汽机发电机自动同期并网控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种汽机发电机自动同期并网控制方法及系统，通过实时获取和分析并网启动条件，并在所述并网启动条件满足相应的要求后，投入汽机并网启动指令；自动合闸汽机发电机灭磁开关、投入励磁系统，将所述出口电压调节至预设范围内；然后当转速升至额定转速时，自动投入DEH同期控制、GCB电源、汽机发电机同期装置远方复位信号，将同期装置的故障信号复位；获取并判断同期允许条件，并在所述同期允许条件满足相应的要求后，开始进行同期并网。通过自动并网的实现，减少人为干预环节，减轻了运行人员的操作要求，增加了机组并网的可靠性和安全性，同时也可以缩短了汽机发电机同期并网时间，加快机组并网速度，提升了机组的经济性和自动化水平。济性和自动化水平。济性和自动化水平。

【技术实现步骤摘要】
汽机发电机自动同期并网控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及发电厂并网
，特别是涉及一种汽机发电机自动同期并网控制方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，发电机并网无疑是发电厂的一项事关重大的操作，它直接涉及到系统运行的稳定及发电机的安全。随着电力系统的发展，发电机的单机容量越来越大，人们已开始注意到对发电机和电网产生重大危害的发电机组转子轴系扭振问题。扭振并不是单纯的机械问题，而是在某种特定情况下电网与转子轴系机械系统发生的电磁共振，即所谓次同步谐振，导致定子的电磁力矩和转子轴系的扭矩不断增长。它们相互间的这种能量交换最终引起转子轴系的严重损坏。非同期并网就是诱发扭振的重要原因之一。因此，在提高同期并网操作的质量显得尤为重要。
[0003]但是，大多火电厂汽机同期并网系统一直采用手动准同期并网，对操作人员的工作经验和技术方面要求较高，且同期并网过程中检查确认条件及操作较多，不能保证快速性和准确性。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种汽机发电机自动同期并网控制方法及系统，以至少解决相关技术中采用手动同期并网不能保证快速性和准确性的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种汽机发电机自动同期并网控制方法，所述方法包括：
[0006]实时获取和分析并网启动条件，并在所述并网启动条件满足相应的要求后，投入汽机并网启动指令；
[0007]自动合闸汽机发电机灭磁开关，在所述汽机发电机灭磁开关合闸完成后投入励磁系统；
[0008]待励磁系统运行稳定后，通过调整所述励磁系统的励磁，将所述出口电压调节至预设范围内；
[0009]实时获取汽机的当前转速，当所述当前转速升至额定转速时，自动投入DEH同期控制，输出同期请求信号；
[0010]在接收到同期请求信号后，自动投入进行同期控制的GCB电源；
[0011]检测到所述GCB电源运行后，自动投入汽机发电机同期装置远方复位信号，将同期装置的故障信号复位；
[0012]获取并判断同期允许条件，并在所述同期允许条件满足相应的要求后，输出同期启动命令，开始进行同期并网。
[0013]在其中一些实施例中，在开始进行同期并网后，所述方法还包括：
[0014]对并网点两侧的电压进行实时监测和调节；
[0015]在检测到并网点两侧的电压达到同期要求后，将所述汽机发电机的出口断路器合闸，并持续检测汽机发电机的负荷；
[0016]在检测到所述汽机发电机带初始负荷后，自动退出所述GCB电源；
[0017]在检测到所述汽机发电机的负荷升至目标负荷并在预设时间内稳定运行后，输出终止同期并网指令。
[0018]在其中一些实施例中，所述满足要求的并网启动条件包括：
[0019]所述汽机的转速大于等于初始转速；燃气启动并网完成；系统母线电压处于正常范围内；汽机发电机端的开关处于工作位或远方位；同期装置单双侧无压确认开关处于同期位置；同期装置工作/测试开关处于工作位置；同期装置自动/手动转换开关处于自准位置；汽机发电机保护系统没有输出报警信号。
[0020]在其中一些实施例中，所述实时获取和分析并网启动条件包括：
[0021]通过ICS视频联动模块和DCS控制系统获取和分析并网启动条件；其中，
[0022]当所述并网启动条件对应的检查项有检测装置直接与所述DCS控制系统连接时，通过所述DCS系统获取该并网启动条件对应的检测信号，并对所述检测信号进行判断，判断该并网启动条件是否满足对应的要求；
