CN110966137B - 一种抽水蓄能机组二次停机控制方法 - Google Patents
一种抽水蓄能机组二次停机控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于控制技术领域,具体涉及一种抽水蓄能机组二次停机控制方法。即在机组停机流程中增加高顶是否正常投入的判断条件,不满足则退出流程的执行,返回原状态,即“发电空转态”或“抽水态”,监控发“高顶未成功投入,请及时处理后再停机”的报文,提供给值守人员,由ON-CALL人员去现场检查,排除故障后,确认高顶已成功投入,油压已建立后,再次点机组“停机”流程。使用该方法弥补了以往流程执行的错误,能够解决因高压油顶起投入回路断线或投入继电器损坏引起的高压油顶起投入失败问题,也能解决因高压油管路自动化元器件不可靠误报造成的误判问题。
Description
技术领域
本发明属于控制技术领域,具体涉及一种抽水蓄能机组二次停机控制方法。
背景技术
抽水蓄能电站其主要功能是调峰填谷、承担系统事故备用等任务,抽水蓄能电站机组运行工况复杂,电站运行值班人员需要根据电力系统需求不断操作机组在发电、抽水、停机等工况间进行切换,并调节机组有功功率以满足电网调度的要求。
在抽水蓄能电站发电工作过程中,发电电动机高压油顶起系统是发电机的重要辅助设备,在发电电动机机组低速运行阶段,在推力轴承推力瓦和镜板之间建立油膜,以防止推力瓦和镜板发生干摩擦而烧瓦,保障推力瓦的运行安全。为避免发电机组推力轴承在低转速运转过程中因油膜未及时建立发生烧瓦事故,需在机组启机时及停机时优先将高压油顶起系统投入。在机组开机启辅机时,需由监控发“高压油顶起系统投入”命令,如未检测到“高压油顶起系统投入”反馈信号,则禁止流程继续执行。而机组停机时,停机流程执行过程中,发 “启高压油顶起”命令后,目前的通用做法为:第一种是对于高压油顶起是否已投入做了判断,但当高压油顶起未投入运行,也无能为力,仍继续走停机流程或启动事故停机;第二种是对于高压油顶起是否已投入做判断,当高压油顶起未投入运行时,在机组达到20%转速时,投入机械制动,但此种做法存在高速加闸的可能,极为危险。对于以上两种做法,当机组停机,高压油顶起未成功投入时,机组推力轴承仍面临烧瓦的风险。
公告号为CN 106968874 B的专利文献公开了一种发电电动机高压油顶起 系统控制方法,包括发电电动机机组、机组现地控制单元控制器(LCU),发电电动机高压油顶起系统冗余配置两台高压注油泵,一台交流泵和一台直流备用泵,采用交流泵主用,直流备用泵备用的运行方式。本发明给出一种能兼顾各种情况 下的高压油顶起系统的控制策略,可在机组现地控制单元(LCU)控制器正常时、发电电动机机组现地控制单元(LCU)控制器异常时、测速装置正常时、测速装置异常时等情况下最大限度地保障推力瓦的安全运行。该专利仅仅公开了一种发电电动机高压油顶起系统控制方法,其在抽水蓄能电站停机过程可以对高压油顶起系统进行控制,但是对整个停机控制过程没有明显和优越的效果,并不能对上述停机过程出现的问题彻底进行解决。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种抽水蓄能机组二次停机控制方法,弥补了以往流程执行的错误,能够解决因高压油顶起投入回路断线或投入继电器损坏引起的高压油顶起投入失败问题,也能解决因高压油管路自动化元器件不可靠误报造成的误判问题。
本发明的技术方案是:
一种抽水蓄能机组二次停机控制方法,包括如下步骤:
S1.接收工况稳态停机命令;
S2.调用正常的“正常工作态转待机”监控流程;
S3. 给发电机辅控柜发停机命令,给发电机辅助设备发停机命令;
S4. 给推力高压油顶起装置发送“启动”命令,将高压油顶起装置在100%转速时启动,保证机组停机时推力轴承油膜能及时建立;
S5. 判断推力高压油顶起装置是否投入成功,“高压油顶起投入成功”的判断条件为:(交流泵运行或直流泵运行)与(高压油出油管压力>3Mpa)与(高压油顶起完成),其超时判断时间为15秒,如高压油顶起投入命令发出15秒内,未收到“高压油顶起成功投入”综合信号,则“停机”流程超时退出;
S6.高压油顶起未投入成功时,向监控事件表发送 “高压油顶起未成功投入,流程报警”的报文,终止执行流程,机组重新回到步骤S2状态;
S7.监控报警报文给值守人员后,由ON-CALL人员去现场检查,排除故障后,确认高压油顶起已成功投入,油压已建立后,再次点机组“停机”流程,机组再次执行“转待机”监控流程。
