)繼電器，但在發(fā)電機(jī)勵磁器旁需要增加隔離和功率放大電路。電壓脈沖信號由命令及數(shù)據(jù)處理部分的PCI脈沖輸出板生成后，經(jīng)過光隔功率放大電路(IAP)進(jìn)行光電隔離、功率放大，通過壓板與固態(tài)繼電器相連，驅(qū)動固態(tài)繼電器，控制固態(tài)繼電器的高壓端開閉，從而控制接入發(fā)電機(jī)勵磁器的空結(jié)點(diǎn)的斷開和閉合，等同于對發(fā)電機(jī)勵磁器輸入了相應(yīng)的電壓脈沖調(diào)節(jié)信號，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁器。該壓板可以用來在緊急情況下手動斷開送入發(fā)電機(jī)勵磁器的調(diào)節(jié)脈沖，保證系統(tǒng)的安全性。
[0033]本發(fā)明還公開一種火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)的控制方法，該方法包含:
遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測電廠內(nèi)的電壓無功實(shí)時信息，以及發(fā)電機(jī)勵磁器和整個電廠系統(tǒng)的調(diào)節(jié)效果，上傳至電壓無功自動控制裝置。
[0034]電壓無功自動控制裝置根據(jù)接收的信息，輸出電壓脈沖信號至發(fā)電機(jī)勵磁器，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)，還對電廠內(nèi)的低壓電抗器進(jìn)行偷竊操作。
[0035]通過上述流程實(shí)現(xiàn)對電廠內(nèi)電壓或無功進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。
[0036]采用這樣的電廠電壓無功自動控制系統(tǒng)后，一個火電廠內(nèi)只需要安裝一套電壓無功自動控制裝置就可以實(shí)現(xiàn)電廠內(nèi)多臺發(fā)電機(jī)和多個低壓電抗器的調(diào)控，電廠運(yùn)行人員不需要同時維護(hù)多套設(shè)備。安裝的電壓無功自動控制裝置接收到電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)下發(fā)的調(diào)節(jié)指令后，如果是整廠高壓母線電壓或無功的調(diào)節(jié)指令，可以通過所設(shè)定的優(yōu)化分配算法，按照優(yōu)化規(guī)律實(shí)現(xiàn)電廠內(nèi)多臺發(fā)電機(jī)的優(yōu)化調(diào)節(jié)，保證電廠多臺發(fā)電機(jī)運(yùn)行在更合理的狀態(tài)。電壓無功自動控制裝置是通過電壓脈沖信號對發(fā)電機(jī)勵磁器進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)的，通過對發(fā)電機(jī)勵磁器的增減勵磁調(diào)節(jié)，可以增減發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓，進(jìn)而可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出無功功率，從而調(diào)節(jié)發(fā)電廠高壓母線的電壓和無功功率。在調(diào)節(jié)過程中，電壓無功自動控制裝置可以通過電廠RTU實(shí)時獲取發(fā)電機(jī)狀態(tài)信息及電廠內(nèi)電壓無功信息，隨時監(jiān)測所下發(fā)的每一個電壓調(diào)節(jié)脈沖的調(diào)節(jié)效果，從而實(shí)現(xiàn)對特定電壓或特定無功的閉環(huán)調(diào)節(jié)，提高調(diào)節(jié)精度。如果電廠電壓無功自動控制裝置接收的是低壓電抗器投切指令，則在電廠運(yùn)行人員同意執(zhí)行指令后，發(fā)送特定的電壓脈沖完成該低壓電抗器的投切操作。在調(diào)節(jié)過程中，電廠運(yùn)行人員可以隨時通過多種方式監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行情況，在必要的時候可以通過所設(shè)定的多種接口和操作方式對調(diào)節(jié)過程進(jìn)行干預(yù)。同時，電壓無功自動控制裝置可以實(shí)時的將所收到的調(diào)節(jié)指令的執(zhí)行情況反饋給電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)，便于電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
[0037]因此，通過所發(fā)明的這套電廠電壓無功自動控制系統(tǒng)，可以大大提高電廠的電壓無功自動控制水平，經(jīng)濟(jì)方便的實(shí)現(xiàn)電廠內(nèi)的電壓無功自動控制，維護(hù)簡便，調(diào)節(jié)準(zhǔn)確，不會影響電廠現(xiàn)有系統(tǒng)的運(yùn)行，而且功能全面豐富，可以保證系統(tǒng)的安全可靠性。
[0038]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含: 電壓無功自動控制裝置，其輸出端電路連接電廠內(nèi)的發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器，輸出電壓脈沖信號至發(fā)電機(jī)勵磁器，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)，并控制低壓電抗器的投切操作； 遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)，其輸入端電路連接電廠內(nèi)電氣設(shè)備，輸出端通信連接電壓無功自動控制裝置，實(shí)時檢測電廠內(nèi)的電壓無功實(shí)時信息，輸出至電壓無功自動控制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，每個電廠內(nèi)只設(shè)置一臺該電壓無功自動控制裝置，該電壓無功自動控制裝置下電路連接若干個發(fā)電機(jī)勵磁器和若干個低壓電抗器。
3.如權(quán)利要求1所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓無功自動控制裝置還通信連接電網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)度中心。
4.如權(quán)利要求3所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓無功自動控制裝 置與系統(tǒng)調(diào)度中之間連接有光電轉(zhuǎn)換器，并通過光纖通信連接。
5.如權(quán)利要求3所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)調(diào)度中心包含有電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)服務(wù)器。
6.如權(quán)利要求1所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓無功自動控制裝置還通過光纖通信連接設(shè)置于廠站主控室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，該監(jiān)控計(jì)算機(jī)提供人機(jī)交互接口。
7.如權(quán)利要求1所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓無功自動控制裝置與發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器距離大于一千米，電壓無功自動控制裝置與發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器之間通過光纜連接。
8.如權(quán)利要求1所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓無功自動控制裝置與發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器距離小于一千米，電壓無功自動控制裝置與發(fā)電機(jī)勵磁器和低壓電抗器之間通過屏蔽電纜連接，每路屏蔽電纜采用正、負(fù)兩根電纜線。
9.如權(quán)利要求1所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓無功自動控制裝置包含相互通信連接的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和調(diào)控電壓脈沖生成模塊； 所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊包含協(xié)議機(jī)； 所述數(shù)據(jù)處理模塊包含工控機(jī)； 所述調(diào)控電壓脈沖生成模塊包含脈沖控制器，脈沖控制器通過光貓池或與屏蔽電纜端口外界通信連接。
10.一種如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的火電廠集控型脈沖式電壓無功自動控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包含: 遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測電廠內(nèi)的電壓無功實(shí)時信息，以及發(fā)電機(jī)勵磁器和整個電廠系統(tǒng)的調(diào)節(jié)效果，上傳至電壓無功自動控制裝置； 電壓無功自動控制裝置根據(jù)接收的信息，輸出電壓脈沖信號至發(fā)電機(jī)勵磁器，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行增減勵磁調(diào)節(jié)，還對電廠內(nèi)的低壓電抗器進(jìn)行偷竊操作； 對電廠內(nèi)電壓或無功進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。
【文檔編號】H02J13/00GK104022519SQ201410277878
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】謝邦鵬, 梅生偉, 莫逆, 胡偉, 嚴(yán)玉延, 孫陽盛 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司