[發明專利]電廠優化運行系統

有效

• 申請號: 201010156857.4
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101866170A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 王春林;何軍;黃強;胡川華
• 申請（專利權）人: 四川中鼎科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕;林輝輪

技術領域

本發明涉及一種智能控制系統，尤其是涉及一種對電廠電廠自動發電控制（AGC）、自動電壓控制（AVC）、經濟運行、狀態監測、梯級流域調度的電廠優化運行系統。

背景技術

目前，要實現電廠與調度的聯系和數據交換，通常采用兩種方式：一種是采用集成到計算機監控系統或獨立的優化運行系統（模塊），從計算機監控系統中獲取調度所需的各種數據；另一種是安裝調度RTU遠動裝置，從現場設備獲取調度所需的各種數據。兩者都采用IEC101和IEC104規約，通過調度數據網上送到調度系統中。

兩種系統的區別是：采用優化運行系統可以直接獲取來自于計算機監控系統的相關數據，不需要增加設備和費用投入；而采用調度RTU遠動裝置，獲取來自生產現場數據，必須要單獨安裝傳感器和敷設電纜，增加了電廠人員勞動強度和日常的檢修維護工作量，且遠動裝置數據采集和處理的實時性不強、誤差較大，同時也增加了電廠資金費用。

目前有較多的電廠的自動化水平不高，造成電廠與調度之間的聯系存在薄弱環節，電廠設備運行狀態、設備運行參數、電量等無法上傳，調度也無法實現對電廠設備的監測、控制和調節等，特別是水電廠較多位于偏遠山區，而中小型水電廠的自動化水平不高，不配置綜合自動化監控系統或RTU遠動裝置，即使配置了綜合自動化監控系統，但存在以下幾種情況：

1）具備AGC、AVC、經濟運行及設備狀態監測等功能的一種，但不全面；

2）完全沒具備上述功能；

3）建立了調度數據網，上送業務量單一；

4）沒有建立調度數據網，無法與調度聯系。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種實現容易、結構簡單、經濟實用、穩定可靠的，集電廠自動發電控制、自動電壓控制、經濟運行、狀態監測、梯級流域調度等功能為一體的電廠優化運行系統。

本發明的技術方案是：一種電廠優化運行系統，具有串口和以太網口，其中：一個以太網口與電站通訊網絡連接，另一個以太網口與調度數據網連接，通訊協議采用IEC104，兩個以太網口的IP地址分配跟連接端的網段一致；一個串口通過電力載波通道與調度連接，采用IEC101通訊協議，其他的串口與現場的自動裝置的串口連接；系統包括自動發電控制功能模塊、自動電壓控制功能模塊、經濟運行功能模塊，各個功能模塊之間通過I/O接口進行連接；所述自動發電控制功能模塊實現：發電機組在規定的出力調整范圍內，跟蹤調度下發的負荷調節指令，并結合機組特性及當前狀況，計算出每臺機組所分配負荷，然后避開振動區或氣蝕區，使機組在最大有效區域內運行；所述自動電壓控制功能模塊通過在執行電壓目標追蹤過程中，采用勵磁調節器對發電機端電壓實現小閉環調節，再通過調節勵磁調節器的給定，對母線電壓實現大閉環調節；所述經濟運行功能模塊包括實時調度功能、水庫調度功能和徑流預報功能。

所述實時調度功能將相應小時分配到的負荷落實到各臺機組，并根據負荷因素的實際變化，調整各機組負荷，進行實時操作控制，使水輪機在高效率區運行。

所述水庫調度功能按周或日經濟運行的主要任務，將長期經濟運行所分配給本時段的輸入能，在更短時段間合理分配，制定出各電站短期最優運行方式。

所述徑流預報功能將較長時期內的有限輸入能，最優分配到較短時段，制定出各電站的長期最優運行方式。

與現有技術相比，本發明的積極效果是：集自動發電控制、自動電壓控制、經濟運行、設備狀態監測、梯級流域調度等功能為一體，系統具備且兼容多種標準的開放協議，同時預留用戶自定義協議接口，可以根據用戶要求進行自由擴展；系統具備OPCServer標準接口，不需要額外增加硬件設備，采用該系統的通訊接口，與電站計算機監控系統和生產現場各種自動控制裝置進行互連，獲取滿足實現上述功能要求的各種數據；系統通過對外通訊采集來自生產現場的設備運行狀態、保護信號、斷路器分合狀態、一次調頻數據、PSS運行參數等，通過電力載波通道和調度數據網的以太網通道向多個調度中心上送數據，協議分別采用IEC101和IEC104，調度中心可以實時監測水電廠設備運行狀態，并獲取相關的運行參數，并實現對設備的控制與調節，為智能電網和設備在線監測，以及調度對電廠的考核和控制提供解決方案；系統為上級調度提供電網安全管理的數據來源，通過這種方式具有速度較快，實時性較好；采用先進、可靠的通信網絡技術，取消原有硬接線、變送器等傳統設備，使全廠全面信息化、數字化，電氣設備保護測控功能分散就地實現，主站系統通過通信網絡和就地綜合保護測控設備通信，實現遙測、遙信、遙控、SOE、事故追憶等功能。