具体的,所述的停机命令为发电工况稳态停机或者是抽水工况稳态停机。
具体的,所述的停机命令为发电工况稳态停机命令时,调用正常的“正常工作态转待机”包括如下步骤:首先,调用正常的“发电转空载”监控流程,逐渐降低导叶开度,使得发电机的功率缓慢下降至空载开度,断开发电机出口断路器GCB,发电机进入空载态;然后,调用正常的“空载转空转”监控流程,监控远方逆变灭磁,机端电压逐步降低,达到设定值后,断开灭磁开关FCB,机组进入空转态;最后,调用正常的“空转转待机”监控流程,发电机组逐步降转速停机。
具体的,所述的停机命令为抽水工况稳态停机命令时,调用正常的“正常工作态转待机” 监控流程为 “抽水转待机”监控流程。
具体的,所述的发电机辅助设备包括上下导吸油雾装置。
具体的,所述的调用正常的“正常工作态转待机”步骤中导叶开度降低速度要求满足:30秒内,由满载开度降至零;发电机的功率缓慢下降至空载开度需满足:发电机输出功率在45秒内由满载功率60MW降至分出口开关的功率。
目前为止,抽水蓄能机组进行停机的操作流程一般为:首先根据调度发电工况(抽水工况)停机命令,调出所要求停机机组的现运行工况的操作界面;然后检查设备的运作情况后,发出“发电(抽水)停机”命令,并确认;其次检测机组停机过程正常,等待机组运行方式变为“停机稳态”显示;最后,等待机组运行状态返回信息为“准备开机”,然而为了避免发电机组推力轴承在低转速运转过程中因油膜未及时建立发生烧瓦事故,需在机组启机时及停机时优先将高压油顶起系统投入,原针对高压油顶起系统投入的成功与否的判断没有设定实际的标准或者条件,且并没有在停机程序中显示或者是产生实际的效果,当高压油顶起系统未投入运行时,在机组达到20%转速时,投入机械制动,但此种做法存在高速加闸的可能,极为危险;高压油顶起未成功投入时,机组推力轴承仍面临烧瓦的风险,所以本发明针对在机组停机流程中增加高压油顶起是否正常投入设定判断条件,投入到实际停机操作过程中。
本发明的有益效果是:在机组停机流程中增加高压油顶起是否正常投入的判断条件,不满足则退出流程的执行,返回原状态,即“发电空转态”或“抽水态”,监控发“高压油顶起未成功投入,请及时处理后再停机”的报文,提供给值守人员,由ON-CALL人员去现场检查,排除故障后,确认高压油顶起已成功投入,油压已建立后,再次点机组“停机”流程,实现“二次停机”操控;“二次停机”策略的实施,弥补了以往流程执行的错误,能够解决因高压油顶起投入回路断线或投入继电器损坏引起的高压油顶起投入失败问题,也能解决因高压油管路自动化元器件不可靠误报造成的误判问题,此时,人工的及时介入,手动投入高压油顶起,便能及时避免可能的烧瓦事故。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的停机逻辑框图;
图2是实施例1提供的流程示意图;
图3是本发明实施例2提供的停机逻辑框图;
图4是实施例2提供的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明的技术方案进行详细的描述。
实施例1
本实施例提供一种抽水蓄能机组二次停机控制方法,适用于发电工况稳态停机命令的情况,如图1所示为其停机逻辑框图,具体控制方法包括如下步骤:
S1,接收发电工况稳态停机命令;
S2,调用正常的“发电转空载”监控流程,逐渐降低导叶开度,使得发电机的功率缓慢下降至空载开度,导叶开度在30秒内,由满载开度降至0,发电机输出功率在45秒内由满载功率60MW降至分出口开关的功率,断开发电机出口断路器GCB,发电机进入空载态;
S3,调用正常的“空载转空转”监控流程,监控远方逆变灭磁,机端电压逐步降低降到10%Un,达到设定值,即10%的额定机端电压,由励磁系统断开灭磁开关FCB,机组进入空转态;
S4,调用正常的“空转转待机”监控流程,发电机组逐步降转速停机;
S5,给发电机辅控柜发停机命令,令发电机辅助设备延时停机,例如将上下导吸油雾装置延时退出,发电机辅助控制柜接到停机命令后,启动高压油顶起装置、开启除尘装置等发电机辅助控制设备,之后在机组处于停机态时立即退出吸油雾装置,延时1min停止除尘装置,延时180秒退出高压油顶起装置;
S6, 给推力高压油顶起装置发送“启动”命令,将高压油顶起装置在100%转速时启动,保证机组停机时推力轴承油膜能及时建立;