[0023]当所述并网启动条件对应的检查项无检测装置直接与所述DCS控制系统连接时，通过ICS视频联动模块对该检查项进行实时监控获取图像数据，并通过ICS视频联动模块对所述图像数据进行分析得到分析结果，并将所述分析结果发送给所述DCS控制系统进行判断，判断该并网启动条件是否满足对应的要求。
[0024]在其中一些实施例中，所述通过调整所述励磁系统的励磁，将所述出口电压调节至预设范围内，包括：
[0025]待励磁系统运行稳定后，获取励磁置位电压，将所述汽机发电机的出口电压调整至置位电压区间内；
[0026]当检测到所述出口电压在所述置位电压区间内后，输出电压调节允许信号，开始对所述出口电压进行调节；
[0027]获取汽机发电机10kV段母线的第一实时电压值和所述出口电压的第二实时电压值，计算所述第一实时电压值和第二实时电压值的差值；
[0028]获取预设偏差的上限值和下限值，当所述差值大于所述上限值时，输出增磁控制指令；当所述差值小于所述下限值时，输出减磁控制指令。
[0029]在其中一些实施例中，所述输出增磁控制指令或减磁控制指令后还包括：
[0030]获取所述增磁控制指令或减磁控制指令的判断间隔时间，并在所述增磁控制指令或减磁控制指令被触发后，获取所述判断间隔时间后的出口电压的当前电压值；
[0031]判断所述当前电压值是否在所述预设范围内；若否，则继续输出下一个增磁控制指令或减磁控制指令；若是，则输出电压调整完成信号。
[0032]在其中一些实施例中，所述判断间隔时间的获取包括：
[0033]获取时间系数、第一实时电压值和第二实时电压值，并根据所述时间系数、第一实时电压值和第二实时电压值计算得到初始时间间隔；
[0034]获取时间间隔下限和时间间隔上限，对所述初始时间间隔、时间间隔下限和时间间隔上限进行判断处理，取中间值作为所述增磁控制指令或减磁控制指令的判断间隔时
间。
[0035]在其中一些实施例中，所述方法还包括：
[0036]对所述出口电压的调节幅值进行限制，作为增/减磁调节的允许条件之一；其中，
[0037]获取所述出口电压的最低限制值和第二实时电压值，当所述第二实时电压值小于所述最低限制值时，禁止输出减磁控制指令；或者，
[0038]获取所述出口电压的最高限制值和第二实时电压值，当所述第二实时电压值大于所述最高限制值时，禁止输出增磁控制指令。
[0039]在其中一些实施例中，所述控制方法还包括：
[0040]对所述出口电压的调节次数进行限制，作为增/减磁调节的允许条件之一；其中
[0041]获取触发一次增磁控制指令或减磁控制指令后所述出口电压的变化量；
[0042]获取所述出口电压的最高限制值/最低限制值、励磁置位电压；
[0043]根据所述最高限制值/最低限制值、励磁置位电压和变化量计算最大触发次数。
[0044]在其中一些实施例中，所述方法还包括：对所述增磁控制指令和减磁控制指令设置互锁功能。
[0045]在其中一些实施例中，当所述出口电压调整完成，且同期控制处于自动调压过程中时，所述方法还包括：
[0046]步骤A，实时检测汽机的转速，并获取第一转速区间和第二转速区间；其中，所述第二转速区间是所述第一转速区间的子集；
[0047]步骤B，判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽机发电机自动同期并网控制方法，其特征在于，所述方法包括：实时获取和分析并网启动条件，并在所述并网启动条件满足相应的要求后，投入汽机并网启动指令；自动合闸汽机发电机灭磁开关，在所述汽机发电机灭磁开关合闸完成后投入励磁系统；待励磁系统运行稳定后，通过调整所述励磁系统的励磁，将所述出口电压调节至预设范围内；实时获取汽机的当前转速，当所述当前转速升至额定转速时，自动投入DEH同期控制，输出同期请求信号；在接收到同期请求信号后，自动投入进行同期控制的GCB电源；检测到所述GCB电源运行后，自动投入汽机发电机同期装置远方复位信号，将同期装置的故障信号复位；获取并判断同期允许条件，并在所述同期允许条件满足相应的要求后，输出同期启动命令，开始进行同期并网。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在开始进行同期并网后，所述方法还包括：对并网点两侧的电压进行实时监测和调节；在检测到并网点两侧的电压达到同期要求后，将所述汽机发电机的出口断路器合闸，并持续检测汽机发电机的负荷；在检测到所述汽机发电机带初始负荷后，自动退出所述GCB电源；在检测到所述汽机发电机的负荷升至目标负荷并在预设时间内稳定运行后，输出终止同期并网指令。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述满足要求的并网启动条件包括：所述汽机的转速大于等于初始转速；燃气启动并网完成；系统母线电压处于正常范围内；汽机发电机端的开关处于工作位或远方位；同期装置单双侧无压确认开关处于同期位置；同期装置工作/测试开关处于工作位置；同期装置自动/手动转换开关处于自准位置；汽机发电机保护系统没有输出报警信号。