机组低频自启动系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机组低频自启动系统及方法的技术领域，是为保障电网稳定针对电力系统发电机组的紧急自动控制技术的改进。本发明专利技术由现地监测控制元件、PLC、上位机服务器、操作员站及相关网络设备组成重要设备的通讯路径冗余配置。本发明专利技术依托电厂计算机监控系统实现，投资较小，与其他控制逻辑耦合性低，动作灵敏可靠，参数设置全面简单，通用性较强。同时可以完美的和现有电厂的自动发电控制系统相结合，使用有效手段避免了低周自启动控制动作后与自动发电控制系统控制逻辑相互冲突的问题，为电厂在特殊情况下的紧急事故处理提供了有效保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种的
，是为保障电网稳定针对电力系统发电机组的紧急自动控制技术的改进。
技术介绍
低周自启动装置是维护系统频率稳定而设定的，在事故情况下，电力系统失去大量电源致使功率发生严重不平衡及系统频率急剧下降，将对用电用户造成一系列的严重后果和损失，在这种情况下，低周自启动装置动作，投入备用机组，增加系统功率，以稳定系统频率，保障电能质量。随着电力系统的发展，电网容量的不断增长，社会对电能质量的要求越来越高，当出现系统机组出力大幅度减小，电网频率较低的情况下，机组一次调频有可能满足不了系统频率稳定的需要，一般来说机组一次调频的调节范围为其额定容量的10% 。作为对系统突发性事件的一种处理方法，发电厂机组在系统严重 低周时立即自启动能较好地稳定系统，提高电力系统的稳定性。从技术层面来说，在水电厂利用已有的计算机监控系统可以较好地实现机组在系统低周时的自启动。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种，其目的是可以完美的和现有电厂的自动发电控制系统相结合，使用有效手段避免低周自启动控制动作后与自动发电控制系统控制逻辑相互冲突。本专利技术是通过以下技术方案实现的 机组低频自启动系统，在硬件方面，是由现地监测控制元件、PLC、上位机服务器、操作员站及相关网络设备组成重要设备的通讯路径冗余配置；现地下位机为总线结构，现地监测控制元件与PLC设备通过MB+网络相互连接；上位机网络为星形网络结构，PLC、上位机服务器、操作员站均通过光纤或双绞线相互连接。系统网络已以太网为主要通讯介质，部分设备通过串口通信，网络结构为分层分布结构，最上层的核心为计算机服务器负责处理较为复杂的问题如数据存储及处理、复杂逻辑运算；中间层为下位机PLC控制单元；现地监测控制元件为底层的执行部件；从而由计算机监控系统与下位机PLC控制单元相结合实现了一种较为通用的与AGC和自动开停机策略相配合的可变参数低周自启动方式。机组低频自启动方法是当满足机组低频自启动系统低频自启动条件时,设定机组将进入机组自启动流程，具体流程如下 (1)发出报警信号提醒运行人员低周自启动动作； (2)由于机组自启动后全厂可调负荷将发生变化，如果系统投入AGC和自动开停机控制可能导致机组自动开停机系统勿动，所以低周自启动动作后首先要退出所有可控机组的自动开停机控制； (3)发出开机令，进入机组自动开机流程；(4)循环 判断机组状态，当机组进入发电态后，将机组调功状态设定为自动调功；如果机组为AGC投入状态则根据AGC控制策略分配机组负荷，如果机组没有投入AGC控制则将机组负荷调整至设定负荷。所述机组低频自启动系统投入低周自启动控制后，系统状态监测流程将自动启动在后台运行循环监测系统状态，具体流程如下 (1)以I秒钟为一个监测周期，系统监测流程每秒自动监测系统状态； (2)首先监测系统频率，如果系统频率太低(<48Hz)则判定为系统停电检修或传感器故障，计数器清零，跳过本次监测； (3)如果系统频率低于设定频率低限，进行下一步监测，否则本次监测结束，计数器清零，等待下一监测周期； (4)如果系统电压过低(<44kV)判定系统处于停电检修状态，结束本次监测，计数器清零，等待下一监测周期； (5)满足频率及电压触发条件，计数器+1； (6)如果计数器数值大于设定的低周延时时间，进行下一步操作，否则等待下一监测周期； (7)如果机组设定为低周自启动机组且处于备用状态则启动机组，否则继续等待。优点及有益效果本专利技术系统依托电厂计算机监控系统实现，投资较小，与其他控制逻辑耦合性低，动作灵敏可靠，参数设置全面简单，通用性较强。同时可以完美的和现有电厂的自动发电控制系统相结合，使用有效手段避免了低周自启动控制动作后与自动发电控制系统控制逻辑相互冲突的问题，为电厂在特殊情况下的紧急事故处理提供了有效保障。