基于監控或分散控制系統的不同機組間的勵磁協調控制方法技術方案

本發明專利技術涉及一種基于監控或分散控制系統的不同機組間的勵磁協調控制方法，包括以下步驟：（A）在監控或分散控制系統和勵磁系統的現有硬件平臺基礎上，增強勵磁系統與監控或分散控制系統的通信，獲取不同機組的協調信息；（B）在原有勵磁系統的軟件平臺上增加機組間的智能化直接協調控制模塊。勵磁系統打破了原有的單機單控的結構形式，通過增強與監控或分散控制系統的通信能力，直接參與機組間的協調控制，充分發揮了勵磁系統調節迅速、穩定可靠的優點，彌補了當前AVC無功調節的不足，確保了所有機組運行的安全性和經濟性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，通過這種技術能夠改變目前勵磁系統單機控制的狀況，實現同一廠站內所有機組勵磁系統之間的協調控制，屬于電力系統自動化

技術介紹
眾所周知，發電機勵磁系統(AVR)作為發電廠重要的自動裝置，主要有三個作用一是 維持維持發電機或其他控制點的電壓在給定水平，保證發電機運行的經濟性，保證電力系統運行設備的安全；二是控制并聯運行機組無功功率的合理分配；三是提高電力系統的靜態、暫態、和動態穩定性。目前，火力發電廠或者水力發電站的發電機勵磁系統主要是面向單機進行調節控制的，同一發電廠站相鄰機組之間勵磁系統的調節控制保持著各自相對獨立的狀態，不同機組之間的勵磁系統通常沒有直接的通信或硬接線聯系。而每臺機組的勵磁系統僅僅與該機組的監控系統或分散控制系統(DCS)是有直接通信和硬接線聯系的。在同一發電廠站內，各機組之間的協調控制通常有兩種方式一種方式是控制室運行值班人員通過監控或分散控制系統進行人工協調控制的，另一種方式是通過監控或分散控制系統(DCS)、自動發電控制系統(AGC)、自動電壓控制系統(AVC)等裝置進行自動協調控制的。除個別發電廠站使用人工協調外，絕大多數發電廠站采用的都是通過自動裝置進行不同機組之間自動協調控制的。與勵磁系統密切相關的自動電壓控制系統(AVC)通常也不是與勵磁系統直接交互通信的，所涉及到的勵磁狀態量和增磁、減磁指令一般通過硬接線的方式與監控或分散控制系統連接，再通過監控或分散控制系統轉接來實現增磁、減磁控制。在這種機組協調控制模式下，勵磁系統僅僅作為監控或分散控制系統下面的執行單元，只是被動地單向執行相關的開機、停機、增磁、減磁指令，與監控或分散控制系統的通信只是常規狀態量和告警信息的顯示，通常不與監控或分散控制系統進行交互協調控制。當前這種機組間協調控制模式不僅存在著執行速度慢、調節時間長(I IOmin)等缺點，自動電壓控制系統(AVC)還存在以下問題總無功需求較小時AVC難以分配、在邊界區域的調節容易導致振蕩、特殊工況時因母線電壓高導致機組無功無法恢復、無法及時檢測應對機組振蕩或失步工況、安全約束條件死區導致廠用母線電壓過低的安全隱患。另外，勵磁系統的調差控制、PSS控制、欠勵限制等也可能對AVC系統帶來頻繁調節不利影響。機組之間的勵磁協調控制是智能電網和智能電站建設新形勢下對勵磁系統提出的新要求，是勵磁系統未來的發展方向。
技術實現思路
本專利技術所要解決的關鍵問題是提供一種基于監控或分散控制系統的不同機組間的勵磁協調控制技術，通過這種技術能夠改變目前勵磁系統單機單控的狀況，實現同一廠站內所有機組勵磁系統之間的有效協調控制，避免當前AVC無功調節的各種缺點，確保所有機組運行的安全性和經濟性。本專利技術采用的方案如下 一種，包括以下步驟 (A)在監控或分散控制系統和勵磁系統的現有硬件平臺基礎上，增強勵磁系統與監控或分散控制系統的通信，獲取不同機組的協調信息。通過485通訊協議或者以太網通訊協議，實現勵磁系統與監控或分散控制系統之間的實時信息交互，獲取其他不同機組的交互信息，該交互信息包括有功、無功、機端電壓、定子電流、勵磁電流、系統電壓、觸發角度、限制報警信息，將自身的狀態信息和控制信息反饋給監控或分散控制系統，并將相關信息通過監控或分散控制系統轉發反饋給其他機組的勵磁系統。(B)在原有勵磁系統的軟件平臺上增加機組間的智能化直接協調控制模塊所述協調控制模塊及時根據自身的狀態以及電站內其他機組的運行狀態，調整勵磁系統的控制調節行為，根據自動電壓控制系統(AVC)存在的問題，以及勵磁系統本身的正常調節對AVC 無功調節帶來的不利影響，通過不同機組間的勵磁協調控制策略，改善與AVC之間的配合調節。步驟(B)中所述的不同機組間的勵磁協調控制策略具體包含三個步驟Ca)根據各機組間的無功分配原則核算無功。