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述实时获取和分析并网启动条件包括：通过ICS视频联动模块和DCS控制系统获取和分析并网启动条件；其中，当所述并网启动条件对应的检查项有检测装置直接与所述DCS控制系统连接时，通过所述DCS系统获取该并网启动条件对应的检测信号，并对所述检测信号进行判断，判断该并网启动条件是否满足对应的要求；当所述并网启动条件对应的检查项无检测装置直接与所述DCS控制系统连接时，通过ICS视频联动模块对该检查项进行实时监控获取图像数据，并通过ICS视频联动模块对所述图像数据进行分析得到分析结果，并将所述分析结果发送给所述DCS控制系统进行判断，判断该并网启动条件是否满足对应的要求。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述通过调整所述励磁系统的励磁，将所述出口电压调节至预设范围内，包括：
待励磁系统运行稳定后，获取励磁置位电压，将所述汽机发电机的出口电压调整至置位电压区间内；当检测到所述出口电压在所述置位电压区间内后，输出电压调节允许信号，开始对所述出口电压进行调节；获取汽机发电机10kV段母线的第一实时电压值和所述出口电压的第二实时电压值，计算所述第一实时电压值和第二实时电压值的差值；获取预设偏差的上限值和下限值，当所述差值大于所述上限值时，输出增磁控制指令；当所述差值小于所述下限值时，输出减磁控制指令。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述输出增磁控制指令或减磁控制指令后还包括：获取所述增磁控制指令或减磁控制指令的判断间隔时间，并在所述增磁控制指令或减磁控制指令被触发后，获取所述判断间隔时间后的出口电压的当前电压值；判断所述当前电压值是否在所述预设范围内；若否，则继续输出下一个增磁控制指令或减磁控制指令；若是，则输出电压调整完成信号。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述判断间隔时间的获取包括：获取时间系数、第一实时电压值和第二实时电压值，并根据所述时间系数、第一实时电压值和第二实时电压值计算得到初始时间间隔；获取时间间隔下限和时间间隔上限，对所述初始时间间隔、时间间隔下限和时间间隔上限进行判断处理，取中间值作为所述增磁控制指令或减磁控制指令的判断间隔时间。8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述出口电压的调节幅值进行限制，作为增/减磁调节的允许条件之一；其中，获取所述出口电压的最低限制值和第二实时电压值，当所述第二实时电压值小于所述最低限制值时，禁止输出减磁控制指令；或者，获取所述出口电压的最高限制值和第二实时电压值，当所述第二实时电压值大于所述最高限制值时，禁止输出增磁控制指令。9.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：对所述出口电压的调节次数进行限制，作为增/减磁调节的允许条件之一；其中获取触发一次增磁控制指令或减磁控制指令后所述出口电压的变化量；获取所述出口电压的最高限制值/最低限制值、励磁置位电压；根据所述最高限制值/最低限制值、励磁置位电压和变化量计算最大触发次数。10.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述增磁控制指令和减磁控制指令设置互锁功能。11.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述出口电压调整完成，且同期控制处于自动调压过程中时，所述方法还包括：步骤A，实时检测汽机的转速，并获取第一转速区间和第二转速区间；其中，所述第二转速区间是所述第一转速区间的子集；步骤B，判断汽机的当前转速是否在所述第一转速区间内，若否，则自动退出同期控制并调整转速，返回步骤A；若是，则执行步骤C；步骤C，判断汽机的当前转速是否在所述第二转速区间内，若是，则自动投入DEH同期控
制；若否，则继续...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑瑞祥，姜海明，张方，张莉，孔婧，吴学崇，周晟阳，许伟强，蔚伟，张瑞臣，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：