发电机组多同期点自动并网系统的制作方法

文档序号:14098763阅读:1787来源:国知局

本发明涉及一种发电机组自动并网装置,具体涉及发电机组多同期点自动并网系统。



背景技术:

在发电厂中,同期并网是电厂发电前的一项重大操作。需要励磁、汽轮机、刀闸开关、DCS控制等各系统之间协调配合,最终实现发电机稳定并入电网,将电能稳定送入电网。一旦操作不当,可能造成系统波动、振荡等异常事故,严重时会造成发电机非同期并网、发电机损毁、电网蹦网的重大电气事故。发电机同期并网的原理为:通过采集发电机(或主变高压侧)出口上的电压互感器(即PT)的电压与系统侧的电压比较,当达到设定条件时(包括两侧的电压幅值、相序、相位、频率等条件时)发出合闸指令,通过闭合发电机出口断路器将发电机与系统并网,实现电能输送。发电机同期并网系统是发电机与电网并列运行的关键设备,其功能的可靠性至关重要。现有对于发电机组同期并网模式有自动同期并网、手动同期并网和自动准同期并网,但不管采用何种并网模式,在发电机组的并网过程均配套有相应的同期装置以达到自动控制的目的。

如图1所示,为本公司原先采用的传统发电机同期并网的部分电气连接图。从图上不难看出,在系统侧上通过发变组出口刀闸20011(以I母线为列说明)将220KVI母线PT引致自动准同期装置,即作为与发电机上的待并侧1PT或2PT进行同期条件确认。在并网时,当待并侧PT的电压幅值、相序、相位、频率均与母线PT上均相同时,同期装置才会发出闭合发电机出口闸刀开关的指令,这样才能完成发电机并网的操作。因此,系统侧上的PT也称为并网同期点,传统的发电机自动并网时只有一个同期点。只有一个同期点的发电机组自动并网技术虽然在布线和控制运行上较为简单操作,但当位于母线侧上的PT或者发电机组出口的开关刀闸出现故障时,发电机将终止与系统并列,需等待故障处理结束后方可进行并网。这样不仅延误了机组并网时间,使系统侧上的供配电的运行不稳定、降低了企业经济效益;此外,发电机的出口只有一个并列开关,连接方式单一,并网使用不够灵活。



技术实现要素:

为克服上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种具有多个相互独立的并网同期点的发电机组自动并网系统,该并网系统只要有其中一个同期点正常工作即可实现发电机组的并网。

为达到上述目的,本发明通过以下技术方案实现:

发电机组多同期点自动并网系统,包括供发电机同期并网的电网系统和用于控制电网系统自动并网的同期装置,所述电网系统包括相并联的Ⅰ母线、Ⅱ母线和接在Ⅰ母线、Ⅱ母线上的n根用户线,所述电网系统还包括与用户线的数量相对应的并网控制单元,一根用户线对应接入一个并网控制单元的输出端、并网控制单元的输入端与发电机出口所在的支路连接,所述并网控制单元安装在Ⅰ母线与Ⅱ母线之间、并在同期装置的控制下控制发电机执行并网的动作;在Ⅰ母线、Ⅱ母线和各用户线上均安装有系统侧电压测量单元,其中n为≥1的整数。

上述方案中,所述并网控制单元可包括一次闸刀控制单元、主控刀闸、二次闸刀控制单元、一次并列开关和二次并列开关,其中

所述一次闸刀控制单元的一端与发电机出口所在的支路连接,其另一端分为两条支路:其中一条支路经一次并列开关后连接在Ⅰ母线上、另一条支路与主控开关的输入端连接;所述主控开关的输出端分为两条支路:其中一条支路经二次闸刀控制单元后连接在Ⅱ母线、另一条支路经二次并列开关后与所对应的用户线连接;在发电机出口所在的支路上安装有待并侧电压测量单元。

上述方案中,进一步优选地,所述n的值为2,即有2个用户线接在Ⅰ母线、Ⅱ母线上。

本发明的有益效果为:

1)本发明通过在Ⅰ母线、Ⅱ母线以及接在Ⅰ、Ⅱ母线上的各用户线上均安装有系统侧电压测量单元,发电机组在并网时,通过发电机上的待并侧电压测量单元与其中任意一个系统侧电压测量单元进行感应,当符合同期并网条件时,在同期装置对并网控制单元进行控制,从而使并网控制单元依次打开各并网刀闸/开关。与只有一个同期点进行感应的现有同期并网装置相比,只要电网系统中的任意一个同期点(系统侧电压测量单元)正常,均可实现发电机的并列运行;而传统并网技术只能是一个同期点,一旦系统侧上的同期点发生故障将无法进行发电机的并网操作。采用并网系统将会大大提高发电机组的并网效率,并能保证系统侧上的供配电的稳定运行、提高了企业经济效益;

