一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统的制作方法

文档序号:33507171发布日期:2023-03-18 03:10阅读:79来源:国知局
一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统的制作方法

1.本发明涉及能源控制技术领域,特别是涉及一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统。


背景技术:

2.水电站自动发电控制(agc)是按预定的目标和要求,以快速经济的方式对全厂的有功功率进行计算,合理分配机组间负荷,从而满足电力负荷的需求。
3.目前水电厂agc功能主要是通过高性能的计算器服务器来实现,与数据采集与监控系统(scada)之间保持高度融合,当数据采集与监控系统(scada)服务器出现故障时,agc功能也会相应退出,在程序逻辑修改后需要重启应用程序才能生效,具有流程繁琐且维护复杂的缺点。


技术实现要素:

4.为了解决以上技术问题,本发明提供一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,包括计算机监控系统,计算机监控系统通过网络设备分别连接有协调控制装置和智能远动装置,协调控制装置通过以太网分别通讯连接有机组现地控制单元、开关站现地控制单元以及坝区现地控制单元;智能远动装置用于将电网ems实时滚动指令和计划值曲线下发给协调控制装置;协调控制装置用于计算每台机组的最佳负荷指令,并直接共享给机组现地控制单元。
5.本发明进一步限定的技术方案是:进一步的,协调控制装置包括主控制器和从控制器,两者按冗余方式运行;智能远动装置将电网ems实时滚动指令和计划值曲线下发给主控制器,并自动同步到从控制器;主控制器和从控制器计算每台机组的最佳负荷指令,由主控制器直接共享给机组现地控制单元。
6.前所述的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,协调控制装置与机组现地控制单元进行数据交互,机组现地控制单元采集机组实时运行信息上送至协调控制装置,同时接收协调控制装置下发的最佳负荷指令,机组实时运行信息包括机组运行状态、机组闭锁状态、机组实时负荷以及机组负荷运行范围。
7.前所述的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,协调控制装置与开关站现地控制单元进行数据交互,开关站现地控制单元采集线路实时负荷并上送至协调控制装置,用于全厂母线功率平衡的校验。
8.前所述的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,协调控制装置与坝区现地控制单元进行数据交互,坝区现地控制单元采集水头数据并上送至协调控制装置,用于辅助计算机组出力的实际运行范围。
9.前所述的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,协调控制装置根据接收到的实时滚动指令和计划值曲线,结合水电站各机组实时运行信息,计算出各台机
组的有功目标值,并共享给机组现地控制单元;协调控制装置内主控制器故障时,自动降为从控制器,从控制器自动切换为主控制器。
10.前所述的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,主控制器和从控制器均设置为嵌入式可编程控制器,其包括cpu模块、通信模块、电源模块以及配套底座。
11.前所述的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,通信模块和电源模块均按冗余配置。
12.前所述的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,计算机监控系统包括数据采集监控系统和人机界面,数据采集监控系统通过网络协议方式与协调控制装置进行通讯,接收协调控制装置采集的数据,并在人机界面进行监视。
13.前所述的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,智能远动装置包括电网ems通讯接口和数据采集控制模块,电网ems通讯接口,用于接收电网ems实时滚动指令和计划值曲线,并下发电网ems实时滚动指令或计划值曲线至协调控制装置;数据采集控制模块,用于采集水电站自动发电控制系统的运行信息,并上送至电网ems。
14.本发明的有益效果是:本发明,摒弃了由传统服务器实现水电站自动发电控制的方案,采用了一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,电网ems经智能远动装置下发实时滚动指令和计划值曲线,并由协调控制装置中的主控制器接收,并自动同步到从控制器;主控制器和从控制器优化计算每台机组的最佳负荷指令,由主控制器直接共享给机组现地控制单元,当主控制器或从控制器出现设备异常时,均可由冗余设备实现数据的可靠传输,从而在充分保证系统运行可靠性的同时,提高了自动发电控制逻辑运算的时效性。
附图说明
15.图1为本发明实施例的系统整体示意图。
具体实施方式
16.本实施例提供的一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,如图1所示,包括包括计算机监控系统,计算机监控系统通过网络设备分别连接有协调控制装置和智能远动装置,智能远动装置用于将电网ems实时滚动指令和计划值曲线下发给协调控制装置;协调控制装置用于计算每台机组的最佳负荷指令,并直接共享给机组现地控制单元;协调控制装置通过以太网分别通讯连接有机组现地控制单元、开关站现地控制单元以及坝区现地控制单元,从而进行数据交互。
17.协调控制装置包括主控制器和从控制器,两者按冗余方式运行,智能远动装置将电网ems实时滚动指令和计划值曲线下发给主控制器,并自动同步到从控制器;主控制器和从控制器计算每台机组的最佳负荷指令,由主控制器直接共享给机组现地控制单元。
18.具体的,协调控制装置与机组现地控制单元进行数据交互,采集机组实时运行信息,机组实时运行信息包括机组运行状态、机组闭锁状态、机组实时负荷以及机组负荷运行范围;协调控制装置与开关站现地控制单元进行数据交互,采集线路实时负荷,用于全厂母
线功率平衡的校验;协调控制装置与坝区现地控制单元进行数据交互,采集水头数据,用于辅助计算机组出力的实际运行范围;协调控制装置根据接收到的实时滚动指令和计划值曲线,结合水电站各机组实时运行信息,计算出各台机组的有功目标值,并共享给机组现地控制单元;协调控制装置内主控制器故障时,自动降为从控制器,从控制器自动切换为主控制器。
19.主控制器和从控制器均设置为嵌入式可编程控制器,其包括cpu模块、通信模块、电源模块以及配套底座;通信模块和电源模块均按冗余配置。
20.计算机监控系统包括数据采集监控系统和人机界面,数据采集监控系统通过网络协议方式与协调控制装置进行通讯,接收协调控制装置采集的数据,并在人机界面进行监视。
21.智能远动装置包括电网ems通讯接口和数据采集控制模块,电网ems通讯接口,用于接收电网ems实时滚动指令和计划值曲线,并下发电网ems实时滚动指令或计划值曲线至协调控制装置;数据采集控制模块,用于采集水电站自动发电控制系统的运行信息,并上送至电网ems。
22.机组现地控制单元与协调控制装置进行数据交互,采集机组实时运行信息上送至协调控制装置,同时接收协调控制装置下发机组负荷指令。
23.开关站现地控制单元采集线路实时负荷,并上送至协调控制装置。
24.坝区现地控制单元采集水头数据,并上送至协调控制装置。
25.本系统摒弃了由传统服务器实现水电站自动发电控制的方案,采用了一种基于嵌入式装置实现的水电站自动发电控制系统,电网ems经智能远动装置下发实时滚动指令和计划值曲线,并由协调控制装置中的主控制器接收,并自动同步到从控制器;主控制器和从控制器优化计算每台机组的最佳负荷指令,由主控制器直接共享给机组现地控制单元,当主控制器或从控制器出现设备异常时,均可由冗余设备实现数据的可靠传输,从而在充分保证系统运行可靠性的同时,提高了自动发电控制逻辑运算的时效性。
26.除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式;凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
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