CN107134809B - 一种发电厂自动同期并网系统及并网方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电厂自动同期并网系统及并网方法，并网系统包括电源回路，所述电源回路从控制电源小母线引出，为同期直流投入继电器DTK11、同期交流投入继电器DTK12、自动并网继电器K1及输入回路提供电源，所述电源回路接入同期装置，输入回路也接入所述同期装置，所述同期装置将信号输出至DCS。完美解决了发电厂一键并网问题，减少人为干预环节，防止非同期并网，适应现代化发电厂APS功能。

Description

一种发电厂自动同期并网系统及并网方法

技术领域

本发明涉及发电厂并网技术领域，尤其涉及一种发电厂自动同期并网系统及并网方法。

背景技术

一般发电厂自动同期并网装置无法实现一键操作，以深圳国立智能同期装置为例，它的并网流程简洁为：同期上电、同期合闸、启动同期。但随着自动化技术的快速发展，新型发电厂逐渐要实现APS(一键启动)功能。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种发电厂自动同期并网系统，解决了发电厂一键并网问题，减少了人为干预环节，防止非同期并网，适应现代化发电厂APS功能；适用于所有电厂的同期装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种发电厂自动同期并网系统，包括电源回路，所述电源回路从控制电源小母线引出，为同期直流投入继电器DTK11、同期交流投入继电器DTK12、自动并网继电器K1及输入回路提供电源，所述电源回路接入同期装置，输入回路也接入所述同期装置，所述同期装置将信号输出至DCS。

所述电源回路包括，控制电源小母线+KM和-KM都连接空气开关后之间并联多个支路，一支路上串联有DCS同期装置上电按钮、DCS同期装置退电按钮、同期装置自动退电JK1的常闭触点15、16节点及同期直流投入继电器DTK11，同期直流投入继电器DTK11的常开触点117节点接到控制电源小母线+KM上，118节点接到DCS同期装置上电按钮和DCS同期装置退电按钮之间的线路上；

一支路上串联有DCS自动模式并网按钮和K1自动并网继电器，K1自动并网继电器与DCS自动模式并网按钮连接的一端连接交流投入继电器DTK12后连接到控制电源小母线-KM，同时K1自动并网继电器与DCS自动模式并网按钮连接的一端连接到同期装置自动退电JK1的常闭触点16节点；

控制电源小母线+KM连接空气开关后还连接同期直流投入继电器DTK11常开触点111、112节点后接入所述同期装置的JK5 3节点；控制电源小母线-KM连接空气开关后还连接同期直流投入继电器DTK11常开触点113、114节点后接入所述同期装置的JK5 1节点。

所述输入回路包括，同期装置JK5的3节点同时与K1自动并网继电器常开触点的1节点、DCS同期复位开关的一端、DCS启动同期开关的一端、就地启动按钮的一端及无压确认开关WY的1、3节点连接；K1自动并网继电器常开触点的2节点连接DEH允许开关后接入所述同期装置JK3的1节点，DCS同期复位开关的另一端、DCS启动同期开关的另一端、就地启动按钮的另一端分别与同期装置JK3的10节点、JK3的5节点、JK3的5节点对应连接，无压确认开关WY的2、4节点分别与同期装置JK3的7、8节点连接；

同期装置JK5的3节点连接断路器辅助接点、同期直流投入继电器DTK11常开触点后接入同期装置JK3的9节点，同期装置JK5的3节点还连接同期交流投入继电器DTK12常开触点的223、224节点后接入同期装置JK3的11节点；

同期装置JK5的1节点与同期装置JK3的15节点及同期检查继电器TJJ的一端连接，同期检查继电器TJJ的另一端连接到所述同期装置JK5的3节点。

所述同期装置输出的信号包括就绪、报警、失电、合闸成功、同频/差频、功角越限、压差越限及装置闭锁。

就绪信号从同期装置JK4的1、3节点发出，同期装置JK4的1、3节点之间连接常开开关；

报警信号从同期装置JK4的2、4节点发出，同期装置JK4的2、4节点之间连接常开开关；

失电信号从同期装置JK4的6、8节点发出，同期装置JK4的6、8节点之间连接常闭开关，同期装置JK4的8节点还连接同期直流投入继电器DTK11常闭触点的115、116节点；

