一種小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要包括智能終端控制器、上位機和下位機；所述智能終端控制器包括勵磁控制器；上位機包括JACE模塊和GPRS模塊；下位機包括EasyIO和兩塊多功能數(shù)字智能電表；所述的勵磁控制器根據(jù)下位機的調(diào)節(jié)指令，進(jìn)行電流的調(diào)節(jié)，從而實時閉環(huán)控制勵磁電流，將勵磁電流局限在合理范圍，從而控制小水電站發(fā)電機機端電壓。它使勵磁調(diào)節(jié)的過程實現(xiàn)實時化，自動化，并網(wǎng)后采用自動勵磁的方式調(diào)節(jié)勵磁電流大小，自動控制小型水電無功電壓的大小，穩(wěn)定并網(wǎng)點周圍的電壓，減少對電網(wǎng)負(fù)荷用戶電壓的影響。
【專利說明】一種小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，屬于配電網(wǎng)中分布式供能系統(tǒng)并網(wǎng)運行的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]我國很多地區(qū)小水電資源豐富，但由于小水電站大都屬于裝機容量小、可調(diào)節(jié)能力差的徑流式水電站，存在豐水期多發(fā)搶發(fā)、枯水期少發(fā)停發(fā)的特點，其上網(wǎng)電量存在極大的不確定性，波動幅度巨大，對電網(wǎng)的穩(wěn)定及電力調(diào)度造成巨大的影響。這些水電站的變電容量較小。它們只有并上10kV，35kV，IlOkV電網(wǎng)才能穩(wěn)定運行。所以小水電站并網(wǎng)發(fā)電的現(xiàn)象在山區(qū)非常普遍。然而，大規(guī)模的小水電站接入公網(wǎng)，本地負(fù)荷相對較小，大部分功率通過線路向外輸送，導(dǎo)致無功分配不合理，區(qū)域電壓偏高等一系列問題。
[0003]改變區(qū)域電網(wǎng)電壓問題，一方面可以調(diào)節(jié)升壓變壓器檔位，但是部分升壓變壓器不支持有載調(diào)壓功能，需要停電調(diào)檔。因此，該方法存在諸多不便，不能達(dá)到實時調(diào)節(jié)的目的。因此，如何對現(xiàn)有的小水電站進(jìn)行合理的改造與優(yōu)化是我們急需解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用小水電站發(fā)電機的進(jìn)相運行能力，調(diào)節(jié)勵磁電流大小，改變發(fā)電機機端電壓，從而達(dá)到控制小型水電并網(wǎng)前后的無功電壓，穩(wěn)定并網(wǎng)點周圍的電壓，減少對電網(wǎng)負(fù)荷用戶電壓的影響。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要包括智能終端控制器、上位機和下位機。
[0006]所述智能終端控制器包括勵磁控制器；上位機包括用于決策控制的JACE模塊和用于無線通信的GPRS模塊；下位機包括用于輸入輸出處理的Easy1和用于模擬信號量測和勵磁控制指令的執(zhí)行的兩塊多功能數(shù)字智能電表。
[0007]所述小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)中每個節(jié)點有一臺上位機，該節(jié)點上掛接的每臺發(fā)電機各有一臺相應(yīng)的下位機；上位機通過通道與配網(wǎng)AVC主站通信，向主站系統(tǒng)上傳所需的實時信息，接受主站端的控制指令，并與多個下位機(VQR)間實現(xiàn)閉環(huán)運行，優(yōu)化分配各機組實時輸出的無功。
[0008]所述的下位機負(fù)責(zé)信號量測和勵磁控制指令的執(zhí)行，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流，實現(xiàn)發(fā)電機的自動電壓控制；在線條件下與配網(wǎng)AVC系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制；離線條件下依據(jù)預(yù)置的電壓曲線獨立運行。
[0009]所述的下位機的多功能數(shù)字智能電表采集的發(fā)電機量測數(shù)據(jù)反饋給上位機，用作數(shù)據(jù)分析，以及指令決策的依據(jù)。
