發(fā)電站自動化控制系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用

王玉娟

摘要：本次以某會場為例，將著重分析本次會場當(dāng)中微電網(wǎng)所使用的自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]發(fā)電站自動化控制系統(tǒng) 微電網(wǎng)

在該會場中需要使用到水下舞臺、中控音響、大功率演藝燈光以及全息彩屏和中央電視臺轉(zhuǎn)播等，這些特殊用電負(fù)荷對于供電可靠性有著極高的要求，并且對其專業(yè)技術(shù)管理以及電能質(zhì)量方面都有著極為嚴(yán)苛的要求。對此這就需要有關(guān)部門必須要確保設(shè)備無故障、工作零失誤、服務(wù)貼心以及用戶無閃動等等。在傳統(tǒng)的供電模式之下一般都存在很多不可控制的因素，比如受到天氣影響的會發(fā)生故障、外部供電線路過長不能管控等等。對此，為了可以解決這些存在的主要問題就需要以柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組作為主供以及第一備供，再將市電作為第二備供，以此組成一個微電網(wǎng)供電系統(tǒng)。

1微電網(wǎng)供電系統(tǒng)概述

在該會場中其微電網(wǎng)使用了12臺1250千伏安的柴油發(fā)電機(jī)組當(dāng)做主供以及第一備供，其總體容量達(dá)到了15000千伏安，這些發(fā)電機(jī)被分為了兩組，分別由兩臺箱變將其升壓到10千伏的高壓電網(wǎng)。整個控制系統(tǒng)由自動發(fā)電控制以及電站管理、組控系統(tǒng)等內(nèi)容組成。

2控制系統(tǒng)的設(shè)計

2.1功能

在微電網(wǎng)當(dāng)中其控制系統(tǒng)一般需要依照發(fā)電站的實際運行情況以及負(fù)荷等內(nèi)容，按照預(yù)定的順序?qū)⑵鋫溆脵C(jī)組進(jìn)行自動啟動，并且還可以自動投入、停機(jī)等，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)在故障狀態(tài)之下自動解列以及停機(jī)等等。除此之外，也在很大程度上將組間與機(jī)組間的自動并網(wǎng)、電壓自動調(diào)節(jié)以及自動調(diào)整電網(wǎng)頻率等等。最重要的是它還能夠具有一定電站綜合保護(hù)及對運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視的功能，并可以對參數(shù)實施在線修改。

2.2組成

這一系統(tǒng)的主要組成部分就包含有組控系統(tǒng)、電站管理系統(tǒng)以及機(jī)組自動發(fā)電控制。在這之中前兩者都是通過可編程控制器來實現(xiàn)的，使控制系統(tǒng)本身的適應(yīng)能力得以大大提升。除此之外，它還能夠在惡劣的環(huán)境之喜愛與強(qiáng)電設(shè)備一起進(jìn)行工作，由此在很大程度上保證了發(fā)電站本身的穩(wěn)定性與可靠性。而后者的實現(xiàn)是依賴于獨立的裝置，它能夠確保發(fā)電機(jī)的停機(jī)、啟動，還能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)同步以及動態(tài)同步等，除此之外還具有一定的過流保護(hù)以及逆功率等內(nèi)容。與此同時，該機(jī)組控制當(dāng)中還包含有相應(yīng)的IP服務(wù)網(wǎng)口，確保能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。

2.3控制模式

該控制系統(tǒng)的確立主要是將發(fā)電子機(jī)組的實際負(fù)荷以及運行狀況作為基礎(chǔ)，并以此協(xié)調(diào)完成其供電站、機(jī)組以及組內(nèi)的邏輯控制，最大程度上保證供電的可靠性。該模式主要分為電站控制模式以及機(jī)組控制模式兩種。

其中后者主要依賴于機(jī)組自動發(fā)電控制，并且還受到組控系統(tǒng)的控制。機(jī)組自動發(fā)電控制能夠自動完成機(jī)組的并網(wǎng)、啟動以及負(fù)荷調(diào)整及停機(jī)等內(nèi)容，還會在故障的情況下實現(xiàn)停機(jī)以及自動解列。除此之外，該模式還能夠?qū)⑵淇刂葡到y(tǒng)當(dāng)中的電壓調(diào)整指令以及要求負(fù)荷等內(nèi)容完成，確保其機(jī)組間電壓以及無功功率的自動調(diào)整以及有功功率的自動分配等等;另外還可對運行狀態(tài)進(jìn)行顯示，并修改及監(jiān)視系統(tǒng)所給定的參數(shù)等內(nèi)容。