合闸成功信号从同期装置JK4的5、7节点发出，同期装置JK4的5、7节点之间连接常开开关。

同频/差频信号从同期装置JK1的2、4节点发出，同期装置JK1的2、4节点之间连接常开开关；

同频/差频从同期装置JK1的2、4节点发出，同期装置JK1的2、4节点之间连接常开开关；

功角越限从同期装置JK1的5、7节点发出，同期装置JK1的5、7节点之间连接常开开关；

压差越限从同期装置JK1的6、8节点发出，同期装置JK1的6、8节点之间连接常开开关；

装置闭锁从同期装置JK1的1、3节点发出，同期装置JK1的1、3节点之间连接常开开关。

同期装置JK1的15、16节点之间连接常闭开关，同时还发出同期装置自动退电信号；

同期装置JK1的17、18节点之间连接常开开关，同时还发出同期请求至DEH的信号；

同期装置JK1的19、20节点之间连接常开开关，同时还发出同期就绪的信号。

同期就绪信号发出后，启动同期合闸回路，所述同期合闸回路包括，

同期合闸指令正端101I与同期合闸指令负端103I之间串联同期合闸继电器-KM常开触点1、2，同期交流投入继电器DTK12常开触点221、222节点，合闸继电器HJ常开触点14、15节点，合闸继电器HJ常开触点16、17节点，同期检查继电器TJJ常闭触点5、7节点及同期合闸继电器-KM常开触点3、4；同期检查继电器TJJ常闭触点5、7节点的两端并联无压确认开关WY的5、6节点；

同期合闸指令负端103I与断路器操作电源负端102I之间串联断路器操作箱合闸回路，同期合闸指令正端101I接至断路器操作箱电源正端101I，同断路器操作箱电源正端101I与断路器操作电源负端102I之间还串联同期合闸指令DCS开关及继电器-KM线圈；

同期装置JK1的15、16节点常开开关串联K1自动并网继电器常开触点的3、4节点后并联在所述同期合闸指令DCS开关的两端。

一种发电厂自动同期并网方法，包括，

装置上电后装置自检，自检通过则进行输入量检查，如果不通过则发送闭锁报警信号同时延时2S重新自检，自检通过进行输入量检查，不通过则再次发送闭锁报警信号并且终止自动并网，进入手动模式；

输入量检查通过则发送“同期就绪”信号同时发送“同期请求”信号，输入量检查不通过则发送闭锁报警信号同时延时2S重新自检，自检通过则发送“同期就绪”信号同时发送“同期请求”信号，不通过则再次发送闭锁报警信号并且终止自动并网，进入手动模式；

发送“同期就绪”信号后合闸继电器投入，发送“同期请求”信号后通知机务同期已就绪，待DEH允许后延时3S启动同期，然后判断同期方式，不成功则继续返回判断同期方式，成功再判断是否符合同期条件，符合则合闸后闭锁进入装置退电逻辑，不符合则判断同期条件是否破坏，如果未破坏则等待或控制发电机，如果破坏则发送闭锁报警信号同时延时5S，如果同期条件恢复则等待或控制发电机，如果同期条件未恢复则再次发闭锁报警信号同时终止自动进入手动模式；等待或控制发电机后再次返回判断是否符合同期条件。

退电逻辑包括，

同期合闸成功后，选择退电方式，如果选择手动则进行手动退电模式，如果选择自动，则发送合闸成功信号和装置闭锁信号，延时装置收到发送合闸成功信号、装置闭锁信号、断路器合位信号及同期电压投入信号后进行延时退电。

本发明的有益效果是：

完美解决了发电厂一键并网问题，减少人为干预环节，防止非同期并网，适应现代化发电厂APS功能。

适用于所有电厂的同期装置。

附图说明

图1为同期并网系统图；

图2为同期合闸回路示意图；

图3为同期并网方法流程图；

图4为同期退电路程图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

本发明在手动并网的基础上，增加自动并网回路与逻辑，自动实现从装置上电到自动并网、并网后装置自动退电，其自动并网逻辑如图3所示。

自动情况下的并网过程：结合图1所示，在DCS选择“DCS自动并网”指令(单脉冲指令)，“DCS自动并网”节点瞬时闭合，同时启动“K1自动并网继电器”、“DK11直流电源投入继电器”和“同期交流电压投入继电器”。

(1)“DK11直流电源投入继电器”启动后，装置电源上电，装置进行自检，若装置自检不通过，则延时2S重新进行自检，同时发“闭锁报警”，重新自检不通过则再次发“闭锁报警”，同期装置终止自动并网模式，进入手动模式，装置自检通过或延时重新自检通过，则进入输入量检查。

(2)“DTK12同期交流电压投入继电器”启动后，同期系统侧电压和待并侧电压进入同期装置，装置进行检查电压条件是否满足，若输入量检查不通过，则延时2S重新进行自检，同时发“闭锁报警”，重新自检不通过则再次发“闭锁报警”，同期装置终止自动并网模式，进入手动模式，装置自检通过或延时重新自检通过，则装置发“同期就绪”(此信号单指JK1的19、20节点，此时JK4的1、3节点也闭合，即向DCS发“同期就绪”，这两副节点为：只要装置自检与输入量自检通过，无报警，则次信号常保持)和“同期请求信号”。

