大型调相机DCS控制一键启停系统及方法技术方案

本发明专利技术属于调相机机组热工控制技术领域，尤其涉及一种大型调相机DCS控制一键启停系统及方法，具体是一种大型调相机自动启停的方法。本发明专利技术系统是通过DCS监控系统把调相机本体及辅助系统及调相机电气系统结合在一起，主要包括调相机本体，励磁系统、升压变、起动系统、冷却系统、油系统以及监控、电气系统和保护系统。本发明专利技术DCS具有与第三方控制系统双向冗余通讯功能，降低运维成本，提高调相机自动化水平。实现调相机的一键启停，可有效降低运行人员的劳动强度，实现调相机少人值班或无人值守。与换流站监控系统之间的互联，可实现无功的协调控制，保证电网安全经济高质运行。

DCS control one key start stop system and method for large scale camera

The invention belongs to the thermal control technology field of the camera set, in particular to a large scale DCS control one key start stop system and a method, in particular a method of automatic start and stop for large scale camera. The system combines the camera body with the auxiliary system and the electric system of the adjustable camera through the DCS monitoring system, which mainly includes the camera body, the excitation system, the boost transformer, the starting system, the cooling system, the oil system, and the monitoring, electrical and protection systems. The DCS has bidirectional redundant communication function with the third party control system, reduces the operation and maintenance cost and improves the automation level of the camera. The realization of a single key start and stop of the camera can effectively reduce the labor intensity of the operator and realize the small number of people on duty or no one on duty. The interconnection between the monitoring system and the converter station can achieve coordinated control of reactive power and ensure the safe, economical and high quality operation of the power grid.

【技术实现步骤摘要】
大型调相机DCS控制一键启停系统及方法
本专利技术属于调相机机组热工控制
，尤其涉及一种大型调相机DCS控制一键启停系统及方法，具体是一种大型调相机自动启停的方法。
技术介绍
电网运行经验表明，已建成的±500kV交直流特高压电网联合运行存在耦合的问题，直流系统发生故障时会对交流系统产生较大的瞬时冲击功率，进而引发交流系统的电压稳定问题。为了实现远距离大容量特高压输电，在直流特高压长距离大容量的电能输送过程中，需要大量的无功功率支撑，尤其是在各种扰动发生时导致的电压波动过程中，动态的无功支撑更为重要。调相机，可以快速向系统发出或吸收大容量无功功率，并利用自身的机械和电磁特性保证大电网电压的稳定。国家电网公司直流特高压大型调相机工程正由初步设想走向全面实施，按照规划，将在“十三五”期间在我国已建或在建直流特高压工程中加装40余台300MVar级大型容量调相机组，这是世界上首次在特高压电网大规模配套建设大容量调相机。通过首批调相机工程建设实践，统一技术标准，统一建管模式，统一集约化运维，引领调相机技术发展。落实我国能源战略措施、实现远距离大容量输电的最有力措施。通过前期调研调相机逻本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型调相机DCS控制一键启停系统，其特征是：通过DCS监控系统把调相机本体及辅助系统及调相机电气系统结合在一起，主要包括调相机本体，励磁系统、升压变、起动系统、冷却系统、油系统以及监控、电气系统和保护系统；调相机DCS通讯网络分为两层，最上层是上位机操作级网络，主要用来构成操作层及服务器与操作员站之间的数据交换和通讯结构；一键启停系统的主服务器，系统所有的组态、信息都存储在里面；服务器通过以太网连接操作网络，又可以通过模件与过程数据网络相连；下层是过程数据网络层，是由各个控制站组成；过程控制站是实现物理位置相对分散、控制功能相对分散的主要硬件设备，两台调相机组的控制站分别为本体、油系统、励磁系...

