專利名稱：一種發(fā)電廠子站的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電壓自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)電廠子站的自動(dòng)電
壓控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著區(qū)域電網(wǎng)的快速發(fā)展，現(xiàn)有電壓控制機(jī)制將難以滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行的要求，為了更好的適應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)發(fā)展和電力市場建設(shè)的需要，在繼續(xù)增加本地?zé)o功 資源，提高電壓控制能力的同時(shí)，建設(shè)區(qū)域電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，完善對(duì)電網(wǎng)無功電壓分 步的綜合決策、調(diào)度和管理，優(yōu)化調(diào)度現(xiàn)有的無功電壓調(diào)控資源，提高系統(tǒng)滿足電能質(zhì)量、 電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等要求的能力，減輕計(jì)劃、調(diào)度和運(yùn)行人員的工作量，提高電網(wǎng)的調(diào)度 自動(dòng)化水平。 發(fā)電廠作為一種靈活可控?zé)o功源，在整個(gè)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)中具有重要的地位， 同時(shí)發(fā)電廠本身的自動(dòng)化水平參差不齊、形式多樣，作為發(fā)電廠自動(dòng)電壓控制子站，其要實(shí) 現(xiàn)的目標(biāo)就是根據(jù)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)AVC主站系統(tǒng)給出的母線電壓目標(biāo)或者無功目標(biāo)對(duì) 發(fā)電廠的機(jī)組進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)的同時(shí)確保機(jī)組的運(yùn)行安全、機(jī)組間無功分配合理、避 免出現(xiàn)無功環(huán)流、電壓或者無功調(diào)節(jié)平穩(wěn)、響應(yīng)速度能達(dá)到AVC主站要求。發(fā)電廠AVC子站 的所要面對(duì)的任務(wù)就是根據(jù)母線目標(biāo)參考值，協(xié)調(diào)控制各個(gè)機(jī)組的增減磁操作，因此從這 一目標(biāo)出發(fā)，發(fā)電廠AVC子站可以分以如下三種方式實(shí)現(xiàn)AVR功能擴(kuò)展式、發(fā)電廠RTU內(nèi) 嵌式子站、專用AVC子站。 AVR功能擴(kuò)展式如果直接修改自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR的內(nèi)部程序，增加遠(yuǎn)程通訊與
控制功能模塊，就可實(shí)現(xiàn)AVC子站功能。這種實(shí)現(xiàn)方式在線修改調(diào)整困難，靈活性差；同時(shí)
其需對(duì)AVR程序做比較大的改動(dòng)，可能會(huì)導(dǎo)致AVR自身程序紊亂，安全可靠性差 發(fā)電廠RTU內(nèi)嵌式子站通過擴(kuò)展遠(yuǎn)動(dòng)測控終端單元RTU上的AVC功能模塊，接收
AVC主站下發(fā)的控制目標(biāo)，利用RTU的數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視、控制、通訊等功能，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠
的電壓/無功自動(dòng)控制。 發(fā)電廠RTU內(nèi)嵌式子站是在電廠已經(jīng)建立的RTU上實(shí)現(xiàn)電廠AVC子站功能。把 AVC子站控制調(diào)節(jié)功能集成到RTU中，利用RTU已經(jīng)具備的數(shù)據(jù)信息及接口資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā) 電廠機(jī)組無功出力的協(xié)調(diào)控制。對(duì)于已經(jīng)投產(chǎn)的電廠，發(fā)電廠RTU裝置通常都不具備內(nèi)嵌 AVC功能模塊，如果想在RTU中嵌入AVC功能模塊，必須對(duì)RTU的軟件功能進(jìn)行二次開發(fā)。 由于RTU通常都為嵌入式裝置，功能模塊開發(fā)具有一定的難度，實(shí)施起來相對(duì)比較復(fù)雜，而 且擴(kuò)展一功能相對(duì)比較復(fù)雜的任務(wù)模塊必將占用RTU的資源，可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)RTU原有任務(wù) 的影響。 專用AVC子站由獨(dú)立的AVC子站實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的電壓/無功自動(dòng)控制，具備數(shù)據(jù)采
集、狀態(tài)監(jiān)視、控制、通訊等功能，一般由功能獨(dú)立的上位機(jī)和下位機(jī)組成。 專用AVC子站是NCS系統(tǒng)外相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、控制、通訊等功能
都可以由系統(tǒng)自身完成，也可和NCS系統(tǒng)進(jìn)行通信獲取。由于其為獨(dú)立的系統(tǒng)因此具有比較好的靈活性。另外為了保證數(shù)據(jù)的同源性，提高AVC子站的調(diào)控精度；專用AVC子站在建 設(shè)時(shí)，母線電壓、母線無功出力這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)通常是通過和現(xiàn)場的NCS系統(tǒng)進(jìn)行通信獲得。 專用AVC子站系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，只通過輸入/輸出接口與外部相聯(lián)系，現(xiàn)有系統(tǒng)只 需作微小改動(dòng)，且不影響AVR性能；可隨時(shí)維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種專用式的發(fā)電廠子站自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，該方案充分考 慮發(fā)電廠的實(shí)際現(xiàn)場情況，結(jié)合子站調(diào)控過程中所需重視的各種情況，具有廣泛的適用性 和高度的安全性。