(3)如图2所示：“同期就绪”(JK1的19、20节点)信号发出后，与自动并网继电器K1的延时闭合节点3、4启动合闸继电器，合闸回路瞬间投入。

(4)“同期请求信号”(JK1的17、18节点)信号发出后，告知“DEH，同期已经就绪，请求并网”，DEH收到请求后，检查DEH无异常，发“DEH允许指令”(单脉冲指令)，同期装置收到指令后，延时3S启动同期。

(5)启动同期后进行“同期方式判定”，判定成功后进入同期条件检查，当条件不符合，则检查同期条件是否破坏，若破坏则延时5S重新进行检查条件是否恢复，同时发“闭锁报警”，重新检查条件被破坏则再次发“闭锁报警”，同期装置终止自动并网模式，进入手动模式，若此时同期条件恢复或同期条件未被破坏，则进入等待或控制发电机，再次检查同期条件。当符合同期条件则进入断路器合闸并网过程。

(6)当断路器合闸并网成功后，可根据定值选择是否自动退电，若不选择则进入手动退电模式，若选择自动退电逻辑，其具体逻辑如图4所示。

当启动“K1自动并网继电器”，“K1自动并网继电器”延时闭合“K1自动并网节点”K1的1、2节点，待“DEH允许节点”闭合后，同期进入自动并网过程(如不需要与DEH联系，可直接短接此节点),同时延时闭合“K1自动并网节点”K1的3、4节点，待“同期就绪节点”闭合后，启动同期合闸回路。

手动情况下的并网过程：手动并网过程不再详述，其并网流程和常规同期装置并网流程一样。

本同期系统是在常规同期装置的基础上增加自动并网逻辑和自动同期并网回路，其自动并网逻辑与自动同期并网回路与常规手动并网逻辑与回路互相独立，但当自动并网终止后自动进入手动并网逻辑。

退电逻辑中的“合闸成功信号”是保持信号，需“复归”装置或重新上电后消失。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种发电厂自动同期并网系统，其特征是，包括电源回路，所述电源回路从控制电源小母线引出，为同期直流投入继电器DTK11、同期交流投入继电器DTK12、自动并网继电器K1及输入回路提供电源，所述电源回路接入同期装置，输入回路也接入所述同期装置，所述同期装置将信号输出至DCS；

所述同期装置输出的信号包括就绪、报警、失电、合闸成功、同频/差频、功角越限、压差越限及装置闭锁；

同期装置JK1的15、16节点之间连接常闭开关，同时还发出同期装置自动退电信号；

同期装置JK1的17、18节点之间连接常开开关，同时还发出同期请求至DEH的信号；

同期装置JK1的19、20节点之间连接常开开关，同时还发出同期就绪的信号。

2.如权利要求1所述的一种发电厂自动同期并网系统，其特征是，所述电源回路包括，控制电源小母线+KM和-KM都连接空气开关后之间并联多个支路，一支路上串联有DCS同期装置上电按钮、DCS同期装置退电按钮、同期装置自动退电JK1的常闭触点15、16节点及同期直流投入继电器DTK11，同期直流投入继电器DTK11的常开触点117节点接到控制电源小母线+KM上，118节点接到DCS同期装置上电按钮和DCS同期装置退电按钮之间的线路上；

一支路上串联有DCS自动模式并网按钮和K1自动并网继电器，K1自动并网继电器与DCS自动模式并网按钮连接的一端连接交流投入继电器DTK12后连接到控制电源小母线-KM，同时K1自动并网继电器与DCS自动模式并网按钮连接的一端连接到同期装置自动退电JK1的常闭触点16节点；

控制电源小母线+KM连接空气开关后还连接同期直流投入继电器DTK11常开触点111、112节点后接入所述同期装置的JK5 3节点；控制电源小母线-KM连接空气开关后还连接同期直流投入继电器DTK11常开触点113、114节点后接入所述同期装置的JK5 1节点。

3.如权利要求1所述的一种发电厂自动同期并网系统，其特征是，所述输入回路包括，同期装置JK5的3节点同时与K1自动并网继电器常开触点的1节点、DCS同期复位开关的一端、DCS启动同期开关的一端、就地启动按钮的一端及无压确认开关WY的1、3节点连接；K1自动并网继电器常开触点的2节点连接DEH允许开关后接入所述同期装置JK3的1节点，DCS同期复位开关的另一端、DCS启动同期开关的另一端、就地启动按钮的另一端分别与同期装置JK3的10节点、JK3的5节点、JK3的5节点对应连接，无压确认开关WY的2、4节点分别与同期装置JK3的7、8节点连接；