而前者當(dāng)中主要包含有組控系統(tǒng)以及電站管理系統(tǒng)，主要內(nèi)容是完成邏輯控制與機(jī)組自動發(fā)電控制之間的通信。在這之中電站控制系統(tǒng)能夠?qū)山M發(fā)電單元之間的同步功能以及功率分配等實現(xiàn)，而組控系統(tǒng)則能夠?qū)⒈窘M當(dāng)中機(jī)組的啟停順序控制、電壓調(diào)整等功能實現(xiàn)。

3控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

在整個控制系統(tǒng)當(dāng)中主要包含有組控系統(tǒng)、電站管理系統(tǒng)以及機(jī)組自動發(fā)電控制三項內(nèi)容，由此組合成了一種可靠度高以及功能齊全的多機(jī)組全自動電站控制與管理系統(tǒng)。在這之中其前面兩者是整體控制系統(tǒng)的核心內(nèi)容，主要負(fù)責(zé)將整個站內(nèi)發(fā)電機(jī)的運行進(jìn)行調(diào)整;另外后者則主要是進(jìn)行機(jī)組的啟動、負(fù)荷分配、并網(wǎng)以及停機(jī)等操作。另外PC是操作終端，主要負(fù)責(zé)控制邏輯以及流程的再現(xiàn)修改與信息查詢等內(nèi)容。

機(jī)組自動發(fā)電控制主要負(fù)責(zé)機(jī)組的停機(jī)與啟動，其機(jī)組之間的邏輯控制主要由機(jī)組控制系統(tǒng)來完成，而組件的邏輯控制則主要由電站的管理系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)責(zé)，這三者之間的基本分工極為明確，所以聯(lián)合在一起便能夠有效提升控制系統(tǒng)組建的效率。在微電網(wǎng)當(dāng)中其12臺發(fā)電機(jī)幾乎有上百種組合順序的啟動方式，然后以PLC來完成組控系統(tǒng)以及電站管理系統(tǒng)，它主要能夠依照現(xiàn)場的實際情況對有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行修改，所以其控制手段極為靈活，并且具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

這一控制在系統(tǒng)在該會場正式使用前期就演練了十多次，在所有的演練過程中主要將微電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中的任何一種故障進(jìn)行了模擬，該控制系統(tǒng)最終都實現(xiàn)了自動控和快速切換，整體電壓及頻率等內(nèi)容都能夠在3秒的時間之間馬上恢復(fù)穩(wěn)定，其電能質(zhì)量極為可靠，用戶端完全不會受到任何的影響。

4結(jié)束語

在該會場的供電系統(tǒng)當(dāng)中，發(fā)電站的自動控制系統(tǒng)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。它和繼電器控制系統(tǒng)相比較，主要使用了自動化的控制系統(tǒng)，其整體機(jī)組控制系統(tǒng)極為簡便，并且可靠性極高，能夠通過通信網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容更加方便地將其發(fā)電站的控制程序歸入到中央管理系統(tǒng)當(dāng)中，并且通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及軟件工程等內(nèi)容實現(xiàn)了對于被控制發(fā)電站的集中性監(jiān)控管理，其不管是切換速度、功率分配、遠(yuǎn)程監(jiān)控還是冗余度等內(nèi)容都能夠在最大程度上保證完成該會場的供電內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1]楊璐，發(fā)電廠電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（16）：184-184.

[2]高超，楊其國，李永星，微電網(wǎng)關(guān)鍵控制技術(shù)綜述[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2015，34（03）.

[3]楊永明，發(fā)電站自動化控制系統(tǒng)設(shè)計分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（28）：94-96.

[4]陳榮柱，林世溪，孫景釕，etal.孤立海島微電網(wǎng)供電模式下的柴油發(fā)電系統(tǒng)改造方案研究[J].浙江電力，2014（06）：1-5.