专利名称：热电机组发电机的无功功率控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电网控制技术，尤其涉及一种热电机组发电机的无功功率控制方法及控制系统。
背景技术：
许多发电与用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、发电机、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已。因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。对用电设备进行无功补偿通常采用的方法主要有3种低压个别补偿、低压集中·补偿、高压集中补偿。低压个别补偿是指根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器(即开关)。通过控制、保护装置与电机同时投切。低压个别补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压集中补偿的优点接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6 IOkV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。
发明内容
本发明旨在提出一种热电机组发电机的无功功率的控制方法和控制系统。根据本发明的一实施例，提出一种热电机组发电机的无功功率控制方法，该方法包括如下的步骤检测是否达到定时周期，达到定时周期则开始后续步骤，没有达到定时周期则继续等待；向热电机组中的每一个发电机发送预调节指令，预调节指令包含发电机的无功功率调节目标参数；每一个发电机接收预调节指令，读取发电机的实际无功功率并基于实际无功功率和无功功率调节目标参数产生该发电机的预调节量，每一个发电机反馈预调节量；接收每一个发电机反馈的预调节量，判断预调节量是否在允许范围内，对于在允许范围内的预调节量，基于该预调节量生成正式调节量，正式调节量中包含发电机编号；对于在允许范围外的预调节量，不生成正式调节量，但记录下发电机编号；发送包含有发电机编号的正式调节量，发电机接收到正式调节量后，发电机根据与自己的编号相符的正式调节量对励磁调节器进行调节，增加或者减少励磁电流以调节发电机的无功功率；重复上述步骤。在一个实施例中，定时周期为10 15分钟。 在一个实施例中，产生发电机的预调节量包括读取发电机的实际无功功率；计算实际无功功率和无功功率调节目标参数的差值，所述差值为预调节量。在一个实施例中，对于连续三次反馈的预调节量在允许范围外的发电机，发出报警信号，所述报警信号中包含该发电机的发电机编号。根据本发明的一实施例，提出一种热电机组发电机的无功功率控制系统，包括定时器、主控单兀和一组发电机。定时器根据重置信号设定定时周期，达到定时周期则发出启动信号。主控单元连接到所述定时器，在接收到定时器发出的启动信号后向热电机组中的每一个发电机发送预调节指令，预调节指令包含发电机的无功功率调节目标参数。主控单元在接收每一个发电机反馈的预调节量后，判断预调节量是否在允许范围内，对于在允许范围内的预调节量，基于该预调节量生成正式调节量，正式调节量中包含发电机编号，对于在允许范围外的预调节量，不生成正式调节量，但记录下发电机编号。主控单元发送包含有发电机编号的正式调节量，并向定时器发送重置信号。一组发电机连接到主控单元，发电机接收预调节指令，读取发电机的实际无功功率并基于实际无功功率和无功功率调节目标参数产生该发电机的预调节量，每一个发电机反馈预调节量。发电机接收到正式调节量后，发电机根据与自己的编号相符的正式调节量对励磁调节器进行调节，增加或者减少励磁电流以调节发电机的无功功率。在一个实施例中，定时器设定的定时周期为10 15分钟。在一个实施例中，发电机产生发电机的预调节量包括读取发电机的实际无功功率。计算实际无功功率和无功功率调节目标参数的差值，所述差值为预调节量。在一个实施例中，对于连续三次反馈的预调节量在允许范围外的发电机，主控单元发出报警信号，报警信号中包含该发电机的发电机编号。本发明的无功功率控制方法及控制系统每隔一段时间对发电机下达预调节指令，发电机考虑实际运行情况后予以反馈，结合发电机的反馈做出最终的调整方案，之后发电机调节励磁调节器来调节无功功率。