同期装置JK5的3节点连接断路器辅助接点、同期直流投入继电器DTK11常开触点后接入同期装置JK3的9节点，同期装置JK5的3节点还连接同期交流投入继电器DTK12常开触点的223、224节点后接入同期装置JK3的11节点；

同期装置JK5的1节点与同期装置JK3的15节点及同期检查继电器TJJ的一端连接，同期检查继电器TJJ的另一端连接到所述同期装置JK5的3节点。

4.如权利要求1所述的一种发电厂自动同期并网系统，其特征是，就绪信号从同期装置JK4的1、3节点发出，同期装置JK4的1、3节点之间连接常开开关；

报警信号从同期装置JK4的2、4节点发出，同期装置JK4的2、4节点之间连接常开开关；

失电信号从同期装置JK4的6、8节点发出，同期装置JK4的6、8节点之间连接常闭开关，同期装置JK4的8节点还连接同期直流投入继电器DTK11常闭触点的115、116节点；

合闸成功信号从同期装置JK4的5、7节点发出，同期装置JK4的5、7节点之间连接常开开关。

5.如权利要求1所述的一种发电厂自动同期并网系统，其特征是，同频/差频信号从同期装置JK1的2、4节点发出，同期装置JK1的2、4节点之间连接常开开关；

同频/差频从同期装置JK1的2、4节点发出，同期装置JK1的2、4节点之间连接常开开关；

功角越限从同期装置JK1的5、7节点发出，同期装置JK1的5、7节点之间连接常开开关；

压差越限从同期装置JK1的6、8节点发出，同期装置JK1的6、8节点之间连接常开开关；

装置闭锁从同期装置JK1的1、3节点发出，同期装置JK1的1、3节点之间连接常开开关。

6.如权利要求1所述的一种发电厂自动同期并网系统，其特征是，同期就绪信号发出后，启动同期合闸回路，所述同期合闸回路包括，

同期合闸指令正端101I与同期合闸指令负端103I之间串联同期合闸继电器-KM常开触点1、2，同期交流投入继电器DTK12常开触点221、222节点，合闸继电器HJ常开触点14、15节点，合闸继电器HJ常开触点16、17节点，同期检查继电器TJJ常闭触点5、7节点及同期合闸继电器-KM常开触点3、4；同期检查继电器TJJ常闭触点5、7节点的两端并联无压确认开关WY的5、6节点；

同期合闸指令负端103I与断路器操作电源负端102I之间串联断路器操作箱合闸回路，同期合闸指令正端101I接至断路器操作箱电源正端101I，同断路器操作箱电源正端101I与断路器操作电源负端102I之间还串联同期合闸指令DCS开关及继电器-KM线圈；

同期装置JK1的15、16节点常开开关串联K1自动并网继电器常开触点的3、4节点后并联在所述同期合闸指令DCS开关的两端。

7.一种发电厂自动同期并网方法，其特征是，采用权利要求1-6任一所述的发电厂自动同期并网系统，包括，

装置上电后装置自检，自检通过则进行输入量检查，如果不通过则发送闭锁报警信号同时延时2S重新自检，自检通过进行输入量检查，不通过则再次发送闭锁报警信号并且终止自动并网，进入手动模式；

输入量检查通过则发送“同期就绪”信号同时发送“同期请求”信号，输入量检查不通过则发送闭锁报警信号同时延时2S重新自检，自检通过则发送“同期就绪”信号同时发送“同期请求”信号，不通过则再次发送闭锁报警信号并且终止自动并网，进入手动模式；

发送“同期就绪”信号后合闸继电器投入，发送“同期请求”信号后通知机务同期已就绪，待DEH允许后延时3S启动同期，然后判断同期方式，不成功则继续返回判断同期方式，成功再判断是否符合同期条件，符合则合闸后闭锁进入装置退电逻辑，不符合则判断同期条件是否破坏，如果未破坏则等待或控制发电机，如果破坏则发送闭锁报警信号同时延时5S，如果同期条件恢复则等待或控制发电机，如果同期条件未恢复则再次发闭锁报警信号同时终止自动进入手动模式；等待或控制发电机后再次返回判断是否符合同期条件。

8.如权利要求7所述的一种发电厂自动同期并网方法，其特征是，退电逻辑包括，

同期合闸成功后，选择退电方式，如果选择手动则进行手动退电模式，如果选择自动，则发送合闸成功信号和装置闭锁信号，延时装置收到发送合闸成功信号、装置闭锁信号、断路器合位信号及同期电压投入信号后进行延时退电。

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