以下為對(duì)本發(fā)明具體內(nèi)容 本發(fā)明提出了一種發(fā)電廠子站的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，包括若干下位機(jī)、主上位機(jī)、 備用上位機(jī)、后臺(tái)機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、電廠分散控制系統(tǒng)DCS、機(jī)組自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR、上 位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行雙向通信的局部控制總線CAN網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)和后臺(tái)機(jī)之間通信的網(wǎng)絡(luò)通 訊通道、上位機(jī)和主站之間通信的電力數(shù)據(jù)網(wǎng)； 所述上位機(jī)和發(fā)電廠的遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置RTU或者是電廠的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)NCS進(jìn)行 信息交互獲取母線電壓、機(jī)端電壓、機(jī)組有功功率和機(jī)組無功功率等電氣量，同時(shí)上位機(jī)也 把下位機(jī)對(duì)應(yīng)的各機(jī)組的調(diào)控信息上傳給遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置，由其送給自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的主 站，上位機(jī)和若干下位機(jī)之間通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信，下位機(jī)主要通過局部控制 總線CAN網(wǎng)絡(luò)接收上位機(jī)的調(diào)控指令，通過電廠分散控制系統(tǒng)DCS或者直接對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)組 的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR進(jìn)行增勵(lì)磁或者減勵(lì)磁操作；對(duì)于現(xiàn)場不方便和遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置進(jìn)行 通信獲取機(jī)組相關(guān)信息的情況，下位機(jī)直接采集上位機(jī)所需要的相關(guān)電氣量。后臺(tái)機(jī)和上 位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信，完成定值設(shè)置、實(shí)時(shí)信息查看、歷史記錄查詢等功能，上位機(jī) 和自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)AVC主站通過調(diào)度專用數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)劃曲線的下發(fā)，當(dāng)上位機(jī)無法和 主站之間建立穩(wěn)定的實(shí)時(shí)通信進(jìn)行全網(wǎng)優(yōu)化調(diào)節(jié)時(shí)，發(fā)電廠自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)AVC子站轉(zhuǎn) 到就地控制模式，根據(jù)獲得的電壓曲線進(jìn)行發(fā)電廠的電壓調(diào)控； 采用主上位機(jī)通過光纖局部控制總線CAN總線網(wǎng)絡(luò)和下位機(jī)進(jìn)行雙向通信，上位 機(jī)綜合發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組和母線的實(shí)時(shí)信息以及發(fā)電機(jī)組的歷史運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自動(dòng)電壓控 制系統(tǒng)的主站給出的母線電壓或無功出力調(diào)控目標(biāo)進(jìn)行智能分配，給出各個(gè)下位機(jī)的調(diào)控 目標(biāo)，各個(gè)下位機(jī)根據(jù)上位機(jī)給出的調(diào)控目標(biāo)結(jié)合自身的約束條件，通過分散控制系統(tǒng)DCS 或者直接對(duì)發(fā)電機(jī)組的AVR進(jìn)行增磁或減磁操作，當(dāng)發(fā)電廠子站投入運(yùn)行時(shí)，當(dāng)值的上位 機(jī)實(shí)時(shí)檢測發(fā)電廠子站系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)電氣量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其相關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)變化或者 電氣量越限時(shí)，子站系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)控目標(biāo)的重新分配，給出各個(gè)下位機(jī)的新的調(diào)控指令， 下位機(jī)再對(duì)新的調(diào)控指令結(jié)合自身的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的操作，如此往復(fù)，從而使母線電 壓或母線無功出力達(dá)到自動(dòng)電壓無功調(diào)控主站的調(diào)控要求。 其中，所述子站的上位機(jī)和下位機(jī)、后臺(tái)機(jī)功能是一個(gè)分級(jí)自治、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整 體，每臺(tái)上位機(jī)鎖定本廠后臺(tái)機(jī)的IP訪問地址，網(wǎng)絡(luò)上其它IP地址訪問無效，自動(dòng)電壓控 制系統(tǒng)子站的上位機(jī)和下位機(jī)可獨(dú)立于后臺(tái)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行，正常運(yùn)行時(shí)后臺(tái)機(jī)只執(zhí)行與調(diào)控 無關(guān)的輔助功能；上位機(jī)、主站及后臺(tái)PC網(wǎng)絡(luò)與電廠內(nèi)上位機(jī)、下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行物理 隔離，上位機(jī)機(jī)與主站采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，上位機(jī)和下位機(jī)內(nèi)部采用安全機(jī)制較高 的CAN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。