图I揭示了根据本发明的一实施例的热电机组发电机的无功功率控制方法的流程图。图2揭示了根据本发明的一实施例的热电机组发电机的无功功率控制系统的结构框图。
具体实施例方式参考图I所示，本发明揭示了一种热电机组发电机的无功功率控制方法，该方法100包括如下的步骤102.检测是否达到定时周期，达到定时周期则开始后续步骤，没有达到定时周期则继续等待。在一个实施例中，定时周期为设定为10 15分钟。104.向热电机组中的每一个发电机发送预调节指令，预调节指令包含发电机的无 功功率调节目标参数。106.每一个发电机接收预调节指令，读取发电机的实际无功功率并基于实际无功功率和无功功率调节目标参数产生该发电机的预调节量，每一个发电机反馈预调节量。在一个实施例中，该步骤106的实现过程如下读取发电机的实际无功功率。计算实际无功功率和无功功率调节目标参数的差值，差值为预调节量。108.接收每一个发电机反馈的预调节量，判断预调节量是否在允许范围内，对于在允许范围内的预调节量，基于该预调节量生成正式调节量，所述正式调节量中包含发电机编号；对于在允许范围外的预调节量，不生成正式调节量，但记录下发电机编号。在一个实施例中，把允许范围设定为在发电机无功功率的“死区”范围之外，如果预调节量落入“死区”范围，则不进行调节。对于预调节量在“死区”范围之外的情况，将预调节量作为正式调节量进行调节。110.发送包含有发电机编号的正式调节量，发电机接收到正式调节量后，发电机根据与自己的编号相符的正式调节量对励磁调节器进行调节，增加或者减少励磁电流以调节发电机的无功功率。在一个实施例中，正式调节量中包含有脉冲控制信号，励磁调节器根据该脉冲控制信号，通过增、减励磁调节器给定值来改变发电机励磁电流，进而调节发电机定子电压，使机组无功功率达到目标值。重复上述步骤102-110。其中，对于步骤108中预调节量在允许范围之外的发电机，记录其发电机编号同时记录下调节不成功的次数，如果连续三个循环中，该发电机连续三次反馈的预调节量在允许范围外，则发出报警信号，报警信号中包含该发电机的发电机编号。参考图2所示，本发明还揭示了一种热电机组发电机的无功功率控制系统，该系统200包括定时器202、主控单元204和一组发电机206。定时器202根据重置信号设定定时周期，达到定时周期则发出启动信号。在一个实施例中，定时器202设定的定时周期为10 15分钟。主控单元204连接到定时器202，在接收到定时器202发出的启动信号后向热电机组中的每一个发电机206发送预调节指令，预调节指令包含发电机的无功功率调节目标参数。主控单元204在接收每一个发电机206反馈的预调节量后，判断预调节量是否在允许范围内，对于在允许范围内的预调节量，基于该预调节量生成正式调节量，正式调节量中包含发电机编号，对于在允许范围外的预调节量，不生成正式调节量，但记录下发电机编号。在一个实施例中，把允许范围设定为在发电机无功功率的“死区”范围之外，如果预调节量落入“死区”范围，则不进行调节。对于预调节量在“死区”范围之外的情况，将预调节量作为正式调节量进行调节。主控单元204发送包含有发电机编号的正式调节量，并向定时器202发送重置信号。一组发电机206连接到主控单元204，发电机206接收预调节指令，读取发电机的实际无功功率并基于实际无功功率和无功功率调节目标参数产生该发电机的预调节量。在一个实施例中，发电机206产生发电机的预调节量包括读取发电机的实际无功功率，计算实际无功功率和无功功率调节目标参数的差值，所述差值为预调节量。每一个发电机206反馈预调节量。发电机206接收到主控单元204发送的正式调节量后，发电机206根据与自己的编号相符的正式调节量对励磁调节器进行调节，增加或者减少励 磁电流以调节发电机的无功功率。在一个实施例中，正式调节量中包含有脉冲控制信号，励磁调节器根据该脉冲控制信号，通过增、减励磁调节器给定值来改变发电机励磁电流，进而调节发电机定子电压，使机组无功功率达到目标值。定时器202、主控单元204和发电机206循环执行上述的过程。对于预调节量在允许范围之外的发电机，主控单元204记录其发电机编号同时记录下调节不成功的次数，如果连续三个循环中，该发电机连续三次反馈的预调节量在允许范围外，则主控单元204发出报警信号，报警信号中包含该发电机206的发电机编号。本发明的无功功率控制方法及控制系统每隔一段时间对发电机下达预调节指令，发电机考虑实际运行情况后予以反馈，结合发电机的反馈做出最终的调整方案，之后发电机调节励磁调节器来调节无功功率。
