发电机与水电站发电机额定电压一致，为6.3kv，与水电站发电机并列运行。生物质发电机励磁系统新增过励功能，将水电站的总线型PLC控制保护系统升级为总线型DCS系统。取消了生物质发电厂的中心控制室和服务器、操作站、安防工作站、通讯管理机或以太网交换机、线路保护屏、主变保护测控屏，可节省生物质发电装置DCS控制保护系统投资120万元，从而实现水电站和生物质发电装置集中控制，降低生物质发电装置运行固定成本，减少了生物质发电装置运行维护人员，提高了劳动生产率。实现了水能资源、生物质资源以及水电站存量资产的综合利用和价值最大化。
[0098]实施例3
[0099]某山区中型水电站，装机容量4\8000 = 360001^，发电机电压10.51^，经一台50000KVA的主变压器升压为1101^再经1^1-150/701011输电线路并入电网。电站多年平均年利用小时3400h，年发电量12240万kwh，其中，丰水期发电量8500万kwh，占总发电量的69.4%。平、枯水期发电量3740万kwh，占总发电量的30.6 %。平、枯水期平均发电出力7480kw，升压站、输电线路及控制保护系统和调度通讯系统等输变电能力平均富余28520kwo
[0100]电站周边属典型的农牧区，主产玉米，森林覆盖率35%左右。四旁植物以阔叶灌木和竹类为主，约占90%的宜林地均种植薪炭林和竹类，在电站20km范围内有农户8000户。据测算，每年可资源化利用的玉米秸杆，四旁植物、薪炭林、竹类和林业采伐废弃枝桠、边角材等生物质资源总量约20?30万t。
[0101]为了利用电站周边丰富的生物质资源，可以在水电站内或附近增加生物质发电装置。具体地，由水电站业主出资，在水电站厂房旁边投资约17000万元建设2 X 12500 =25000kw的生物质热解气化炉及燃气轮发电机组，并联产燃油8500t/a和复合生态肥16800t/a，设计年利用小时5000h。生物质发电机与水电站发电机额定电压一致，为10.5kv，与水电站发电机并列运行。生物质发电机励磁系统新增过励功能，将水电站的双环网DCS控制保护系统升级为双环网DCS系统。取消了生物质发电厂的中心控制室和服务器、操作站、安防工作站、通讯管理机或以太网交换机、线路保护屏、主变保护测控屏，可节省生物质发电装置DCS控制保护系统投资180万元，从而实现水电站和生物质发电装置集中控制，降低生物质发电装置运行固定成本，减少了生物质发电装置运行维护人员，提高了劳动生产率。实现了水能资源、生物质资源以及水电站存量资产的综合利用和价值最大化。
[0102]实施例4
[0103]某山区中型水电站，装机容量2 X3200 = 6400kw，发电机电压10.5kv，经一台8000KVA的主变压器升压为35kv再经LGJ-150/35km输电线路并入电网。电站多年平均年利用小时3500h，年发电量2240万kwh，其中，丰水期发电量1550万kwh，占总发电量的69.2%。平、枯水期发电量690万kwh，占总发电量的30.8%。平、枯水期平均发电出力1380kw，升压站、输电线路及控制保护系统和调度通讯系统等输变电能力平均富余5020kw。
[0104]电站周边属典型的农牧区，主产玉米，森林覆盖率30%左右。四旁植物以阔叶灌木和竹类为主，约占80 %的宜林地均种植薪炭林和竹类，在电站15km范围内有农户3000户。据测算，每年可资源化利用的玉米秸杆，四旁植物、薪炭林、竹类和林业采伐废弃枝桠、边角材等生物质资源总量约8?13万t。
[0105]为了利用电站周边丰富的生物质资源，可以在水电站内或附近增加生物质发电装置。具体地，由水电站业主出资，在水电站厂房旁边投资约3500万元建设I X 5000 = 5000kw的生物质热解气化炉及燃气轮发电机组，并联产燃油1600t/a和复合生态肥3250t/a，设计年利用小时5000h。生物质发电机与水电站发电机额定电压一致，为10.5kv，与水电站发电机并列运行。生物质发电机励磁系统新增过励功能，将水电站的单网DCS控制保护系统升级为单网DCS系统。取消了生物质发电厂的中心控制室和服务器、操作站、安防工作站、通讯管理机或以太网交换机、线路保护屏、主变保护测控屏，可节省生物质发电装置DCS控制保护系统投资70万元，从而实现水电站和生物质发电装置集中控制，降低生物质发电装置运行固定成本，减少了生物质发电装置运行维护人员，提高了劳动生产率。实现了水能资源、生物质资源以及水电站存量资产的综合利用和价值最大化。
[0106]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其特征在于，包括原水电站控制保护系统和新增的与其网络总线与通信协议一致的生物质发电控制保护装置，所述生物质发电控制保护装置包括生物质发电机组LCU(6)、生物质公用LCU(7)以及生物质发电机保护测控屏(10)。2.如权利要求1所述的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其特征在于，所述生物质发电机组LCU(6)、生物质公用LCU(7)以及生物质发电机保护测控屏(10)均连接至所述水电站控制保护系统中的通讯电缆(15)上。3.如权利要求2所述的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其特征在于，所述原水电站控制保护系统为总线型PLC微机监控保护系统或工业以太网DCS微机监控保护系统。4.如权利要求3所述的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其特征在于，所述原水电站控制保护系统包括主服务器(I)、备用服务器(2)、操作站(3)、安防工作站(4)、通讯管理机或以太网交换机(5)、水轮发电机组LCU(S)、水电站公用LCU(9)、水电站发电机保护测控屏(11)、线路保护屏(12)、主变保护测控屏(13)、安防设施(14)、北斗或GPS授时装置、调制解调器、打印机和通讯电缆(15)。5.如权利要求3所述的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其特征在于，所述工业以太网DCS微机监控保护系统包括单网、双网、单环网和双环网。6.如权利要求1至5之一所述的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其特征在于，所述生物质发电机组IXU(6)为汽轮发电机组IXU或燃气轮发电机组IXU。7.如权利要求1至5之一所述的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其特征在于，所述生物质公用LCU(7)为生物质锅炉及原料输送系统LCU或生物质气化炉及原料输送系统IXU。8.如权利要求2至5之一所述的水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其特征在于，所述通讯电缆(15)经由调制解调器连接至电网调度中心。
【专利摘要】本发明涉及一种水电站增加生物质发电装置的DCS控制保护系统，其包括原水电站控制保护系统和新增的与其网络总线与通信协议一致的生物质发电控制保护装置，所述生物质发电控制保护装置包括生物质发电机组LCU、生物质公用LCU以及生物质发电机保护测控屏。本发明能够实现对水电站和生物质发电装置的集中控制，并且可节省生物质发电装置DCS控制保护系统投资60％～85％，减少运行维护人员，降低生产成本，提高劳动生产率。
【IPC分类】E02B9/00, F03B15/00
【公开号】CN105603944
【申请号】CN201610124437
【发明人】黄钰雪, 黄周平, 黄椿桀
【申请人】黄钰雪
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月4日