其中，主上位機(jī)、備用上位機(jī)及下位機(jī)采用統(tǒng)一的嵌入式硬件平臺(tái)及軟件代碼，通 過主控制板的撥碼進(jìn)行功能區(qū)分，從而大大方便了生產(chǎn)和研發(fā)。 其中，上位機(jī)具有各種標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約，從而可以和發(fā)電廠的遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置進(jìn)行 通信并獲取相關(guān)的電氣量信息，上位機(jī)還可以通過配置，實(shí)現(xiàn)自身的電氣量信息的采集；下 位機(jī)作為調(diào)控指令的執(zhí)行端，具有脈沖輸出和模擬量輸出兩種調(diào)控指令的輸出模式，同時(shí) 下位機(jī)也可以根據(jù)需要采集其他必要的電氣量信息包括機(jī)組斷路器位置、AVR異常信號(hào)、 廠用電電壓和勵(lì)磁電流等；上位機(jī)和下位機(jī)之間通過光纖CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向信息的傳輸； 上位機(jī)采用主上位機(jī)和備用上位機(jī)互為備用模式， 一旦發(fā)現(xiàn)當(dāng)值的上位機(jī)自身故障或者通 信故障時(shí)，立刻進(jìn)行切換，從而提高子站控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 其中，上位機(jī)和下位機(jī)的電氣量的采集還可以根據(jù)未來的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的發(fā) 展需要，支持以GPS秒脈沖為同步時(shí)標(biāo)的同步采樣，只需接入GPS天線，上位機(jī)和下位機(jī)就 能自動(dòng)從非同步采樣模式轉(zhuǎn)化為同步采樣模式。 其中，所述控制子站采用的調(diào)控策略具有廣泛的適應(yīng)性和極高的安全性，子站所 用調(diào)控策略既支持機(jī)組并列性差的擴(kuò)大單元接線也支持并列性強(qiáng)的單元接線；上位機(jī)在協(xié) 調(diào)控制下位機(jī)時(shí)，根據(jù)對(duì)機(jī)組PQ曲線圖的曲線擬合，確保下位機(jī)所對(duì)應(yīng)的機(jī)組運(yùn)行在PQ穩(wěn) 定區(qū)域內(nèi)。 其中，子站的調(diào)控策略具有兩大類核心算法逐次逼近法和直接目標(biāo)分配法，其中
逐次逼近法應(yīng)用在擴(kuò)大單元接線場合，直接目標(biāo)分配法應(yīng)用在單元接線場合。 其中，作為子站執(zhí)行端的下位機(jī)在接到上位機(jī)的目標(biāo)執(zhí)行指令時(shí)，檢測機(jī)組的保
護(hù)動(dòng)作、AVR異常、機(jī)組斷路器位置、廠用電電壓、勵(lì)磁電流、調(diào)節(jié)速率限制、當(dāng)日調(diào)節(jié)次數(shù)限
制等的自身約束條件，當(dāng)各個(gè)自身約束條件和目標(biāo)執(zhí)行指令一致時(shí)才通過DCS或者直接對(duì)
機(jī)組的AVR發(fā)出控制指令，對(duì)于在采用直接目標(biāo)法時(shí)，上位機(jī)發(fā)出的直接調(diào)控目標(biāo)，下位機(jī)
除了檢測自身約束條件外，還根據(jù)獲取的執(zhí)行目標(biāo)值和當(dāng)前機(jī)組的無功出力的差值進(jìn)行變
尺度調(diào)控；下位機(jī)執(zhí)行上位機(jī)的指令根據(jù)現(xiàn)場AVR的控制方式支持兩種方式輸出一是以
可變脈寬的脈沖形式輸出，二是以不同個(gè)數(shù)固定寬度的脈沖輸出。 其中，所述直接目標(biāo)法中，目標(biāo)電壓到目標(biāo)無功的折算中所用到的系統(tǒng)阻抗是采
U b - U a
用系統(tǒng)阻抗自識(shí)別技術(shù)獲取的，系統(tǒng)阻抗的識(shí)別是通過公式x =Q b _ Q a實(shí)現(xiàn)的，其
U b U a
中Ua、 Qa， Ub、 Qb分別為母線電壓調(diào)節(jié)前后兩次母線電壓和無功，在系統(tǒng)阻抗自識(shí)別的時(shí) 候，充分注意選取數(shù)據(jù)計(jì)算的時(shí)效性和工程計(jì)算的合理性，把自動(dòng)識(shí)別出的系統(tǒng)阻抗和系 統(tǒng)運(yùn)行大方式和小方式下的系統(tǒng)阻抗進(jìn)行充分的對(duì)比，結(jié)合歷史運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定識(shí)別的系統(tǒng) 阻抗是否有效合理，從而確定目標(biāo)電壓到目標(biāo)無功折算時(shí)所應(yīng)用的系統(tǒng)阻抗，目標(biāo)電壓Un
到目標(biāo)無功Qn的折算采用公式0^^^^+^xU" ，Um，Qm分別為調(diào)節(jié)前的母線電
A (7附
壓和母線無功出力。 其中，所述的子站調(diào)控策略在實(shí)行調(diào)控時(shí)，對(duì)于上位機(jī)自身進(jìn)行母線電壓采集的 模式，能檢測出低頻振蕩及系統(tǒng)擾動(dòng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)低頻振蕩及系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)，子站及時(shí)閉鎖調(diào)控； 支持母線切換時(shí)的電壓自動(dòng)選取功能；支持PT、CT斷線報(bào)警，PT、CT斷線時(shí)，子站閉鎖調(diào)控；
對(duì)通信獲取的數(shù)據(jù)及自身采集數(shù)據(jù)都進(jìn)行合理性辨識(shí)，對(duì)不合理的數(shù)據(jù)自動(dòng)加以濾除。
本發(fā)明的有益效果是提出一種發(fā)電廠子站自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)解決方案，該方案 充分考慮發(fā)電廠的實(shí)際現(xiàn)場情況，具有適用性強(qiáng)的特點(diǎn) (a)既可以自身實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)機(jī)組等相關(guān)電氣量的采集，又可以以標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約 和現(xiàn)場的遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置進(jìn)行通信。 (b)上位機(jī)和下位機(jī)之間采用光纖局部控制總線CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，非常適應(yīng)發(fā) 電廠發(fā)電廠現(xiàn)有的機(jī)組設(shè)備布局情況，且傳輸距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定性高 (c)下位機(jī)輸出既支持可變脈寬的脈沖形式輸出，又可以固定寬度的不同個(gè)數(shù)的 脈沖輸出調(diào)控命令。
(d)對(duì)于擴(kuò)大單元接線和單元機(jī)組接線兩大類不同的電廠機(jī)組接線方式，分別提
供逐次逼近法和直接目標(biāo)法作為其調(diào)控策略。
