发电站自动化控制系统在微电网中的应用
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摘要:本次以某会场为例,将着重分析本次会场当中微电网所使用的自动化控制系统的应用。
[关键词]发电站自动化控制系统 微电网
在该会场中需要使用到水下舞台、中控音响、大功率演艺灯光以及全息彩屏和中央电视台转播等,这些特殊用电负荷对于供电可靠性有着极高的要求,并且对其专业技术管理以及电能质量方面都有着极为严苛的要求。对此这就需要有关部门必须要确保设备无故障、工作零失误、服务贴心以及用户无闪动等等。在传统的供电模式之下一般都存在很多不可控制的因素,比如受到天气影响的会发生故障、外部供电线路过长不能管控等等。对此,为了可以解决这些存在的主要问题就需要以柴油机发电机组作为主供以及第一备供,再将市电作为第二备供,以此组成一个微电网供电系统。
1微电网供电系统概述
在该会场中其微电网使用了12台1250千伏安的柴油发电机组当做主供以及第一备供,其总体容量达到了15000千伏安,这些發电机被分为了两组,分别由两台箱变将其升压到10千伏的高压电网。整个控制系统由自动发电控制以及电站管理、组控系统等内容组成。
2控制系统的设计
2.1功能
在微电网当中其控制系统一般需要依照发电站的实际运行情况以及负荷等内容,按照预定的顺序将其备用机组进行自动启动,并且还可以自动投入、停机等,这样就能够实现在故障状态之下自动解列以及停机等等。除此之外,也在很大程度上将组间与机组间的自动并网、电压自动调节以及自动调整电网频率等等。最重要的是它还能够具有一定电站综合保护及对运行状态进行监视的功能,并可以对参数实施在线修改。
2.2组成
这一系统的主要组成部分就包含有组控系统、电站管理系统以及机组自动发电控制。在这之中前两者都是通过可编程控制器来实现的,使控制系统本身的适应能力得以大大提升。除此之外,它还能够在恶劣的环境之喜爱与强电设备一起进行工作,由此在很大程度上保证了发电站本身的稳定性与可靠性。而后者的实现是依赖于独立的装置,它能够确保发电机的停机、启动,还能够实现静态同步以及动态同步等,除此之外还具有一定的过流保护以及逆功率等内容。与此同时,该机组控制当中还包含有相应的IP服务网口,确保能够实现远程监测。
2.3控制模式
该控制系统的确立主要是将发电子机组的实际负荷以及运行状况作为基础,并以此协调完成其供电站、机组以及组内的逻辑控制,最大程度上保证供电的可靠性。该模式主要分为电站控制模式以及机组控制模式两种。
其中后者主要依赖于机组自动发电控制,并且还受到组控系统的控制。机组自动发电控制能够自动完成机组的并网、启动以及负荷调整及停机等内容,还会在故障的情况下实现停机以及自动解列。除此之外,该模式还能够将其控制系统当中的电压调整指令以及要求负荷等内容完成,确保其机组间电压以及无功功率的自动调整以及有功功率的自动分配等等;另外还可对运行状态进行显示,并修改及监视系统所给定的参数等内容。
而前者当中主要包含有组控系统以及电站管理系统,主要内容是完成逻辑控制与机组自动发电控制之间的通信。在这之中电站控制系统能够将两组发电单元之间的同步功能以及功率分配等实现,而组控系统则能够将本组当中机组的启停顺序控制、电压调整等功能实现。
3控制系统的实现
在整个控制系统当中主要包含有组控系统、电站管理系统以及机组自动发电控制三项内容,由此组合成了一种可靠度高以及功能齐全的多机组全自动电站控制与管理系统。在这之中其前面两者是整体控制系统的核心内容,主要负责将整个站内发电机的运行进行调整;另外后者则主要是进行机组的启动、负荷分配、并网以及停机等操作。另外PC是操作终端,主要负责控制逻辑以及流程的再现修改与信息查询等内容。
机组自动发电控制主要负责机组的停机与启动,其机组之间的逻辑控制主要由机组控制系统来完成,而组件的逻辑控制则主要由电站的管理系统进行负责,这三者之间的基本分工极为明确,所以联合在一起便能够有效提升控制系统组建的效率。在微电网当中其12台发电机几乎有上百种组合顺序的启动方式,然后以PLC来完成组控系统以及电站管理系统,它主要能够依照现场的实际情况对有关内容进行修改,所以其控制手段极为灵活,并且具有很强的适应性。
这一控制在系统在该会场正式使用前期就演练了十多次,在所有的演练过程中主要将微电网系统当中的任何一种故障进行了模拟,该控制系统最终都实现了自动控和快速切换,整体电压及频率等内容都能够在3秒的时间之间马上恢复稳定,其电能质量极为可靠,用户端完全不会受到任何的影响。
4结束语
在该会场的供电系统当中,发电站的自动控制系统发挥了至关重要的作用。它和继电器控制系统相比较,主要使用了自动化的控制系统,其整体机组控制系统极为简便,并且可靠性极高,能够通过通信网络等内容更加方便地将其发电站的控制程序归入到中央管理系统当中,并且通过计算机网络技术、通信技术以及软件工程等内容实现了对于被控制发电站的集中性监控管理,其不管是切换速度、功率分配、远程监控还是冗余度等内容都能够在最大程度上保证完成该会场的供电内容。
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