[0010]所述勵磁控制器包括發(fā)電機G1、交流勵磁機G2、交流副勵磁機G3、硅整流裝置Dl和可控硅整流裝置SCR ;發(fā)電機Gl的勵磁電流由交流勵磁機G2經(jīng)硅整流裝置Dl整流后通過滑環(huán)引入，交流勵磁機的勵磁電流則由交流副勵磁機G3經(jīng)可控硅整流裝置SCR整流后供
5口 O
[0011]所述的勵磁控制器根據(jù)下位機的調(diào)節(jié)指令，進(jìn)行電流的調(diào)節(jié)，從而實時閉環(huán)控制勵磁電流，將勵磁電流局限在合理范圍，從而控制小水電站發(fā)電機機端電壓。
[0012]本實用新型的工作原理:結(jié)合從廠站獲取三臺機組的遙測、遙信等信息以及電網(wǎng)運行實時情況，主站監(jiān)控人員根據(jù)當(dāng)前運行狀況以及電網(wǎng)調(diào)度要求確定是否需要調(diào)節(jié)機端電壓，若需要調(diào)節(jié)，則通過監(jiān)控平臺下發(fā)目標(biāo)電壓值。目標(biāo)電壓值經(jīng)由浙江省網(wǎng)關(guān)，通過GPRS傳到智能控制終端，智能控制終端根據(jù)接收到的目標(biāo)電壓值，對三臺機組電壓值作出一個基本判斷，由控制策略確定電壓調(diào)節(jié)順序，最終使得機端電壓達(dá)到下發(fā)的目標(biāo)值，達(dá)到調(diào)度要求。
[0013]本實用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是勵磁調(diào)節(jié)的過程實現(xiàn)實時化，自動化，并網(wǎng)后采用自動勵磁的方式調(diào)節(jié)勵磁電流大小，自動控制小型水電無功電壓的大小，穩(wěn)定并網(wǎng)點周圍的電壓，減少對電網(wǎng)負(fù)荷用戶電壓的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實用新型三相勵磁系統(tǒng)的勵磁反饋控制原理圖。

【具體實施方式】
[0016]下面對本實用新型作進(jìn)一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。
[0017]如圖1所示，所述小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括智能終端控制器、上位機和下位機。勵磁控制器，主要實現(xiàn)對發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)的控制過程，安裝在勵磁控制屏柜內(nèi)；所述下位機與勵磁控制器安裝在一起，也安裝在屏柜中。上位機包括JACE模塊和GPRS模塊，其中JACE模塊用于決策控制，用于發(fā)電廠內(nèi)多臺機組之間的協(xié)調(diào)，通過與下位機之間的協(xié)調(diào)實現(xiàn)各發(fā)電機組的機端電壓控制，執(zhí)行主站下發(fā)的遙調(diào)指令，通過GPRS模塊與省公司網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)無線通信，實現(xiàn)主站的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。而GPRS模塊主要采用GPRS通訊方式與供電公司后臺監(jiān)控系統(tǒng)通訊，JACE模塊負(fù)責(zé)下發(fā)決策調(diào)節(jié)指令；所述上位機的主要職能為(I)接受電表采集量并處理；(2)接受AVC主站控制目標(biāo)并處理；(3)進(jìn)行本地決策，包括控制決策和異常處理、事件觸發(fā)；(4)執(zhí)行控制指令，下發(fā)勵磁調(diào)節(jié)指令。
[0018]下位機負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)與量測數(shù)據(jù)的采集，包括EasylO、兩塊多功能數(shù)字電表。其中兩塊多功能數(shù)字智能電表，負(fù)責(zé)模擬信號量測和勵磁控制指令的執(zhí)行，一塊用于測量機端電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)值；另外一塊測量勵磁控制電流和參考電壓的大小。
[0019]所述Easy1部分用于輸入輸出處理。所述自動勵磁控制器，用于自動勵磁模式下整定參考電壓、實現(xiàn)機端電壓平穩(wěn)控制，并執(zhí)行勵磁微調(diào)功。
