[發明專利]電力遠動裝置RTU及其實現發電廠自動電壓控制的方法

有效

• 申請號: 200810039701.0
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101299587A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 林木;褚文捷;楊凌云;王宇;吳成東
• 申請（專利權）人: 上海惠安系統控制有限公司
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;H02P9/14;H02J3/46;G05B15/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陸嘉

1.一種電力遠動裝置，包括中央控制模塊、遙信模塊、遙測模塊、遙調模塊及遙控模塊，所述中央控制模塊與所述遙信模塊、遙測模塊、遙調模塊和遙控模塊通過總線相連，其特征在于，所述中央控制模塊包括通信子模塊、數據庫子模塊以及自動電壓控制子模塊；其中，

通信子模塊，用于在調度AVC主站與數據庫子模塊、自動電壓控制子模塊、遙信模塊、遙測模塊、遙調模塊和遙控模塊之間、在遙信模塊和遙測模塊與數據庫子模塊之間、以及在自動電壓控制子模塊與遙調模塊和遙控模塊之間實現數據通信；

數據庫子模塊，用于存放進行自動電壓控制所需的數據，分別與所述通信子模塊和所述自動電壓控制子模塊進行數據交互；

自動電壓控制子模塊，基于存放在所述數據庫子模塊內的數據，生成調節發電機組無功出力的控制信號，并通過通信子模塊將所述控制信號發送給所述遙調模塊或遙控模塊，再由遙調模塊或遙控模塊發送給參與自動電壓控制的各臺發電機組，實現自動電壓控制；

所述自動電壓控制子模塊進一步包括計算單元、保護約束條件判斷單元、無功容量約束條件判斷單元、控制信號產生單元和主接線結構識別單元，其中：

計算單元，通過自學習法辨識發電廠與電網之間的系統阻抗，并通過公式計算出全廠總無功目標值Q^new；及根據用戶制定的單機無功功率分配原則，計算發電廠內參與自動電壓控制的各臺發電機組應承擔的單機無功功率值Q_i，并將計算結果發送給無功容量約束條件判斷單元，其中，U^new為高壓母線目標電壓值，U^old為當前高壓母線電壓值，Q^old為當前電廠送出的無功值，X為發電廠與電網之間的系統阻抗值；

保護約束條件判斷單元，判斷各臺發電機組是否都滿足用戶為該發電機組設定的保護約束條件，并通知所述計算單元不滿足所述保護約束條件的發電機組不參與自動電壓控制；

無功容量約束條件判斷單元，判斷所述計算單元計算出的各臺發電機組的單機無功功率值Q_i是否分別滿足用戶為該發電機組設定的無功容量約束條件；如果有任何一臺發電機組的單機無功功率值Q_i不滿足所述無功容量約束條件，則將不滿足所述無功容量約束條件的發電機組的狀態信號通過通信子模塊上報所述調度AVC主站，并通知所述計算單元將全廠總無功目標值Q^new減去不滿足無功容量約束條件的發電機組所能承擔的無功容量后作為新的全廠總無功目標值Q^new、同時使不滿足無功容量約束條件的發電機組不參與全廠無功功率分配計算后再重新計算發電廠內參與自動電壓控制的各臺發電機組應承擔的單機無功功率值Q_i；

控制信號產生單元，在參與自動電壓控制的發電機組承擔了全廠總無功目標值Q^new或參與自動電壓控制的發電機組均承擔了所能夠承擔的無功限定值后，將各臺發電機組所承擔的單機無功功率值轉換為發電機組的勵磁調節裝置能夠接收的控制信號，并通過通信子模塊將所述控制信號發送給所述遙調模塊或遙控模塊；

主接線結構識別單元，用于識別發電廠的高壓母線之間及發電廠的高壓母線與發電機組之間的接線方式，并將識別結果發送給所述計算單元。

2.如權利要求1所述的電力遠動裝置，其特征在于，所述控制信號為脈沖信號、脈寬信號或模擬量信號。

3.如權利要求1所述的電力遠動裝置，其特征在于，所述通信子模塊包括：

規約收發單元，將數據轉換成標準電力規約格式，實現所述電力遠動裝置與調度AVC主站或其它電力智能設備之間的數據相互傳輸；

配置下裝程序單元，用于離線或在線配置下裝程序；

數據交換接口單元，用于規約收發單元與數據庫子模塊和自動電壓控制子模塊之間、配置下裝程序單元與數據庫子模塊之間、遙信模塊和遙測模塊與數據庫子模塊之間、以及自動電壓控制子模塊與遙調模塊和遙控模塊之間實現數據通信。

4.一種利用權利要求1所述的電力遠動裝置實現發電廠自動電壓控制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.實時采集進行自動電壓控制所需的數據，將采集到的所述數據發送給調度AVC主站，并實時接收由調度AVC主站下達的高壓母線目標電壓值；

步驟2.根據步驟1所采集到的發電廠主接線上發電機組與高壓母線關聯的隔離開關、斷路器位置狀態，識別發電廠的高壓母線之間及發電廠的高壓母線與發電機組之間的接線方式；

步驟3.通過自學習法辨識發電廠與電網之間的系統阻抗，然后通過公式計算出全廠總無功目標值Q^new，或由電力遠動裝置直接接收由所述調度AVC主站下達的全廠總無功目標值Q^new；其中，U^new為高壓母線目標電壓值，U^old為當前高壓母線電壓值，Q^old為當前電廠送出的無功值，X為發電廠與電網之間的系統阻抗值；

步驟4.判斷各臺發電機組是否都滿足用戶為該發電機組設定的保護約束條件，不滿足所述保護約束條件的發電機組不參與自動電壓控制；

步驟5.根據用戶制定的全廠無功功率分配原則，計算出發電廠內參與自動電壓控制的各臺發電機組的單機無功功率值Q_i；

步驟6.判斷步驟5計算出的各臺發電機組的單機無功功率值Q_i是否滿足用戶為該發電機組設定的無功容量約束條件；如果有任何一臺發電機組的單機無功功率值Q_i不滿足所述無功容量約束條件，則電力遠動裝置將不滿足所述無功容量約束條件的發電機組的狀態信號上報調度AVC主站，并用全廠總無功目標值Q^new減去不滿足所述無功容量約束條件的發電機組所能承擔的無功容量后作為新的全廠總無功目標值Q^new，同時使不滿足無功容量約束條件的發電機組不參與全廠無功功率分配計算，然后重復執行步驟5；直至參與自動電壓控制的發電機組承擔了全廠總無功目標值Q^new或參與自動電壓控制的發電機組均承擔了所能夠承擔的無功限定值；

步驟7.將各臺發電機組所承擔的單機無功功率值轉換成發電機組的勵磁調節裝置所能夠接收的控制信號，并將所述控制信號發送給各臺發電機組的勵磁調節裝置，由勵磁調節裝置來調節發電機組的無功出力。