基于dcs的发电厂保安电源切换方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于DCS的发电厂保安电源切换方法，方法步骤包括：⑴将电厂中保安段上配置的母线保护装置以及断路器上配置的过流保护装置的保护出口、断路器位置接点以及柴油发电机状态，引入电厂的DCS系统，进行逻辑组态；⑵DCS系统按照负荷重要程度，通过对逻辑组态后的开关量的判断，对断路器、柴油发电机进行控制，分批发出启动负荷的指令，实现保安电源切换，使得保安电源上的重要负荷可以自动恢复运行。本发明进行“失压”、“永久故障”的判断，使得切换更加可靠，同时，充分利用电厂已有设备实现保安电源切换的目的，节省成本。
【专利说明】基于DCS的发电厂保安电源切换方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机组自动发电控制【技术领域】，特别是一种基于DCS的发电厂保安电源切换方法。
【背景技术】
[0002]发电机组在全厂失电的情况下，为了保证机组能够正常停机，避免损坏设备，要保证电厂的一些重要负荷能够不间断供电，如:空预器电机、火检冷却风机、交流密封油泵、润滑油泵等负荷，以确保机组能够安全停机，目前的做法是将这些重要负荷接入“保安段”，保安段既是保证机组安全的一段母线(380V)，带一些全厂最重要的、不能停电的负荷，通过备自投装置进行切换，防止“保安段”的失电。1，目前的方法多采用引进备自投装置实现保安电源的切换，但是备自投装置只能根据电压及电流判据来进行电源侧开关的控制，无法实现母线电压恢复后重要负荷的自启动控制，同时此种方式需要购置备自投保护装置，增加成本；2, DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称,它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，可以实现分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。但单纯依靠DCS逻辑来实现切换也有其明显的劣势，由于DCS系统中采集的电压、电流量均为变送器提供的4-20mA量，其采样的可靠度、精度及故障暂态特性反应上不及传统保护、自动装置，故在依据电压、电流及开关量来进行逻辑判断上如“永久故障”，“低电压动作”等不及传统的保护、自动装置准确。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于DCS的发电厂保安电源切换方法。
[0004]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]一种基于DCS的发电厂保安电源切换方法，方法步骤如:
[0006]⑴将电厂中保安段上配置的母线保护装置以及断路器上配置的过流保护装置的保护出口、断路器位置接点以及柴油发电机状态，引入电厂的DCS系统，进行逻辑组态；
[0007](2) DCS系统按照负荷重要程度，通过对逻辑组态后的开关量的判断，对断路器、柴油发电机进行控制，分批发出启动负荷的指令，实现保安电源切换，使得保安电源上的重要负荷自动恢复运行，保持保安段母线持续供电。
[0008]而且，对于具有A，B两段保安电源切换系统的300MW及以上机组，A段保安电源切换方法步骤如下:
[0009]⑴判断A段母线保护的低电压保护动作与断路器DLl保护装置的保护动作，如果两者同时动作，引入方法的下一步，如果两者只是单一动作，则结束；
[0010]⑵发出启动柴油发电机指令，同时启动保安A段切换逻辑；
[0011]⑶启动保安A段切换逻辑后，实施三路判断；
[0012]①第一路操作:保安B段无低电压保护动作，且DL3为分位、DL7为分位，继续第一路操作，否则结束第一路操作；
[0013]A、继续操作第一路，发出跳开DL2指令，判断DL2状态，DL2状态为分位，则继续第一路操作，否则结束第一路操作；
[0014]B、继续操作第一路，发出合入DL7指令；
[0015]C、继续操作第一路，判断A段母线保护的低电压保护动作是否消失，如果消失，则继续第一路操作，否则结束第一路操作；
[0016]D、继续操作第一路，根据电机的启动特性，分别实施O秒启动电机、15秒启动电机及30秒启动电机,操作完成；
[0017]②第二路判断:保安B段无低电压保护动作，且DL3为分位、DL7为合位，继续第二路操作，否则结束第二路操作；
[0018]A、继续操作第二路，发出跳开DL2及DL7指令，判断DL2及DL7状态，DL2及DL7状态均为分位，则说明柴油机可带载，继续第二路操作，否则进行3分钟延时后结束第二路操作；
[0019]B、继续操作第二路，发出合入DL7指令；
[0020]C、继续操作第二路，判断A段母线保护的低电压保护动作是否消失，如果消失，则继续第二路操作，否则结束第二路操作；
[0021]D、继续操作第二路，根据电机的启动特性，分别实施O秒启动电机、15秒启动电机及30秒启动电机,操作完成；
[0022]③第三路判断:保安B段无低电压保护动作，且DL3为合位，结束第三路操作。
[0023]本发明的优点和积极效果是
[0024]1、本发明可以替代备自投保护装置，使用电厂已有的基本配置完成保安电源切换，充分利用电厂已有设备实现保安电源切换的目的，节省成本。
[0025]2、本发明与传统的备自投切换相比，本发明可以实现在保安段恢复供电后自动启动重要设备，实现保安电源切换到重要负荷重新启动运行的全自动控制。
[0026]3、与单纯依靠DCS逻辑实现切换的方法不同，本发明利用更加专业的保护装置进行“失压”、“永久故障”的判断，使得切换更加可靠。
[0027]4、本发明充分利用DCS逻辑灵活多变的特性，实现在切换过程中可能出现的开关拒动、永久性故障判断等不同情况下的切换方式。