(e)兼顧發(fā)展需求，具有支持同步采樣功能。
該方案在保證適用性強(qiáng)的同時(shí)又具有安全性高的特點(diǎn) (a)如發(fā)明內(nèi)容2所述，采用IP地址綁定、網(wǎng)絡(luò)物理隔離、安全性高的局部控制總 線網(wǎng)絡(luò)、功能劃分等手段提高發(fā)電廠子站系統(tǒng)的安全性。
(b)調(diào)控策略在實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)機(jī)組調(diào)控時(shí)借助于高速可靠的CAN網(wǎng)絡(luò)，能夠及時(shí)發(fā)
現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行狀況，結(jié)合其他機(jī)組電氣量信息，動(dòng)態(tài)刷新調(diào)控指令，確保調(diào)控安全。 (c)PQ運(yùn)行曲線擬合技術(shù)，實(shí)時(shí)確定機(jī)組運(yùn)行的無功出力上下限，進(jìn)一步確保機(jī)組
運(yùn)行在安全范圍內(nèi)。 另外由于該解決方案調(diào)控策略采用可變步長的形式實(shí)現(xiàn)增減勵(lì)磁調(diào)控操作，保證 了調(diào)控速度；上下位機(jī)采用統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)，只通過撥碼進(jìn)行區(qū)分，提高了現(xiàn)場的維護(hù)便 利性。


圖1是依據(jù)本發(fā)明的發(fā)電廠子站框架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是依據(jù)本發(fā)明的發(fā)電廠子站自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的主控板硬件框圖； 圖3是發(fā)電廠接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的發(fā)電廠子站示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的表述。 本發(fā)明是基于發(fā)電廠的現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)際配置情況而提出的一種適應(yīng)面廣、 靈活度高，安全性強(qiáng)的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)。其具體的內(nèi)容如下 1、圖1是依據(jù)本發(fā)明的發(fā)電廠子站框架結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示發(fā)電廠子站由主上 位機(jī)、備用上位機(jī)和下位機(jī)1、2、…、k構(gòu)成。上位機(jī)作為整個(gè)子站的決策中心，同時(shí)又通過 其自身的通信插件和發(fā)電廠現(xiàn)場的遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置以標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約進(jìn)行信息交互。上位機(jī)和 下位機(jī)自身都具有采集功能，能夠在現(xiàn)場不提供通信接口方式獲取機(jī)組、母線等電氣信息 的情況下，通過自身采集獲取子站調(diào)控所需的信息。主上位機(jī)和下位機(jī)之間通過光纖CAN 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。后臺(tái)機(jī)通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)和主上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，主要用于子站相關(guān)運(yùn)行 參數(shù)配置、運(yùn)行狀態(tài)信息查看、歷史運(yùn)行記錄查看等功能。
2、子站的上位機(jī)、下位機(jī)、后臺(tái)機(jī)功能是一個(gè)分級(jí)自治、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體，每臺(tái)上 位機(jī)鎖定本廠后臺(tái)機(jī)的IP訪問地址，網(wǎng)絡(luò)上其它IP地址訪問無效；AVC上位機(jī)和下位機(jī)可 獨(dú)立于后臺(tái)機(jī)運(yùn)行；正常運(yùn)行時(shí)后臺(tái)機(jī)只執(zhí)行與調(diào)控?zé)o關(guān)的輔助功能；上位機(jī)與主站及后 臺(tái)PC網(wǎng)絡(luò)與電廠內(nèi)上位機(jī)和下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)物理隔離。上位機(jī)機(jī)與主站采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)；上 位機(jī)和下位機(jī)內(nèi)部采用安全機(jī)制高CAN總線網(wǎng)絡(luò)。 3、主上位機(jī)正常運(yùn)行時(shí)都和遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置進(jìn)行通信，通過遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置獲取子站 調(diào)控所需的電氣量信息，通常包括機(jī)組有功、機(jī)組無功、機(jī)端電壓、機(jī)端電流、變高側(cè)無功、 母線電壓等數(shù)據(jù)。進(jìn)行通行所采用的規(guī)約為目前常用的CDT、101等，通過軟件配置即可實(shí) 現(xiàn)主上位機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置的通信。主上位機(jī)在正常工作時(shí)，只有一臺(tái)為當(dāng)值的值班級(jí)，另 一臺(tái)作為備用，也完成所有的通信和計(jì)算，和當(dāng)值的值班機(jī)的區(qū)別只是運(yùn)算的調(diào)控執(zhí)行指 令不下發(fā)給下位機(jī)；只有當(dāng)檢測到當(dāng)值的值班機(jī)工作狀態(tài)異常時(shí)才進(jìn)行切換轉(zhuǎn)換成為值班 機(jī)。下位機(jī)通過CAN通信網(wǎng)絡(luò)獲取上位機(jī)下發(fā)的調(diào)控執(zhí)行指令，同時(shí)其自身也具有采集功 能，能夠把一些必須的電氣量信號(hào)采集后通過CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上位機(jī)，通常采集的信號(hào)包 括廠用電電壓、勵(lì)磁電流、機(jī)組斷路器位置、機(jī)組保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器異常信號(hào)等。
