专利名称：一种发电机组功率协调控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明属电力工程技术领域，涉及电厂发电机组功率控制系统，尤其涉及 到控制发电机组调速器增减有功和励磁调节器增减无功技术的改进。 二.
背景技术：
目前广泛使用的发电机组功率控制系统中，当通过调速器和励磁调节器调 节机组功率时，通常是经过比较有功功率和无功功率及其给定值和死区的关系 进行有功、无功控制操作，末考虑有功功率和无功功率的协调性问题，是一种 结果控制方式，这样会导致调节过程的不稳定，未达到理想的调节效果。 三.
发明内容
本发明的目的是设计一种发电机组功率协调控制系统及其控制方法，以克 服目前广泛使用的发电机组功率控制系统，只经过比较有功功率和无功功率及 其给定值和死区的关系进行有功、无功控制操作，未考虑有功功率和无功功率 的协调性问题，导致调节过程的不稳定，未达到理想的调节效果的缺点。
本发明的目的是这样实现的 一种发电机组功率协调控制系统，包括调速 器、微机励磁调节器、可编程逻辑控制器、电量采集装置、包括计算机及其相 关设置在内的操作员工作站，本发明的特征在于所述的操作员工作站的计算 机装置有发电机组功率协调控制计算机软件流程。
一种发电机组功率协调控制方法，其特征为首先监测前置机采集的电量 采集装置数据，分析功率实时值，给出控制结果，再通过前置机下发命令到可 编程逻辑控制器，继而控制调速器和励磁调节器出口动作，其实现的控制方法 是，在发电机组有功功率和无功功率同时控制的过程中提出了同步系数即反应 功率因数范围这一概念，通过比较电量采集装置获取的实时有功和实时无功和 同步系数的关系，判断当前状态是否协调，若超出了界限，则有功和无功调节 不做相应处理，否则，当有功功率不满足条件时，有功调节出口至机组调速器，
当无功功率不满足条件时，无功调节出口至机组励磁调节器。
一种发电机组功率协调控制方法，其特征为所述的发电机组功率协调控 制计算机软件流程为，机组控制系统设置发电机组有功、无功和同步系数参数， 再采集有功功率和无功功率实时测量值，无功功率是否满足条件？若满足条件 则返回采集有功功率和无功功率实时测量值，若不满足条件则判断有功、无功 功率和同步系数的关系，是否超出同步区域？若是则返回采集有功功率和无功 功率实时测量值，若不超出同步区域，则控制器有功调节出口到调速器；采集 有功功率和无功功率实时测量值，有功功率是否满足条件？若满足条件则返回 采集有功功率和无功功率实时测量值，若不满足条件则判断有功、无功功率和
同步系数的关系，是否超出同步区域？若是则返回采集有功功率和无功功率实 时测量值，若不超出同步区域，则控制器无功调节出口到励磁调节器。
采取以上措施的本发明，简化了机组控制参数，降低了控制的不准确性， 稳定了控制过程。
以下再结合附图和实施例对本发明作进一步详述。 四.
附图1是本发明(实施例)的计算机软件流程图。
五.
具体实施例方式
本发明的发电机组功率协调控制硬件系统，包括调速器、微机励磁调节器、 可编程逻辑控制器、电量采集装置、包括计算机及其相关设置在内的操作员工 作站，所述的操作员工作站的计算机装置有发电机组功率协调控制计算机软件 流程。
实施例
水电站的具体设备包括水轮机——HLA253-WJ-84;水轮发电机—— SFW3200-8/1730;调速器~~一重庆速达水电BWT-1800步进式微机调速器；励 磁装置——重庆西南水电控制设备厂KGLF微机励磁调节器；可编程逻辑控制 器——西门子S7 — 2000PLC;电量采集装置——珠海派诺PMAC720智能电力仪
表；操作员工作站——研华工控机(CPU P4 2.8G，内存512M，硬盘120G， Win2000Server，广西北海银河科技YH-5000电站监控系统)。
实施例的发电机组功率协调控制方法首先监测前置机采集的电量采集装 置数据，分析功率实时值，给出控制结果，再通过前置机下发命令到可编程逻 辑控制器，继而控制调速器和励磁调节器出口动作，其实现的控制方法是，在 发电机组有功功率和无功功率同时控制的过程中提出了同步系数即反应功率 因数范围这一概念，通过比较电量采集装置获取的实时有功和实时无功和同步 系数的关系，判断当前状态是否协调，若超出了界限，则有功和无功调节不做 相应处理，否则，当有功功率不满足条件时，有功调节出口至机组调速器，当 无功功率不满足条件时，无功调节出口至机组励磁调节器。