[0020]本實用新型所述小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的每個節(jié)點有一臺上位機，該節(jié)點上掛接的每臺發(fā)電機各有一臺相應(yīng)的下位機。上位機通過通道與配網(wǎng)AVC主站通信，向主站系統(tǒng)上傳所需的實時信息，接受主站端的控制指令，并與多個下位機(VQR)間實現(xiàn)閉環(huán)運行，優(yōu)化分配各機組實時輸出的無功。
[0021 ] 本實用新型通過調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流，實現(xiàn)發(fā)電機的自動電壓控制。在線條件下與配網(wǎng)AVC系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制；離線條件下依據(jù)預(yù)置的電壓曲線獨立運行。此外，下位機的多功能數(shù)字智能電表采集的發(fā)電機量測數(shù)據(jù)反饋給上位機，用作數(shù)據(jù)分析，以及指令決策的依據(jù)。所述的測遙量包括:發(fā)電機機端電壓、發(fā)電機機端電流、發(fā)電機有功出力、發(fā)電機無功出力、發(fā)電機功率因數(shù)Coscj5、勵磁電壓、勵磁電流、勵磁機工作模式(自動、手動)；測調(diào)量為機端電壓(360— 420V)可調(diào)。
[0022]如圖2所示，所述勵磁控制器包括發(fā)電機G1、交流勵磁機G2、交流副勵磁機G3、硅整流裝置Dl和可控硅整流裝置SCR ;發(fā)電機Gl的勵磁電流由交流勵磁機G2經(jīng)硅整流裝置Dl整流后通過滑環(huán)引入，交流勵磁機的勵磁電流則由交流副勵磁機G3經(jīng)可控硅整流裝置SCR整流后供給。
【權(quán)利要求】
1.一種小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:主要包括智能終端控制器、上位機和下位機；所述小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)中每個節(jié)點有一臺上位機，該節(jié)點上掛接的每臺發(fā)電機各有一臺相應(yīng)的下位機；上位機通過通道與配網(wǎng)AVC主站通信，向主站系統(tǒng)上傳所需的實時信息，接受主站端的控制指令，并與多個下位機(VQR)間實現(xiàn)閉環(huán)運行，優(yōu)化分配各機組實時輸出的無功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述智能終端控制器包括勵磁控制器；上位機包括用于決策控制的JACE模塊和用于無線通信的GPRS模塊；下位機包括用于輸入輸出處理的Easy1和用于模擬信號量測和勵磁控制指令的執(zhí)行的兩塊多功能數(shù)字智能電表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述的下位機負(fù)責(zé)信號量測和勵磁控制指令的執(zhí)行，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流，實現(xiàn)發(fā)電機的自動電壓控制；在線條件下與配網(wǎng)AVC系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制；離線條件下依據(jù)預(yù)置的電壓曲線獨立運行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述的下位機的多功能數(shù)字智能電表采集的發(fā)電機量測數(shù)據(jù)反饋給上位機，用作數(shù)據(jù)分析，以及指令決策的依據(jù)。
5.據(jù)權(quán)利要求2所述的小水電站發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述勵磁控制器包括發(fā)電機G1、交流勵磁機G2、交流副勵磁機G3、硅整流裝置Dl和可控硅整流裝置SCR ;發(fā)電機Gl的勵磁電流由交流勵磁機G2經(jīng)硅整流裝置Dl整流后通過滑環(huán)引入，交流勵磁機的勵磁電流則由交流副勵磁機G3經(jīng)可控硅整流裝置SCR整流后供給。
【文檔編號】H02J3/50GK204089222SQ201420426535
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】何緯, 吳崇駒, 楊益鋒, 卞李忠 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司麗水供電公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司景寧縣供電公司