4、主上位機(jī)和下位機(jī)采用統(tǒng)一的硬件平臺(tái)和軟件代碼，其功能只是通過撥碼開關(guān) 進(jìn)行區(qū)分。圖2是依據(jù)本發(fā)明的發(fā)電廠子站自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的主控板硬件框圖，上位機(jī) 和下位機(jī)的硬件平臺(tái)如圖2所示。硬件平臺(tái)中的可編程邏輯控制陣列FPGA完成數(shù)據(jù)采集子 系統(tǒng)，數(shù)據(jù)信號(hào)處理芯片DSPB完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算，AT91RM9200ARM芯片為中央決策CPU， 完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示、調(diào)控策略、實(shí)時(shí)通信等功能。圖中的FPGA采集子系統(tǒng)既可以以本地晶 體作為采樣時(shí)序驅(qū)動(dòng)源，也可以接入的GPS秒脈沖作為同步時(shí)標(biāo)完成同步采樣。
5、不同的發(fā)電廠機(jī)組的接線方式會(huì)對(duì)自動(dòng)電壓控制子站的調(diào)控策略提出不同的 要求，一般來講，擴(kuò)大單元接線的機(jī)組的并列能力較差，要求調(diào)控策略在調(diào)控時(shí)充分注意調(diào) 控的安全性，避免無功出現(xiàn)環(huán)流，而單元接線的機(jī)組的并列能力較強(qiáng)，要求調(diào)控策略在調(diào)控 時(shí)更注意調(diào)控的速度。鑒于此該子站方案的調(diào)控策略方面提供兩大類核心算法逐次逼近 法和直接目標(biāo)分配法。其中前一種方法一般適合應(yīng)用在擴(kuò)大單元接線場合，后一種算法應(yīng) 用在單元接線場合。 逐次逼近法直接以母線電壓目標(biāo)作為調(diào)節(jié)參照，根據(jù)電壓調(diào)整方向，根據(jù)各個(gè)機(jī) 組的功率因數(shù)或者無功裕度，選取其中一個(gè)或幾個(gè)機(jī)組優(yōu)先進(jìn)行調(diào)節(jié)，逐次逼近母線電壓 目標(biāo)的方法。具體分為功率因數(shù)逐次逼近和無功裕度逐次逼近法。 功率因素逐次逼近法是根據(jù)母線電壓和目標(biāo)母線電壓水平的偏差情況，確定電廠 機(jī)組整體上是要增磁還是減磁，然后采用逐次調(diào)節(jié)，在增磁時(shí)，把功率因素大的機(jī)組優(yōu)先增 磁調(diào)節(jié)，同時(shí)在機(jī)組功率因素比較接近的情況下，采取功率因素接近的機(jī)組一起投入調(diào)節(jié)； 在減磁時(shí)，把功率因素小的機(jī)組優(yōu)先減磁調(diào)節(jié)，同時(shí)在機(jī)組功率因素比較接近的情況下，采 取功率因素接近的機(jī)組一起投入減磁調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)策略不進(jìn)行電壓目標(biāo)到無功目標(biāo)的折 算，考慮到以功率因素作為投入調(diào)節(jié)的逐漸逼近調(diào)節(jié)，不會(huì)引起無功在機(jī)組間的環(huán)流，每次 電廠機(jī)組中的一臺(tái)或者幾臺(tái)投入一次增減磁過程后，再進(jìn)行機(jī)組的功率因素比較，繼續(xù)以 功率因素作為機(jī)組投入調(diào)節(jié)的考量標(biāo)尺，直到母線電壓和目標(biāo)母線電壓的偏差在調(diào)節(jié)死區(qū) 范圍內(nèi)。最終的調(diào)節(jié)結(jié)果是各個(gè)機(jī)組的功率因素近似相同。 裕度逐次逼近法是根據(jù)母線電壓和目標(biāo)母線電壓水平的偏差情況，確定電廠機(jī)組整體上是要增磁還是減磁，然后采用逐次調(diào)節(jié)，優(yōu)先調(diào)節(jié)無功裕度大的機(jī)組，同時(shí)在機(jī)組無 功裕度比較接近的情況下，采取裕度接近的機(jī)組一起投入調(diào)節(jié)。根據(jù)電廠整體上增減磁的 不同，具體機(jī)組的無功裕度有兩個(gè)含義，分別為增磁裕度和減磁裕度。這種調(diào)節(jié)策略不進(jìn)行 電壓目標(biāo)到無功目標(biāo)的折算，考慮到以無功裕度作為投入調(diào)節(jié)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)引起無功 在機(jī)組間的環(huán)流，每次電廠機(jī)組中的一臺(tái)或者幾臺(tái)投入一次增減磁過程后，再進(jìn)行機(jī)組的 無功裕度比較，繼續(xù)把無功裕度大的機(jī)組的一臺(tái)或者若干臺(tái)投入調(diào)節(jié)，直到母線電壓和目 標(biāo)母線電壓的偏差在調(diào)節(jié)死區(qū)范圍內(nèi)。最終的調(diào)節(jié)結(jié)果是各個(gè)機(jī)組的無功裕度近似相同。
直接目標(biāo)分配法直接根據(jù)目標(biāo)母線電壓值折算到目標(biāo)無功后，根據(jù)各機(jī)組的運(yùn) 行情況，直接在機(jī)組間進(jìn)行分配，根據(jù)各自的無功目標(biāo)直接對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)的直接目 標(biāo)法，其中目標(biāo)無功在機(jī)組間的分配又分為等功率因素法和等裕度法。 直接目標(biāo)法分配法的前提是電壓目標(biāo)到無功目標(biāo)的折算，其理論基礎(chǔ)是假定一定 時(shí)間內(nèi)把電廠向整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行等值所得出的系統(tǒng)阻抗是不變的。圖3是發(fā)電廠接入系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)示意圖，X就表示電廠到母線的系統(tǒng)阻抗，根據(jù)功率方程進(jìn)行工程簡化，可以得到公式 l，式中Us表示系統(tǒng)電壓。假定母線電壓調(diào)節(jié)前后兩次母線電壓和無功分別為Ua、 Qa， Ub、 Qb，根據(jù)公式1則可以得到公式2，公式2的獲得是假定系統(tǒng)變化不大，系統(tǒng)電壓總假定在同 一水平。假設(shè)主站接收到的目標(biāo)電壓為Un，調(diào)節(jié)前的母線電壓為Um，無功出力為Qm，則利用 公式1就可獲得目標(biāo)無功Qn如公式3所示 _ QxX
<formula>formula see original document page 9</formula>