附图1给出了实施例的发电机组功率协调控制计算机软件流程机组控 制系统设置发电机组有功、无功和同步系数参数，再采集有功功率和无功功率 实时测量值，无功功率是否满足条件？若满足条件则返回采集有功功率和无功 功率实时测量值，若不满足条件则判断有功、无功功率和同步系数的关系，是 否超出同步区域？若是则返回采集有功功率和无功功率实时测量值，若不超出 同步区域，则控制器有功调节出口到调速器；采集有功功率和无功功率实时测 量值，有功功率是否满足条件？若满足条件则返回采集有功功率和无功功率实 时测量值，若不满足条件则判断有功、无功功率和同步系数的关系，是否超出 同步区域？若是则返回采集有功功率和无功功率实时测量值，若不超出同步区 域，则控制器无功调节出口到励磁调节器。
实施例的控制步骤如下 首先通过YH-5000电站监控系统前置机监测采集电量采集装置上传数据， 其次进入发电机组功率协调控制系统，其控制方法按照附图l进入发电机组控 制系统，①设置机组控制参数，主要包括有功功率测量点信息P、无功功率测 量点信息Q、有功功率调节范围及死区、无功功率调节范围及死区、同步系数 k。(反应功率因数范围)。②实时监测有功功率和无功功率测量值，判断实时有
功功率和无功功率是否满足控制条件，若在控制范围内则返回继续监测并判 断，否则进入下一步。③判断有功功率、无功功率和同步系数的关系，看是否 处于同步区内域，即査看有功和无功功率是否协调，若结果肯定，则继续进行 相应的操作，实现调节出口，否则不进行相应操作。具体体现在对于有功功 率调节，当处于同步区域内，发出有功调节出口命令，否则不处理，进入下一 轮控制；对于无功功率则发出无功调节出口命令。最后再通过前置机下发命令 至PLC控制调速器或励磁调节器，从而达到调节水轮发电机组功率的目的。
为了确保功率协调控制的实时性、准确性及其稳定性，向调速器或励磁调 节器连续发送调节命令的时间间隔必须大于发送命令起至调节起作用之间的 时间，同时，功率调节死区范围取合适范围内最小值，这样就避免了功率稳定 值周围调节过程的来回摆动和控制频繁动作问题。
权利要求
1.一种发电机组功率协调控制系统，包括调速器、微机励磁调节器、可编程逻辑控制器、电量采集装置、包括计算机及其相关设置在内的操作员工作站，本发明的特征在于所述的操作员工作站的计算机装置有发电机组功率协调控制计算机软件流程。
2. —种发电机组功率协调控制方法，其特征为首先监测前置机采集的电 量采集装置数据，分析功率实时值，给出控制结果，再通过前置机下发命令到 可编程逻辑控制器，继而控制调速器和励磁调节器出口动作，其实现的控制方 法是，在发电机组有功功率和无功功率同时控制的过程中提出了同步系数即反 应功率因数范围这一概念，通过比较电量采集装置获取的实时有功和实时无功 和同步系数的关系，判断当前状态是否协调，若超出了界限，则有功和无功调 节不做相应处理，否则，当有功功率不满足条件时，有功调节出口至机组调速 器，当无功功率不满足条件时，无功调节出口至机组励磁调节器。
3. 根椐权利要求1所述的发电机组功率协调控制系统，其特征为所述的 发电机组功率协调控制计算机软件流程为，机组控制系统设置发电机组有功、 无功和同步系数参数，再采集有功功率和无功功率实时测量值，无功功率是否 满足条件？若满足条件则返回采集有功功率和无功功率实时测量值，若不满足 条件则判断有功、无功功率和同步系数的关系，是否超出同步区域？若是则返 回采集有功功率和无功功率实时测量值，若不超出同步区域，则控制器有功调 节出口到调速器；采集有功功率和无功功率实时测量值，有功功率是否满足条 件？若满足条件则返回采集有功功率和无功功率实时测量值，若不满足条件则 判断有功、无功功率和同步系数的关系，是否超出同步区域？若是则返回采集 有功功率和无功功率实时测量值，若不超出同步区域，则控制器无功调节出口 到励磁调节器。
全文摘要
一种发电机组功率协调控制系统，包括调速器、微机励磁调节器、可编程逻辑控制器、电量采集装置、包括计算机及其相关设置在内的操作员工作站，本发明的特征在于所述的操作员工作站的计算机装置有发电机组功率协调控制计算机软件流程。本发明简化了机组控制参数，降低了控制的不准确性，稳定了控制过程。
文档编号G05B19/04GK101106350SQ20061010656
公开日2008年1月16日 申请日期2006年7月11日 优先权日2006年7月11日
发明者君 杨, 范红强, 雷体文 申请人:北海银河高科技产业股份有限公司