[0028]5、鉴于DCS判断低电压或是永久性故障等方面与专业的保护装置相比具有明显不足的劣势，利用低压段低电压保护装置以及低压段分段保护装置等替代DCS对低电压或是永久性故障进行判别，将判别结果以开关量的方式送入DCS，辅助DCS进行逻辑判断，完成保安电源的切换。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为300丽及以上机组具有的A，B两段保安电源切换系统的电路结构示意图；
[0030]图2为本发明具有A，B两段保安电源切换系统的A段方法步骤逻辑图。
【具体实施方式】
[0031]以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0032]基本原理
[0033]将电厂中保安段上配置的母线保护装置以及断路器上配置的过流保护装置的保护出口，断路器位置接点以及柴油发电机状态，引入电厂的DCS (distributed controlsystems)系统，进行逻辑组态，通过对开关量的判断，对断路器、柴油发电机等进行控制，实现保安电源切换，保持保安段母线持续供电。
[0034]当保安电源电压恢复后，DCS系统按照负荷重要程度，分批发出启动负荷的指令，使得保安电源上的重要负荷可以自动恢复运行，保证机组安全稳定停机。
[0035]一种基于DCS的发电厂保安电源切换方法，如图1所示，两段保安电源为现在300MW及以上大机组常用的模式，故选用具有A，B两段保安电源的切换系统作例，A段方法与B段方法相同，其中A段方法步骤如下:
[0036]⑴判断A段母线保护的低电压保护动作与断路器DLl保护装置的保护动作，如果两者同时动作，引入方法的下一步，如果两者只是单一动作，则结束；
[0037]⑵发出启动柴油发电机指令，同时启动保安A段母线切换逻辑；
[0038]⑶启动保安A段母线切换逻辑后，实施三路判断；
[0039]①第一路操作:保安B段无低电压保护动作，且DL3为分位、DL7为分位，继续第一路操作，否则结束第一路操作；
[0040]A、继续操作第一路，发出跳开DL2指令，判断DL2状态，DL2状态为分位，则继续第一路操作，否则结束第一路操作；
[0041]B、继续操作第一路，发出合入DL7指令；
[0042]C、继续操作第一路，判断A段母线保护的低电压保护动作是否消失，如果消失，则继续第一路操作，否则结束第一路操作；
[0043]D、继续操作第一路，根据电机的启动特性，分别实施O秒启动电机、15秒启动电机及30秒启动电机,操作完成；
[0044]②第二路判断:保安B段无低电压保护动作，且DL3为分位、DL7为合位，继续第二路操作，否则结束第二路操作；
[0045]A、继续操作第二路，发出跳开DL2及DL7指令，判断DL2及DL7状态，DL2及DL7状态均为分位，则说明柴油机可带载，继续第二路操作，否则进行3分钟延时后结束第二路操作；
[0046]B、继续操作第二路，发出合入DL7指令；
[0047]C、继续操作第二路，判断A段母线保护的低电压保护动作是否消失，如果消失，则继续第二路操作，否则结束第二路操作；
[0048]D、继续操作第二路，根据电机的启动特性，分别实施O秒启动电机、15秒启动电机及30秒启动电机,操作完成；
[0049]③第三路判断:保安B段无低电压保护动作，且DL3为合位，结束第三路操作。
【权利要求】
1.一种基于DCS的发电厂保安电源切换方法，其特征在于:方法步骤如下: ⑴将电厂中保安段上配置的母线保护装置以及断路器上配置的过流保护装置的保护出口、断路器位置接点以及柴油发电机状态，引入电厂的DCS系统，进行逻辑组态； ⑵DCS系统按照负荷重要程度，通过对逻辑组态后的开关量的判断，对断路器、柴油发电机进行控制，分批发出启动负荷的指令，实现保安电源切换，使得保安电源上的重要负荷可以自动恢复运行。
2.根据权利要求1所述的基于DCS的发电厂保安电源切换方法，其特征在于:做为权利要求I的一个优选实例，对于具有A，B两段保安电源切换系统的300MW及以上机组，A段保安电源切换方法步骤如下: ⑴判断保安A段母线保护的低电压保护动作与断路器DLl保护装置的保护动作，如果两者同时动作，引入方法的下一步，如果两者只是单一动作，则结束； ⑵发出启动柴油发电机指令，同时启动保安A段母线切换逻辑； ⑶启动保安A段母线切换逻辑后，实施三路判断； ①第一路操作:保安B段母线无低电压保护动作，且DL3为分位、DL7为分位，继续第一路操作，否则结束第一路操作； A、继续操作第一路，发出跳开DL2指令，判断DL2状态，DL2状态为分位，则继续第一路操作，否则结束第一路操作； B、继续操作第一路，发出合入DL7指令； C、继续操作第一路，判断保安A段母线保护的低电压保护动作是否消失，如果消失，则继续第一路操作，否则结束第一路操作； D、继续操作第一路，根据电机的启动特性，分别实施O秒启动电机、15秒启动电机及30秒启动电机，?呆作完成； ②第二路判断:保安B段无低电压保护动作，且DL3为分位、DL7为合位，继续第二路操作，否则结束第二路操作； Α、继续操作第二路，发出跳开DL2及DL7指令，判断DL2及DL7状态，DL2及DL7状态均为分位，则说明柴油机可带载，继续第二路操作，否则进行3分钟延时后结束第二路操作； B、继续操作第二路，发出合入DL7指令； C、继续操作第二路，判断保安A段母线保护的低电压保护动作是否消失，如果消失，则继续第二路操作，否则结束第二路操作； D、继续操作第二路，根据电机的启动特性，分别实施O秒启动电机、15秒启动电机及30秒启动电机，操作完成； ③第三路判断:保安B段母线无低电压保护动作，且DL3为合位，结束第三路操作。
【文档编号】H02J9/06GK103427479SQ201310354724
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】杜明, 袁中琛, 王瑶, 刘涛, 陈培育, 赵玉新 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司