公式2的獲得是一工程近似的結(jié)果，由于在電廠運(yùn)行過程中，系統(tǒng)運(yùn)行同樣是一 變化過程，因此系統(tǒng)阻抗的折算必然是一 自適應(yīng)過程。在AVC子站中，如果采用直接目標(biāo)分 配法，系統(tǒng)阻抗的求解就要求非常嚴(yán)格，而且從公式2本身來看，為了避免數(shù)據(jù)處理所帶來 的誤差，前后兩次母線電壓差必須大于一定范圍，否則計(jì)算的誤差會(huì)比較大。另外根據(jù)公式 獲取的過程來看，用來進(jìn)行計(jì)算的前后兩次電壓應(yīng)該具有一定的時(shí)效性。因此在工程處理 中必須要注意好處理用來進(jìn)行阻抗計(jì)算的數(shù)據(jù)的有效性和時(shí)效性。同時(shí)對(duì)自動(dòng)辨識(shí)出的系 統(tǒng)阻抗和運(yùn)行部門給出的大方式下和小方式下的系統(tǒng)阻抗進(jìn)行比較，從而對(duì)其合理性進(jìn)一 步進(jìn)行判斷 等功率因素是根據(jù)獲得的無功功率目標(biāo)結(jié)合機(jī)組的當(dāng)前有功，計(jì)算出調(diào)節(jié)完成 后總的電廠功率因素，根據(jù)這一功率因素確定具體機(jī)組的無功目標(biāo)，其思想可用如下兩式 (4) 、 (5)來表示。公式(4) 、 (5)中P為當(dāng)前總有功功率，Qtarget為待分配總無功功率；Pm 為具體某一臺(tái)機(jī)組有功功率，Qmtarget為具體機(jī)組分配的無功功率。
<formula>formula see original document page 9</formula> (4)
等裕度對(duì)總無功進(jìn)行分配的原則是保證整個(gè)電廠機(jī)組間有相近的無功裕度，其實(shí) 現(xiàn)是根據(jù)公式(6)、 (7)來進(jìn)行的。公式(6)、 (7)中Qmh、 Qml分別表示機(jī)組無功功率上下 限，通常為了保證機(jī)組的安全運(yùn)行，AVC子站對(duì)機(jī)組的PQ運(yùn)行曲線圖進(jìn)行擬合，對(duì)機(jī)組在一 定有功水平下，限制其無功出力在相應(yīng)的范圍中，這里Qmh、 Qml就應(yīng)該是由PQ極限圖得到 的上下限范圍和電廠根據(jù)機(jī)組試驗(yàn)確定的無功出力上下限的一個(gè)交集。Qtarget為待分配 總無功目標(biāo)，Xk為一根據(jù)機(jī)組無功出力情況所定的系數(shù)，通常要求Xk滿足其和無功上下限 之和的乘積就為機(jī)組額定運(yùn)行的無功工作點(diǎn)。Qm就為確保各個(gè)機(jī)組無功裕度相似進(jìn)行分配 所確定的具體機(jī)組的無功出力
g =込argrf — (Egm/; + Zg附/) X X*Qm = (Qmh+Qna) X Xk+ (Qmh-Qm》X Qk (7) —旦確定了具體機(jī)組的無功目標(biāo)，AVC子站系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)機(jī)組的現(xiàn)有無功出力情 況，檢測各種限制和閉鎖條件，在沒有限制的情況下，不斷對(duì)機(jī)組進(jìn)行增減磁調(diào)節(jié)，直到機(jī) 組無功出力和無功目標(biāo)的偏差在死區(qū)范圍以內(nèi)。 6、對(duì)于上位機(jī)自身進(jìn)行母線電壓采集的模式，能夠檢測出低頻振蕩及系統(tǒng)擾動(dòng)， 低頻振蕩及系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)，子站及時(shí)閉鎖調(diào)控。對(duì)接入母線三相a、b、c電壓的計(jì)算各序分量， 在此基礎(chǔ)上，計(jì)算每個(gè)周波內(nèi)的電壓突變量及電壓越限。電力系統(tǒng)低頻振蕩的頻率一般在 0. 1Hz 2Hz之間，通過判斷幾秒內(nèi)電壓的低頻頻譜分量，可以有效的檢測系統(tǒng)是否存在低 頻振蕩并及時(shí)閉鎖。對(duì)于在子站運(yùn)行過程的母線倒閘操作，上位機(jī)的主控板的程序能夠自 動(dòng)識(shí)別。對(duì)于PT、CT斷線情況也設(shè)置了專門的模塊進(jìn)行判斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)PT、CT斷線時(shí)，及時(shí)閉 鎖相應(yīng)的調(diào)控，同時(shí)作為決策端的上位機(jī)還對(duì)通信獲取的數(shù)據(jù)或是直接采集數(shù)據(jù)的合理性 進(jìn)行合理性估計(jì)，當(dāng)數(shù)據(jù)不合理時(shí)給出告警信號(hào)。上位機(jī)在協(xié)調(diào)下位機(jī)進(jìn)行調(diào)控時(shí)，根據(jù)對(duì) 下位機(jī)對(duì)應(yīng)的機(jī)組PQ運(yùn)行限制圖的曲線擬合，實(shí)時(shí)檢測機(jī)組的PQ運(yùn)行位置，對(duì)于運(yùn)行點(diǎn)越 出PQ安全運(yùn)行區(qū)域的機(jī)組，上位機(jī)給出調(diào)控命令及時(shí)的把機(jī)組拉回到安全運(yùn)行區(qū)域內(nèi)。
7、子站執(zhí)行端的下位機(jī)在接到上位機(jī)的調(diào)控執(zhí)行指令時(shí)，檢測機(jī)組保護(hù)動(dòng)作、AVR 異常、機(jī)組斷路器位置、廠用電電壓、勵(lì)磁電流、調(diào)節(jié)速率限制、當(dāng)日調(diào)節(jié)次數(shù)限制等自身約 束條件，當(dāng)各個(gè)自身約束條件和目標(biāo)執(zhí)行指令一致時(shí)才通過DCS或者直接對(duì)機(jī)組的AVR發(fā) 出控制指令。對(duì)于在采用直接目標(biāo)法時(shí)，上位機(jī)發(fā)出的直接調(diào)控目標(biāo)，下位機(jī)除了檢測自身 約束條件外，還根據(jù)獲取的執(zhí)行目標(biāo)值和當(dāng)前機(jī)組的無功出力的差值進(jìn)行變尺度調(diào)控，在 進(jìn)一步保證調(diào)控安全的同時(shí)又優(yōu)化了調(diào)控速率。 上面通過特別的實(shí)施例內(nèi)容描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員還可意識(shí)到變型 和可選的實(shí)施例的多種可能性，例如，通過組合和/或改變單個(gè)實(shí)施例的特征。因此，可以 理解的是這些變型和可選的實(shí)施例將被認(rèn)為是包括在本發(fā)明中，本發(fā)明的范圍僅僅被附上 的專利權(quán)利要求書及其同等物限制。
權(quán)利要求
一種發(fā)電廠子站的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，包括若干下位機(jī)、主上位機(jī)、備用上位機(jī)、后臺(tái)機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、電廠分散控制系統(tǒng)DCS、機(jī)組自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR、上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行雙向通信的局部控制總線CAN網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)和后臺(tái)機(jī)之間通信的網(wǎng)絡(luò)通訊通道、上位機(jī)和主站之間通信的電力數(shù)據(jù)網(wǎng)；其特征在于所述上位機(jī)和發(fā)電廠的遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