权利要求
1.一种热电机组发电机的无功功率控制方法，其特征在于，包括 检测是否达到定时周期，达到定时周期则开始后续步骤，没有达到定时周期则继续等待; 向热电机组中的每一个发电机发送预调节指令，所述预调节指令包含发电机的无功功率调节目标参数； 每一个发电机接收所述预调节指令，读取发电机的实际无功功率并基于实际无功功率和无功功率调节目标参数产生该发电机的预调节量，每一个发电机反馈预调节量； 接收每一个发电机反馈的预调节量，判断预调节量是否在允许范围内，对于在允许范围内的预调节量，基于该预调节量生成正式调节量，所述正式调节量中包含发电机编号；对于在允许范围外的预调节量，不生成正式调节量，但记录下发电机编号； 发送包含有发电机编号的正式调节量，发电机接收到正式调节量后，发电机根据与自己的编号相符的正式调节量对励磁调节器进行调节，增加或者减少励磁电流以调节发电机的无功功率； 重复上述步骤。
2.如权利要求I所述的热电机组发电机的无功功率控制方法，其特征在于， 所述定时周期为10 15分钟。
3.如权利要求I所述的热电机组发电机的无功功率控制方法，产生发电机的预调节量包括 读取发电机的实际无功功率； 计算实际无功功率和无功功率调节目标参数的差值，所述差值为预调节量。
4.如权利要求I所述的热电机组发电机的无功功率控制方法，其特征在于， 对于连续三次反馈的预调节量在允许范围外的发电机，发出报警信号，所述报警信号中包含该发电机的发电机编号。
5.一种热电机组发电机的无功功率控制系统，其特征在于，包括定时器、主控单元和一组发电机； 定时器根据重置信号设定定时周期，达到定时周期则发出启动信号； 主控单元连接到所述定时器，在接收到定时器发出的启动信号后向热电机组中的每一个发电机发送预调节指令，所述预调节指令包含发电机的无功功率调节目标参数；主控单元在接收每一个发电机反馈的预调节量后，判断预调节量是否在允许范围内，对于在允许范围内的预调节量，基于该预调节量生成正式调节量，所述正式调节量中包含发电机编号，对于在允许范围外的预调节量，不生成正式调节量，但记录下发电机编号；主控单元发送包含有发电机编号的正式调节量，并向定时器发送重置信号； 一组发电机连接到所述主控单元，发电机接收所述预调节指令，读取发电机的实际无功功率并基于实际无功功率和无功功率调节目标参数产生该发电机的预调节量，每一个发电机反馈预调节量；发电机接收到正式调节量后，发电机根据与自己的编号相符的正式调节量对励磁调节器进行调节，增加或者减少励磁电流以调节发电机的无功功率。
6.如权利要求5所述的热电机组发电机的无功功率控制系统，其特征在于， 所述定时器设定的定时周期为10 15分钟。
7.如权利要求5所述的热电机组发电机的无功功率控制系统，其特征在于，发电机产生发电机的预调节量包括 读取发电机的实际无功功率； 计算实际无功功率和无功功率调节目标参数的差值，所述差值为预调节量。
8.如权利要求5所述的热电机组发电机的无功功率控制系统，其特征在于， 对于连续三次反馈的预调节量在允许范围外的发电机，主控单元发出报警信号，所述报警信号中包含该发电机的发电机编号。
全文摘要
本发明揭示了一种热电机组发电机的无功功率控制方法，包括检测是否达到定时周期，达到定时周期则开始后续步骤；向热电机组中的每一个发电机发送包含发电机的无功功率调节目标参数的预调节指令；每一个发电机接收预调节指令，产生该发电机的预调节量并反馈预调节量；接收每一个发电机反馈的预调节量，判断预调节量是否在允许范围内，对于在允许范围内的预调节量，基于该预调节量生成包含发电机编号的正式调节量；对于在允许范围外的预调节量，不生成正式调节量，但记录下发电机编号；发送正式调节量，发电机接收到正式调节量后，根据与自己的编号相符的正式调节量对励磁调节器进行调节，增加或者减少励磁电流以调节无功功率；重复上述步骤。
文档编号H02J3/18GK102957152SQ20111024321
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者陆静, 楼继开, 张明, 徐帅 申请人:上海漕泾热电有限责任公司