[發明專利]一種發電廠子站的自動電壓控制系統

有效

• 申請號: 200910241803.5
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN101710738A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 張金平;湯飛;張輝;鄭國太
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/18;H02J3/12;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種發電廠子站的自動電壓控制系統，包括若干下位機、主上位機、備用上位機、后 臺機、遠動通信裝置、電廠分散控制系統DCS、機組自動電壓調節器AVR、上位機和下位機 進行雙向通信的局部控制總線CAN網絡、上位機和后臺機之間通信的網絡通訊通道、上位機 和主站之間通信的電力數據網；

其特征在于：所述上位機和發電廠的遠動通信裝置或者是電廠的網絡控制系統NCS進行 信息交互獲取母線電壓、機端電壓、機組有功功率和機組無功功率電氣量，同時上位機也把 下位機對應的各機組的調控信息上傳給遠動通信裝置，由其送給自動電壓控制系統的主站， 上位機和若干下位機之間通過局部控制總線CAN網絡進行雙向通信，下位機主要通過局部控 制總線CAN網絡接收上位機的調控指令，通過電廠分散控制系統DCS或者直接對發電機機 組的自動電壓調節器AVR進行增勵磁或者減勵磁操作；對于現場不方便和遠動通信裝置進行 通信獲取機組相關信息的情況，下位機直接采集上位機所需要的相關電氣量；后臺機和上位 機通過網絡進行雙向通信，完成定值設置、實時信息查看、歷史記錄查詢功能，上位機和自 動電壓控制系統主站通過調度專用數據網實現計劃曲線的下發，當上位機無法和主站之間建 立穩定的實時通信進行全網優化調節時，發電廠自動電壓控制系統子站轉到就地控制模式， 根據獲得的電壓曲線進行發電廠的電壓調控；

采用主上位機通過光纖局部控制總線CAN網絡和下位機進行雙向通信，上位機綜合發電 廠的發電機組和母線的實時信息以及發電機組的歷史運行經驗，對自動電壓控制系統的主站 給出的母線電壓或無功出力調控目標進行智能分配，給出各個下位機的調控目標，各個下位 機根據上位機給出的調控目標結合自身的約束條件，通過分散控制系統DCS或者直接對發電 機組的AVR進行增磁或減磁操作，當發電廠子站投入運行時，當值的上位機實時檢測發電廠 子站系統的運行狀態和相關電氣量，當發現其相關的運行狀態變化或者電氣量越限時，子站 系統實時進行調控目標的重新分配，給出各個下位機的新的調控指令，下位機再對新的調控 指令結合自身的約束條件進行相應的操作，如此往復，從而使母線電壓或母線無功出力達到 自動電壓無功調控主站的調控要求；

所述子站的上位機和下位機、后臺機功能是一個分級自治、協調統一的整體，每臺上位 機鎖定本廠后臺機的IP訪問地址，網絡上其它IP地址訪問無效，自動電壓控制系統子站的 上位機和下位機獨立于后臺機進行運行，正常運行時后臺機只執行與調控無關的輔助功能； 上位機、主站及后臺機網絡與電廠內上位機、下位機網絡之間進行物理隔離，上位機與主站 采用TCP/IP網絡進行連接，上位機和下位機內部采用安全機制較高的局部控制總線CAN網 絡進行連接。

2.如權利要求1所述的發電廠子站的自動電壓控制系統，其特征在于主上位機、備用上 位機及下位機采用統一的嵌入式硬件平臺及軟件代碼，通過主控制板的撥碼進行功能區分， 從而大大方便了生產和研發。

3.如權利要求2所述的發電廠子站的自動電壓控制系統，其特征在于：上位機具有各種 標準的通信規約，從而上位機和發電廠的遠動通信裝置進行通信并獲取相關的電氣量信息， 上位機通過配置，實現自身的電氣量信息的采集；下位機作為調控指令的執行端，具有脈沖 輸出和模擬量輸出兩種調控指令的輸出模式，同時下位機根據需要采集其他必要的電氣量信 息：包括機組斷路器位置、AVR異常信號、廠用電電壓和勵磁電流；上位機和下位機之間通 過光纖CAN網絡進行雙向信息的傳輸；上位機采用主上位機和備用上位機互為備用模式，一 旦發現當值的上位機自身故障或者通信故障時，立刻進行切換，從而提高子站系統的穩定性。

4.如權利要求3所述的發電廠子站的自動電壓控制系統，其特征在于：上位機和下位機 的電氣量的采集根據未來的自動電壓控制系統的發展需要，支持以GPS秒脈沖為同步時標的 同步采樣，只需接入GPS天線，上位機和下位機就能自動從非同步采樣模式轉化為同步采樣 模式。