附图说明 以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进行进一步的详细说明。图I为本专利技术系统状态监测流程 图2为本专利技术机组自启动流程图。具体实施例方式本专利技术是一种，系统利用计算机监控系统与下位机PLC控制单元相结合实现了一种较为通用的与AGC和自动开停机策略相配合的可变参数低周自启动方式， 机组低频自启动系统在硬件方面，由现地监测控制元件、PLC、上位机服务器、操作员站及相关网络设备组成重要设备的通讯路径冗余配置保障系统可靠性。系统网络已以太网为主要通讯介质，部分设备通过串口通信，网络结构为分层分布结构，最上层的核心为计算机服务器负责处理较为复杂的问题如数据存储及处理、复杂逻辑运算等；操作员站主要负责人机交互功能；中间层为下位机PLC控制单元，主要负责数据中转、顺序控制、及紧急中断响应；现地监测控制元件为底层的执行部件。从而由计算机监控系统与下位机PLC控制单元相结合实现了一种较为通用的与AGC和自动开停机策略相配合的可变参数低周自启动方式。本专利技术的主要功能如下1、当机组低频自启动系统频率低于设定频率一定时间后，自动启动指定低周自启动机组； 2、根据机组低频自启动系统需求,可以自主设定低周自启动频率和机组启动延迟时间； 3、当电厂有多台机组具备作为低周自启动机组条件时，可以指定机组作为低周自启动机组； 4、当电厂有多条出线时，可以指定监视特定出线频率作为低周自启动出发条件； 5、能够与AGC和机组自动开停机系统完美配合； 6、机组低频自启动系统触发低周自启动功能后，在启动自启动机组的同时发出报警信号提醒运行人员进行相应事故处理。具体功能介绍如下 I、监视画面 机组低频自启动系统低频自启动的监视画面集成在机组功率控制台画面中，显示系统低频自启动的设置状态。当显示机组号时表示当前这台机组设定为低频自启动机组，当显示“切除”时表示系统没有设定低周自启动机组。在状态信息左侧有一个“设置”按键，点击按键可以进入系统低频自启动设置画面。2、参数设置 进入机组低频自启动系统低频自启动设置画面后，画面内为每一台机组设置了一个参数设置表格。表格分两部分数据显示、参数设置。其中数据显示包括以下内容 (1)线路拾取表示机组低频自启动系统现在在监视那一条线路。小山、双沟电站监视220kV线路。而石龙电站在松石甲线的断路器、甲乙隔离刀闸都在合的位置时监视松石甲线，其他情况下监视松石乙线； (2)线路频率显示所监视的线路的系统频率,精确到2位小数，单位为Hz； (3)线路电压显示所监视的线路的系统电压，显示到2位小数单位为kV； (4)机组状态现在当前机组状态，分别为备用状态、空载状态、空转状态、发电状态、不定态五个状态。其中参数设置包括以下内容 (I)低周自启动(投入/退出)设定本台机组的是否为低周自启动机组。当一台机组设置为低周自启动机组是同一电站其他机组自动退出低周自启动功能，当同一电站所有机组全部退出低周自启动功能是，电站自动退出低周自启动功能。(2)频率设定设置机组低频自启动动作的触发频率。精确到小数点2位，单位为Hz，范围为0-50，默认值49. 25Hz ； (3 )延时时间当线路频率持续低于设定频率达到延时时间所设定的时长后,机组将自动启动。精确到整数位，单位S，范围0-100，默认值5S ； (4本文档来自技高网...

【技术保护点】
机组低频自启动系统，其特征是：在硬件方面，由现地监测控制元件、PLC、上位机服务器、操作员站及相关网络设备组成重要设备的通讯路径冗余配置；现地下位机为总线结构，现地监测控制元件与PLC设备通过MB+网络相互连接；上位机网络为星形网络结构，PLC、上位机服务器、操作员站均通过光纤或双绞线相互连接；系统网络已以太网为主要通讯介质，部分设备通过串口通信，网络结构为分层分布结构，最上层的核心为计算机服务器负责处理较为复杂的问题如数据存储及处理、复杂逻辑运算；中间层为下位机PLC控制单元；现地监测控制元件为底层的执行部件；从而由计算机监控系统与下位机PLC控制单元相结合实现了一种较为通用的与AGC和自动开停机策略相配合的可变参数低周自启动方式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于粟，赵海涛，张丽英，黄琢，李明，陈万祥，王千，王湛，于海东，
申请(专利权)人：辽宁省电力有限公司电力科学研究院，东北电力科学研究院有限公司，辽宁东科电力有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：