CN103701154B - 并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统 - Google Patents

并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，包括：出力上下限检测模块，偏差计算模块，用于计算最新的AGC目标指令与上一次已经接收的AGC目标指令之间的有正负之分的差值；绝对值处理模块，步长上下限检测模块，逻辑或运算模块，目标指令选择模块，上述并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，能有效防止并网发电机组接收因传输通道故障引起的错误的AGC目标指令，具有避免电力系统有功功率不正常波动的作用，保障了电力系统频率的稳定性，提高了系统运行的安全可靠性。

Description

并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统
技术领域
本发明涉及电力工程技术领域，特别是涉及一种并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统。
背景技术
电力系统的频率是电能质量的一个重要评价指标之一。为了保证电力系统的频率在尽可能小的范围内运行，我国电力系统已经完成了自动发电控制技术的推广应用，为电力系统的有功功率动态平衡起到了重要作用，确保了各大电力系统电力频率长期稳定在额定误差范围因内。
然而，由于自动发电控制系统的包含了电网调度、多个厂站以及相互之间的信号传输通道，相应的潜在故障点较多。以往的运行历史中，有时会因为不可预知故障，导致自动发电控制系统中的AGC目标指令传输、接收过程中发生不正常的事件。这种事件的发生势必引起电力系统有功功率的不平衡，致使电网频率波动较大，影响到电力系统的安全运行。
目前，AGC目标指令传输过程中主要存在以下问题：
（1）在信号传输过程中由于信号传输通道的故障，可能导致自动发电控制系统下发的AGC目标指令产生较大幅度的波动；
（2）传输过程中的数模转换精度与电子设备漂移特性必定带来小偏差的波动。
（3）电厂侧的远动装置故障将会直接影响传输至发电机组的AGC目标指令。
综上所述，上述指令传输过程中存在的隐患，严重影响了电力系统运行的稳定性、降低了电网的安全可靠性。
发明内容
基于此，有必要针对现有AGC目标指令传输过程严重影响了电力系统运行的稳定性、降低了电网的安全可靠性的问题，提供一种并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统。
一种并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，包括：
出力上下限检测模块，用于根据设定的机组出力上下限值对由远动装置发来的最新的AGC目标指令进行监测，当该AGC目标指令超出机组出力上下限值后，在相应的输出引脚上输出逻辑值“1”；如果该AGC目标指令未超出机组出力上下限值，在相应的输出引脚上输出逻辑值“0”；
偏差计算模块，用于计算最新的AGC目标指令与上一次已经接收的AGC目标指令之间的有正负之分的差值；
绝对值处理模块，用于接收偏差计算模块输出的具有正、负符号的差值，若所述差值为正数或0，输出与所述差值相等的输出值；若所述差值为负数，输出与所述差值相反的输出值；
步长上下限检测模块，用于对绝对值处理模块的输出值进行监测，当该输出值超出设定的步长上下限值，在相应的输出引脚上输出逻辑值“1”；否则在相应的输出引脚上输出逻辑值“0”；
逻辑或运算模块，用于以出力上下限检测模块和步长上下限检测模块的输出引脚上输出逻辑值以及远动装置传输信号故障信号为输入量进行实时的“或”关系运算，输出逻辑值“1”或逻辑值“0”；
目标指令选择模块，用于选择传输至协调控制系统的AGC目标指令，其中，逻辑或运算模块输出逻辑值为“1”时，选择输出远动装置发来的最新AGC目标指令传输至协调控制系统，当逻辑或运算模块输出逻辑值为“0”时，保持选择上一次已经接收的AGC目标指令传输至协调控制系统。
上述并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，能有效防止并网发电机组接收因传输通道故障引起的错误的AGC目标指令，具有避免电力系统有功功率不正常波动的作用，保障了电力系统频率的稳定性，提高了系统运行的安全可靠性。
附图说明
图1为AGC目标指令传输过程示意简图；
图2为本发明的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统的原理框图；
图3为下降沿延时模块的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统的具体实施方式作详细描述。
参考图1所示，图1为AGC目标指令传输过程示意简图。其中并网发电机组的AGC目标指令由电网调度EMS（EMS，EnergyManagementSystem）系统产生并经由光纤数字通讯向厂站RTU（RTU，RemoteTerminalUnit）远动装置发送，RTU接收到信号后，通过数模转换装置将数值信号转换成4-20mA信号传输至机组DCS系统中。DCS接收到AGC目标指令后，进行相应的安全性处理，送至机组的协调控制系统，并将接受后的AGC目标指令发送至厂站RTU远动装置，在通过数字信号将AGC目标返回信号传输至EMS中，完成整个信号的传输与握手。
参考图2所示，图2为本发明的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统的原理框图，该系统主要包括：出力上下限检测模块101、偏差计算模块102、绝对值处理模块103、步长上下限检测模块104、逻辑或运算模块105以及目标指令选择模块106。
出力上下限检测模块101，用于根据设定的机组出力上下限值对由远动装置发来的最新的AGC目标指令（AI）进行监测，当该AGC目标指令超出机组出力上下限值后，在相应的输出引脚上输出逻辑值“1”；如果该AGC目标指令未超出机组出力上下限值，在相应的输出引脚上输出逻辑值“0”；其中，相应的上下限值由外部常数接入或引自其它目标指令接收系统的输出。
偏差计算模块102，用于计算最新的AGC目标指令与上一次已经接收的AGC目标指令之间的有正负之分的差值；