【技术特征摘要】
1.大型调相机DCS控制一键启停系统，其特征是：通过DCS监控系统把调相机本体及辅助系统及调相机电气系统结合在一起，主要包括调相机本体，励磁系统、升压变、起动系统、冷却系统、油系统以及监控、电气系统和保护系统；调相机DCS通讯网络分为两层，最上层是上位机操作级网络，主要用来构成操作层及服务器与操作员站之间的数据交换和通讯结构；一键启停系统的主服务器，系统所有的组态、信息都存储在里面；服务器通过以太网连接操作网络，又可以通过模件与过程数据网络相连；下层是过程数据网络层，是由各个控制站组成；过程控制站是实现物理位置相对分散、控制功能相对分散的主要硬件设备，两台调相机组的控制站分别为本体、油系统、励磁系统、冷却水及公用系统。2.根据权利要求1所述的大型调相机DCS控制一键启停系统，其特征是：所述公用系统包括化学水、电气公用系统。3.根据权利要求1所述的大型调相机DCS控制一键启停系统，其特征是：所述DCS监控系统设置中的控制器、电源、通讯卡件是冗余的，调相机DCS系统的I/O点也要实现了冗余；I/O的冗余模式主要有双重化冗余、三重化冗余；调相机本体系统、调相机油系统、闭式循环水系统重要的系统的I/O的冗余模式是三重化冗余；所述I/O的冗余模式，一种方式是单传感器或单变送器接入双I/O模块，通过底座或转接端子板；另一种方式是用双传感器或双变送器分别接入双I/O模块，此时传感器也冗余了；所述调相机监控系统DCS在硬件上满足电网无功电压控制AVC快速处理能力，要求DPU运算周期，小于20ms；而且调相机监控系统在控制策略上满足电网系统不同的需求，做到电压和无功控制模式的切换；在换流站的主控制室内实现对调相机组的监视和控制，其基本功能包括：数据采集、模拟量控制、顺序控制、电气控制功能、调相机组及设备保护功能；调相机自启停总体设计是分三级：主程控级、功能组控制级、功能子组控制级；每级都应设有程控手自动切换按钮，程控切为自动时，本程控由上级程控调用；控制范围包括励磁系统、变频启动系统、冷却系统、油系统及其他辅助系统。4.根据权利要求1所述的大型调相机DCS控制一键启停系统，其特征是：所述调相机电气系统包括调相机组保护屏、机组励磁系统、机组变频启动系统SFC、同期装置、故障录波；系统参数均纳入调相机监控系统DCS内监控；并且调相机监控系统能够与换流站监控系统信息联动。5.根据权利要求1所述的大型调相机DCS控制一键启停系统，其特征是：所述调相机一键启停系统包括一键启动和一键停止两个功能组；调相机一键启停系统的控制分级为机组控制级、功能组控制级、功能子组控制级和设备控制级；所述机组级控制级制定启动和停止的主程序，按程序顺序分别调用执行所需要的功能组；机组控制级是启停控制的管理中心，它根据系统和设备的运行情况，向底层功能组、功能子组发出启动和退出的指令，保证调相机的安全运行；所述功能组控制级按工艺流程划分,如化学水系统、冷却水系统、油系统以及电气系统；所述功能子组控制级是以调相机辅机为核心,组合与之运行关联的阀门、挡板、泵附属设备，就构成了顺序控制的最小系统；各个子组控制级接受上一级指令后再向子组里的各个设备控制级发送指令；下级控制级向上一级控制级发送反馈信号，报告完成或超时和故障的状态。6.根据权利要求1所述的大型调相机DCS控制一键启停系统，其特征是：所述调相机一键启停系统的一键启动主程序在同一步序中可以同时执行冷却水系统、盘车系统及油系统的子组，在符合工艺要求下，减少操作等待时间；然后按照工艺步序先后执行SFC拖动及惰走、同期装置、AVC的子组程序；一键停止主程序先后完成执行AVC控制，解列和主励停机和盘车系统子组程序。7.根据权利要求1所述的大型调相机DCS控制一键启停系统，其特征是：所述调相机一键启停系统的启动的主程序，具体包含以下内容：（1）主程序启动允许，无设备跳闸信号；无报警信号；无电气故障报警信号；励磁系统允许；变频启动系统允许；控制设备在远方；继电保护系统准备就绪；调相机定子线圈/铁芯温度无报警；调相机空冷器冷/热风区无报警；调相机轴瓦/油温度无报警；同期选定高压断路器分闸位置；同期选定高压断路器合闸允许；主变压器准备就绪；盘车装置准备就绪；（2）主程序条件都满足后执行第一步，启动调相机的油系统和冷却水系统；当顶轴油泵、润滑油泵、盘车运行一定时间，如果冷却水流量和压力，润滑油压力，顶轴油母管压力全部满足要求后，停加热器，盘车装置启动；如果以上条件满足则进入下一个步序，否则退出程控；（3）第二步是...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，林茂盛，赵志强，叶振起，徐岩，魏来，赵亦州，丁永允，张向群，路军锋，黄晓鹏，奇云峰，蓝澄宇，马成久，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21