置RTU或者是電廠的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)NCS進(jìn)行信息交互獲取母線電壓、機(jī)端電壓、機(jī)組有功功率和機(jī)組無功功率等電氣量，同時(shí)上位機(jī)也把下位機(jī)對(duì)應(yīng)的各機(jī)組的調(diào)控信息上傳給遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置，由其送給自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的主站，上位機(jī)和若干下位機(jī)之間通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信，下位機(jī)主要通過局部控制總線CAN網(wǎng)絡(luò)接收上位機(jī)的調(diào)控指令，通過電廠分散控制系統(tǒng)DCS或者直接對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)組的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR進(jìn)行增勵(lì)磁或者減勵(lì)磁操作；對(duì)于現(xiàn)場不方便和遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置進(jìn)行通信獲取機(jī)組相關(guān)信息的情況，下位機(jī)直接采集上位機(jī)所需要的相關(guān)電氣量。后臺(tái)機(jī)和上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信，完成定值設(shè)置、實(shí)時(shí)信息查看、歷史記錄查詢等功能，上位機(jī)和自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)AVC主站通過調(diào)度專用數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)劃曲線的下發(fā)，當(dāng)上位機(jī)無法和主站之間建立穩(wěn)定的實(shí)時(shí)通信進(jìn)行全網(wǎng)優(yōu)化調(diào)節(jié)時(shí)，發(fā)電廠自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)AVC子站轉(zhuǎn)到就地控制模式，根據(jù)獲得的電壓曲線進(jìn)行發(fā)電廠的電壓調(diào)控；采用主上位機(jī)通過光纖局部控制總線CAN總線網(wǎng)絡(luò)和下位機(jī)進(jìn)行雙向通信，上位機(jī)綜合發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組和母線的實(shí)時(shí)信息以及發(fā)電機(jī)組的歷史運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的主站給出的母線電壓或無功出力調(diào)控目標(biāo)進(jìn)行智能分配，給出各個(gè)下位機(jī)的調(diào)控目標(biāo)，各個(gè)下位機(jī)根據(jù)上位機(jī)給出的調(diào)控目標(biāo)結(jié)合自身的約束條件，通過分散控制系統(tǒng)DCS或者直接對(duì)發(fā)電機(jī)組的AVR進(jìn)行增磁或減磁操作，當(dāng)發(fā)電廠子站投入運(yùn)行時(shí)，當(dāng)值的上位機(jī)實(shí)時(shí)檢測發(fā)電廠子站系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)電氣量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其相關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)變化或者電氣量越限時(shí)，子站系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)控目標(biāo)的重新分配，給出各個(gè)下位機(jī)的新的調(diào)控指令，下位機(jī)再對(duì)新的調(diào)控指令結(jié)合自身的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的操作，如此往復(fù)，從而使母線電壓或母線無功出力達(dá)到自動(dòng)電壓無功調(diào)控主站的調(diào)控要求。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述子站的上位機(jī)和下位機(jī)、后臺(tái)機(jī)功能是 一個(gè)分級(jí)自治、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體，每臺(tái)上位機(jī)鎖定本廠后臺(tái)機(jī)的IP訪問地址，網(wǎng)絡(luò)上其它 IP地址訪問無效，自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)子站的上位機(jī)和下位機(jī)可獨(dú)立于后臺(tái)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行，正 常運(yùn)行時(shí)后臺(tái)機(jī)只執(zhí)行與調(diào)控?zé)o關(guān)的輔助功能；上位機(jī)、主站及后臺(tái)PC網(wǎng)絡(luò)與電廠內(nèi)上位 機(jī)、下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行物理隔離，上位機(jī)機(jī)與主站采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，上位機(jī)和 下位機(jī)內(nèi)部采用安全機(jī)制較高的CAN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于主上位機(jī)、備用上位機(jī)及下位機(jī)采用統(tǒng)一的 嵌入式硬件平臺(tái)及軟件代碼，通過主控制板的撥碼進(jìn)行功能區(qū)分，從而大大方便了生產(chǎn)和 研發(fā)。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于上位機(jī)具有各種標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約，從而可以 和發(fā)電廠的遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置進(jìn)行通信并獲取相關(guān)的電氣量信息，上位機(jī)還可以通過配置，實(shí) 現(xiàn)自身的電氣量信息的采集；下位機(jī)作為調(diào)控指令的執(zhí)行端，具有脈沖輸出和模擬量輸出 兩種調(diào)控指令的輸出模式，同時(shí)下位機(jī)也可以根據(jù)需要采集其他必要的電氣量信息包括 機(jī)組斷路器位置、AVR異常信號(hào)、廠用電電壓和勵(lì)磁電流等；上位機(jī)和下位機(jī)之間通過光纖 CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向信息的傳輸；上位機(jī)采用主上位機(jī)和備用上位機(jī)互為備用模式，一旦發(fā)現(xiàn)當(dāng)值的上位機(jī)自身故障或者通信故障時(shí)，立刻進(jìn)行切換，從而提高子站控制系統(tǒng)的穩(wěn)定 性。