在AVC無功調節正常的情況下，根據等功率因數或者無功容量比例分配原則，以及機端電壓和系統電壓的相對高低，重新核算本機組的無功功率是否合適，并跟蹤AVC無功調節方向，如果發現無功在限制值附近，AVC不能及時調節或已閉鎖調節，勵磁系統適當小范圍微調機組的無功。(b)保持與AVC無功調節的密切配合。勵磁系統正常配合AVC的增磁、減磁信號，并及時跟蹤AVC無功調節效果，當發現總無功需求較小AVC難以分配、AVC在邊界區域的調節發生調節振蕩、特殊工況因母線電壓高導致機組無功無法恢復、無法及時檢測應對機組振蕩或失步工況或安全約束條件死區導致廠用母線電壓過低時，及時通過勵磁系統的快速調節功能微調機組無功。(c)減小勵磁系統對AVC無功調節的不利影響。當勵磁系統的調差控制、PSS控制、欠勵限制等附加控制輸出較大時，及時發出勵磁系統閉鎖AVC無功調節信號。本專利技術能夠實現以下有益效果 通過基于監控或分散控制系統的不同機組間的勵磁協調控制技術，勵磁系統就擺脫了目前相對獨立的狀況，通過與監控或離散控制系統通訊，與其他機組共同進行交互協調控制。這種協調控制方法更直接，省去了許多中間環節，有效克服了傳統模式執行速度慢、調節時間長的缺點。勵磁系統打破了原有的單機單控的結構形式，通過增強與監控或分散控制系統的通信能力，直接參與機組間的協調控制，充分發揮了勵磁系統調節迅速、穩定可靠的優點，彌補了當前AVC無功調節的不足，確保了所有機組運行的安全性和經濟性。附圖說明 圖I是機組間的勵磁協調控制系統結構圖。具體實施例方式 本專利技術中機組間的勵磁協調控制系統結構圖如圖I所示。為了能夠實現監控或分散控制系統的不同機組間的勵磁協調控制技術，需要在監控或分散控制系統和勵磁系統的現有硬件平臺基礎上，增強勵磁系統與監控或分散控制系統的通信能力，獲取不同機組的協調信息，在原有勵磁系統的軟件平臺上增加機組間的智能化直接協調控制功能。I、增強勵磁系統與監控或分散控制系統的通信能力，獲取必要的機組協調信息。通過485或者以太網通訊協議，使得勵磁系統實時與監控或分散控制系統之間進行信息交互，及時獲取其他不同機組的相關運行信息，并將自身的狀態信息和控制信息反饋給監控或分散控制系統；通過這種通信功能，勵磁系統能夠實時了解整個電站其他機組的相關信息，這些交互信息主要包括有功、無功、機端電壓、定子電流、勵磁電流、系統電壓、觸發角度、限制報警等，并將相關信息通過監控或分散控制系統轉發反饋給其他機組的勵磁系統。這樣，所有機組的勵磁系統通過與監控或分散控制系統通訊功能有機融為一體。2、在原有勵磁系統軟件功能的基礎上增加機組間的智能化直接協調控制功能。勵磁系統軟件增加機組協調控制功能功能模塊，該模塊能夠及時根據自身的狀態以及電站內其他機組的運行狀態，及時地調整勵磁系統的控制調節行為。根據自動電壓控制系統(AVC)存在的問題，以及勵磁系統本身的正常調節對AVC無功調節帶來的不利影響，根據適當的不同機組間的勵磁協調控制策略，從根本上改善與AVC之間的配合調節，彌補AVC無功調節 的不足和缺點。3、不同機組間的勵磁協調控制策略主要包含以下幾個方面 (I)根據各機組間的無功分配原則核算無功。在AVC無功調節正常的情況下，根據等功率因數或者無功容量比例分配原則，以及機端電壓和系統電壓的相對高低，重新核算本機組的無功功率是否合適。并跟蹤AV本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于監控或分散控制系統的不同機組間的勵磁協調控制方法，包括以下步驟：（A）在監控或分散控制系統和勵磁系統的現有硬件平臺基礎上，增強勵磁系統與監控或分散控制系統的通信，獲取不同機組的協調信息：通過485通訊協議或者以太網通訊協議，實現勵磁系統與監控或分散控制系統之間的實時信息交互，獲取其他不同機組的交互信息，將自身的狀態信息和控制信息反饋給監控或分散控制系統，并將相關信息通過監控或分散控制系統轉發反饋給其他機組的勵磁系統；（B）在原有勵磁系統的軟件平臺上增加機組間的智能化直接協調控制模塊:所述協調控制模塊及時根據自身的狀態以及電站內其他機組的運行狀態，調整勵磁系統的控制調節行為，根據自動電壓控制系統（AVC）存在的問題，以及勵磁系統本身的正常調節對AVC無功調節帶來的不利影響，通過不同機組間的勵磁協調控制策略，改善與AVC之間的配合調節。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許其品，邵宜祥，郝勇，
申請(專利權)人：國電南瑞科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：