2)本发明中设计的并网控制单元中用于执行并网动作的并列开关为2个,使得本系统中的其中一个并列开关故障,也不影响发电机的并网,且并网在支路的选择上更加方便和灵活。

附图说明

图1为传统1个发电机组自动并网的部分电气连接图。

图2为3个同期点时,1个发电机组自动并网的电气连接图。

图3为3个同期点时,2个发电机组自动并网的电气连接图。

1、系统侧电压测量单元,2、待并侧电压测量单元,3、一次闸刀控制单元,4、二次闸刀控制单元,5、一次并列开关,6、二次并列开关,7、主控刀闸,8、并网控制单元。

具体实施方式

实施例1

发电机组多同期点自动并网系统,包括供发电机同期并网的电网系统和用于控制电网系统自动并网的同期装置。所述同期装置主体上的构成与现有技术中所采用的同期并网装置一样。所不同的是:所改进的并网控制单元8上各个电气检测元器件、控制刀闸开关做适应性的增加与连接,并在同期装置上控制器内做相适应的逻辑控制指令改进。所述电网系统包括相并联的Ⅰ母线、Ⅱ母线和接在Ⅰ母线、Ⅱ母线上的n根用户线。

所述电网系统还包括与用户线的数量相对应的并网控制单元8。如图2所示,为一根用户线所对应一组发电机并网时的电气连接图,即n=1。一根用户线对应接入一个并网控制单元8的输出端、并网控制单元8的输入端与发电机出口所在的支路连接。所述并网控制单元8安装在Ⅰ母线与Ⅱ母线之间、并在同期装置的控制下控制发电机执行并网的动作。在Ⅰ母线、Ⅱ母线和各用户线上均安装有系统侧电压测量单元1。所述系统侧电压测量单元1即为电网系统上的PT点,具体为发电机并网的同期点。从图2中不难看出,即使两根母线上只接有一个用户线,本同期并网系统上也有3个同期点,依次是在Ⅰ母线、Ⅱ母线和用户线上。

本实施例中,所述并网控制单元8包括一次闸刀控制单元3、主控刀闸7、二次闸刀控制单元4、一次并列开关5和二次并列开关6。所述一次闸刀控制单元3的一端与发电机出口所在的支路连接,其另一端分为两条支路:其中一条支路经一次并列开关5后连接在Ⅰ母线上、另一条支路与主控开关的输入端连接。所述主控开关的输出端分为两条支路:其中一条支路经二次闸刀控制单元4后连接在Ⅱ母线、另一条支路经二次并列开关6后与所对应的用户线连接。在发电机出口所在的支路上安装有待并侧电压测量单元2,待并侧电压测量单元2即为安装发电机出口上并与系统侧上的PT点相对应的PT。

上述系统侧电压测量单元1和待并侧电压测量单元2具体均为现有结构的电压互感器以及配套的电气元器件。

上述采用的一次闸刀控制单元3、主控刀闸7、二次闸刀控制单元4、一次并列开关5和二次并列开关6采用的电气元件的型号、数量和组成根据Ⅰ母线、Ⅱ母线上的电压值来进行选择。

本发明在使用时:1)当Ⅰ母线与Ⅱ母线上的系统侧电压测量单元1以及两条母线上的各路开关刀闸均正常时,待并侧电压测量单元2优先与Ⅰ母线上的系统侧电压测量单元1进行对应,经对应互感后得到的参数均符合同期并网的条件时,同期装置远程控制一次闸刀控制单元3、一次并列开关5、主控开关和二次闸刀控制单元4打开,发电机执行并网操作;

2)当Ⅰ母线与Ⅱ母线上的系统侧电压测量单元1或母线上的开关刀闸出现故障时,待并侧电压测量单元2与用户线上的系统侧电压测量单元1进行对应,经对应互感后得到的参数均符合同期并网的条件时,同期装置远程控制一次闸刀控制单元3、一次并列开关5、主控开关、二次闸刀控制单元4和二次并列开关6打开,发电机执行并网操作。

实施例2

如图3所示,所述发电机组多同期点自动并网系统与实施例1所不同的是,所述n的值为2。即两个用户线接在Ⅰ母线、Ⅱ母线上,并且有两个发电机进行同期并网.在同期并网系统上有3个同期点,依次是在Ⅰ母线、Ⅱ母线和用户线上。当然,根据电网的供配电需求,在两根母线上接入的用户线可为多个,因此其所在同期并网的系统侧内的同期点数量也对应增加,可进一步提高同期并网的可靠性。

以上仅为说明本发明的实施方式,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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