5. 如權(quán)利要求1-4中所述的系統(tǒng)，其特征在于上位機(jī)和下位機(jī)的電氣量的采集還可以根據(jù)未來的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的發(fā)展需要，支持以GPS秒脈沖為同步時(shí)標(biāo)的同步采樣， 只需接入GPS天線，上位機(jī)和下位機(jī)就能自動(dòng)從非同步采樣模式轉(zhuǎn)化為同步采樣模式。
6. 如權(quán)利要求1-5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制子站采用的調(diào)控策略具有廣泛 的適應(yīng)性和極高的安全性，子站所用調(diào)控策略既支持機(jī)組并列性差的擴(kuò)大單元接線也支持 并列性強(qiáng)的單元接線；上位機(jī)在協(xié)調(diào)控制下位機(jī)時(shí)，根據(jù)對(duì)機(jī)組PQ曲線圖的曲線擬合，確 保下位機(jī)所對(duì)應(yīng)的機(jī)組運(yùn)行在PQ穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求l-6所述的系統(tǒng)，其特征在于子站的調(diào)控策略具有兩大類核心算法逐次逼近法和直接目標(biāo)分配法，其中逐次逼近法應(yīng)用在擴(kuò)大單元接線場合，直接目標(biāo)分配法 應(yīng)用在單元接線場合。
8. 如權(quán)利要求1-7所述的系統(tǒng)，其特征在于作為子站執(zhí)行端的下位機(jī)在接到上位機(jī)的目標(biāo)執(zhí)行指令時(shí)，檢測機(jī)組的保護(hù)動(dòng)作、AVR異常、機(jī)組斷路器位置、廠用電電壓、勵(lì)磁電 流、調(diào)節(jié)速率限制、當(dāng)日調(diào)節(jié)次數(shù)限制等的自身約束條件，當(dāng)各個(gè)自身約束條件和目標(biāo)執(zhí)行 指令一致時(shí)才通過DCS或者直接對(duì)機(jī)組的AVR發(fā)出控制指令，對(duì)于在采用直接目標(biāo)法時(shí)，上 位機(jī)發(fā)出的直接調(diào)控目標(biāo)，下位機(jī)除了檢測自身約束條件外，還根據(jù)獲取的執(zhí)行目標(biāo)值和 當(dāng)前機(jī)組的無功出力的差值進(jìn)行變尺度調(diào)控；下位機(jī)執(zhí)行上位機(jī)的指令根據(jù)現(xiàn)場AVR的控 制方式支持兩種方式輸出一是以可變脈寬的脈沖形式輸出，二是以不同個(gè)數(shù)固定寬度的 脈沖輸出。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于所述直接目標(biāo)法中，目標(biāo)電壓到目標(biāo)無功的 折算中所用到的系統(tǒng)阻抗是采用系統(tǒng)阻抗自識(shí)別技術(shù)獲取的，系統(tǒng)阻抗的識(shí)別是通過公式<formula>formula see original document page 3</formula>實(shí)現(xiàn)的，其中Ua、Qa，Ub、Qb分別為母線電壓調(diào)節(jié)前后兩次母線電壓和無<formula>formula see original document page 3</formula>功，在系統(tǒng)阻抗自識(shí)別的時(shí)候，充分注意選取數(shù)據(jù)計(jì)算的時(shí)效性和工程計(jì)算的合理性，把自 動(dòng)識(shí)別出的系統(tǒng)阻抗和系統(tǒng)運(yùn)行大方式和小方式下的系統(tǒng)阻抗進(jìn)行充分的對(duì)比，結(jié)合歷史 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定識(shí)別的系統(tǒng)阻抗是否有效合理，從而確定目標(biāo)電壓到目標(biāo)無功折算時(shí)所應(yīng)用的系統(tǒng)阻抗，目標(biāo)電壓Un到目標(biāo)無功Qn的折算采用公式Oz ="附x(》—+^x^ ， Um，Qm分別為調(diào)節(jié)前的母線電壓和母線無功出力。
10. 如權(quán)利要求l-9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的子站調(diào)控策略在實(shí)行調(diào)控時(shí)，對(duì)于 上位機(jī)自身進(jìn)行母線電壓采集的模式，能檢測出低頻振蕩及系統(tǒng)擾動(dòng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)低頻振蕩及 系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)，子站及時(shí)閉鎖調(diào)控；支持母線切換時(shí)的電壓自動(dòng)選取功能；支持PT、CT斷線報(bào) 警，PT、 CT斷線時(shí)，子站閉鎖調(diào)控；對(duì)通信獲取的數(shù)據(jù)及自身采集數(shù)據(jù)都進(jìn)行合理性辨識(shí)， 對(duì)不合理的數(shù)據(jù)自動(dòng)加以濾除。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種發(fā)電廠子站的自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，包括若干下位機(jī)、主上位機(jī)、備用上位機(jī)、后臺(tái)機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、電廠分散控制系統(tǒng)DCS、機(jī)組自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR、上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行雙向通信的局部控制總線CAN網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)和后臺(tái)機(jī)之間通信的網(wǎng)絡(luò)通訊通道、上位機(jī)和主站之間通信的電力數(shù)據(jù)網(wǎng)。該方案充分考慮發(fā)電廠的實(shí)際現(xiàn)場情況，具有適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK101710738SQ20091024180
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者張輝, 張金平, 湯飛, 鄭國太 申請(qǐng)人:中國電力科學(xué)研究院