绝对值处理模块103，用于接收偏差计算模块102输出的具有正、负符号的差值，若所述差值为正数或0，输出与所述差值相等的输出值；若所述差值为负数，输出与所述差值相反的输出值；
步长上下限检测模块104，用于对绝对值处理模块103的输出值进行监测，当该输出值超出设定的步长上下限值，在相应的输出引脚上输出逻辑值“1”；否则在相应的输出引脚上输出逻辑值“0”；
逻辑或运算模块105，用于以出力上下限检测模块101和步长上下限检测模块104的输出引脚上输出逻辑值以及远动装置传输信号故障信号（DI）为输入量进行实时的“或”关系运算，输出逻辑值“1”或逻辑值“0”；即只要输入信号中有一个为逻辑值“1”时，逻辑或运算模块105输出逻辑值“1”；当所有的输入值为逻辑值“0”时，则逻辑或运算模块105输出逻辑值“0”。
目标指令选择模块106，用于选择传输至协调控制系统的AGC目标指令，
其中，逻辑或运算模块105输出逻辑值为“1”时，选择输出远动装置发来的最新AGC目标指令传输至协调控制系统，当逻辑或运算模块105输出逻辑值为“0”时，保持选择上一次已经接收的AGC目标指令传输至协调控制系统；具体的，即实现二选一信号切换功能。其选择AGC目标指令进入发电机组的协调控制系统并作为握手信号经由机组的远动装置返回至调度侧AGC指令生成系统。
进一步的，出力上下限检测模块101、偏差计算模块102、绝对值处理模块103、步长上下限检测模块104、逻辑或运算模块105以及目标指令选择模块106基于机组分散控制系统（DCS，DistributedControlSystem）中的功能模块组态实现。
通过由目前DCS控制中现有功能模块组态完成上述各个功能模块的算法实现，无需通过高级语言编程形成。使得本发明的技术方案，普遍适用性性强、组态方便，避免了采用计算机编程复杂性，利用目前DCS系统组态软件中现有的功能块即可实现，而且可读性强，方便算法模块逻辑的复用。
在一个实施例中，参考图3所示，本发明的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统还可以包括在逻辑或运算模块105与目标指令选择模块106之间的下降沿延时模块107。
所述下降沿延时模块107，用于监测逻辑或运算模块105的逻辑值，当逻辑或运算模块105的逻辑值为“1”时，实时输出逻辑值“1”至目标指令选择模块106；当逻辑或运算模块105的逻辑值为“0”时，将延时设定时间（一般为1s）后输出逻辑值“0”至目标指令选择模块106。
通过下降沿延时模块107，可以防止系统的运算时序混乱，避免计算机CPU串行扫描计算过程中导致的不可预见错误，确保整个抗积分饱和控制算法模块能够正常运转。同理，下降沿延时模块107也可以基于机组分散控制系统中的功能模块组态实现。
本发明的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，可以有效防止由于传输误码、通讯设备故障以及人员误操作导致的AGC指令传输错误致使机组有功指令大幅波动现象的发生。当电网调度传输至机组控制系统的AGC目标指令异常时，AGC目标指令接收系统及时判断，并发出相应接收与拒绝指令，确保电网自动发电控制系统的目标指令传输与接收过程的安全性，防止电力系统有功功率出现异常波动。有效地保障并网发电机组与电力调度共同构成的自动发电控制系统安全、可靠的运行。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，其特征在于，包括：
出力上下限检测模块，用于根据设定的机组出力上下限值对由远动装置发来的最新的AGC目标指令进行监测，当该AGC目标指令超出机组出力上下限值后，在出力上下限检测模块所对应的输出引脚上输出逻辑值“1”；如果该AGC目标指令未超出机组出力上下限值，在出力上下限检测模块所对应的输出引脚上输出逻辑值“0”；
偏差计算模块，用于计算最新的AGC目标指令与上一次已经接收的AGC目标指令之间的有正负之分的差值；
绝对值处理模块，用于接收偏差计算模块输出的具有正、负符号的差值，若所述差值为正数或0，输出与所述差值相等的输出值；若所述差值为负数，输出与所述差值相反的输出值；
步长上下限检测模块，用于对绝对值处理模块的输出值进行监测，当该输出值超出设定的步长上下限值，在步长上下限检测模块所对应的输出引脚上输出逻辑值“1”；否则在步长上下限检测模块所对应的输出引脚上输出逻辑值“0”；
逻辑或运算模块，用于以出力上下限检测模块的输出引脚上输出逻辑值和步长上下限检测模块的输出引脚上输出逻辑值以及远动装置传输信号故障信号为输入量进行实时的“或”关系运算，输出逻辑值“1”或逻辑值“0”；
目标指令选择模块，用于选择传输至协调控制系统的AGC目标指令，其中，逻辑或运算模块输出逻辑值为“1”时，选择输出由远动装置发来的最新AGC目标指令传输至协调控制系统，当逻辑或运算模块输出逻辑值为“0”时，保持选择上一次已经接收的AGC目标指令传输至协调控制系统。
2.根据权利要求1所述的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，其特征在于，所述出力上下限检测模块、偏差计算模块、绝对值处理模块、步长上下限检测模块、逻辑或运算模块以及目标指令选择模块基于机组分散控制系统中的功能模块组态实现。
3.根据权利要求1所述的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，其特征在于，还包括在逻辑或运算模块与目标指令选择模块之间的下降沿延时模块，用于监测逻辑或运算模块的逻辑值，当逻辑或运算模块的逻辑值为“1”时，实时输出逻辑值“1”至目标指令选择模块；当逻辑或运算模块的逻辑值为“0”时，将延时设定时间后输出逻辑值“0”至目标指令选择模块。
4.根据权利要求3所述的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，其特征在于，所述延时设定时间为1s。
5.根据权利要求3所述的并网发电机组自动发电控制目标指令接收系统，其特征在于，所述下降沿延时模块基于机组分散控制系统中的功能模块组态实现。
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