S7, 判断推力高压油顶起装置是否投入成功,“高压油顶起投入成功”的判断条件为:交流泵运行或直流泵运行与高压油出油管压力>3Mpa与高压油顶起完成,其超时判断时间为15秒,如高压油顶起投入命令发出15秒内,未收到“高压油顶起成功投入”综合信号,则“停机”流程超时退出;
S8, 高压油顶起未投入成功时,向监控事件表发送 “高压油顶起未成功投入,流程报警”的报文,终止执行流程,机组重新回到步骤S3发电机“空转”状态;
S9, 监控报警报文给值守人员后,由ON-CALL人员去现场检查,排除故障后,确认高压油顶起已成功投入,油压已建立后,再次点机组“停机”流程,机组再次执行“空转转待机”监控流程。
从本实施例提供的二次停机控制方法可以得出,“启高压油顶起”命令发出后,增加了“高压油顶起投入成功”的判据,其判断条件为:(SI_BBUF[254]==1 || SI_BBUF[260]==1) && AI_REAL[66]>3 && SI_BBUF[272]==1,即为:(交流泵运行或直流泵运行)与(高压油出油管压力>3Mpa)与(高压油顶起完成),其超时判断时间为15秒,如高压油顶起投入命令发出15秒内,未收到“高压油顶起成功投入”综合信号,则流程超时退出,向监控事件表发送 “高压油顶起未成功投入,请及时处理后再停机”的报文,终止所有流程,机组重新回到“空转”状态。
结合机组定检,对本实施例提供的二次停机控制方法的监控流程进行验证,第1次停机前,将现地高压油顶起控制方式切至“切除”位置,模拟高压油顶起未正常投入的情况;第2次停机前,将高压油顶起控制方式切回“自动”模式,模拟正常停机,整个试验过程顺利,试验结果达到预期。
实施例2
本实施例以抽水蓄能机组的抽水稳态停机为例,说明本发明抽水蓄能机组二次停机控制方法,如图2所示为其停机逻辑框图,包括如下步骤:
S1,接收抽水工况稳态停机命令;
S2,调用正常的“抽水转待机”监控流程,第一步即判断高压油顶起是否投入,不进行其它操作,以保证高压油顶起正常投入;
S3,给发电机辅控柜发停机命令,令发电机辅助设备延时停机,例如将上下导吸油雾装置延时退出,延时1min停止除尘装置,延时180秒退出高压油顶起装置;
S4,给推力高压油顶起装置发送“启动”命令,将高压油顶起装置在100%转速时启动,保证机组停机时推力轴承油膜能及时建立;
S5,判断推力高压油顶起装置是否投入成功,“高压油顶起投入成功”的判据,其判断条件为:(SI_BBUF[254]==1 || SI_BBUF[260]==1) && AI_REAL[66]>3 && SI_BBUF[272]==1,即为:(交流泵运行或直流泵运行)与(高压油出油管压力>3Mpa)与(高压油顶起完成),其超时判断时间为15秒,如高压油顶起投入命令发出15秒内,未收到“高压油顶起成功投入”综合信号,则流程超时退出;
S6,高压油顶起未投入成功时,向监控事件表发送 “高压油顶起未成功投入,流程报警”的报文,终止执行流程,机组重新回到发电电动机“抽水稳态”状态;
S7,监控报警报文给值守人员后,由ON-CALL人员去现场检查,排除故障后,确认高压油顶起已成功投入,油压已建立后,再次点机组“停机”流程,机组再次执行“抽水转待机”监控流程,逐渐降低导叶开度,使得发电电动机的功率慢慢下降至空载开度,其下降速度与实施例1满足条件相同,断开发电机出口断路器GCB,使机组缓慢停机。
从本实施例提供的控制方法可以看出,抽水转待机的流程执行过程中,采取“二次停机”的策略,当“高顶投入成功”信号未成功上送监控时,人为介入,现场处理后,再次停机,避免停机过程中高顶未成功投入导致烧瓦事故的发生。
本发明提供的抽水蓄能机组二次停机控制方法,弥补了以往流程执行的错误,能够解决因高顶投入回路断线或投入继电器损坏引起的高顶投入失败问题,也能解决因高压油管路自动化元器件不可靠误报造成的误判问题,此时,人工的及时介入,手动投入高顶,便能及时避免可能的烧瓦事故。
需要注意的是,本发明提供的二次停机控制方法仅对正常停机流程进行优化,在高顶未正常投入时发挥作用,当机组停机时出现其它任何事故时,均可由监控系统自动调用事故停机流程,因此,机组处于事故状态时,机组仍能保证安全停机。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (6)
1.一种抽水蓄能机组二次停机控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.接收工况稳态停机命令;
S2.调用正常的“正常工作态转待机”监控流程;
S3. 给发电机辅控柜发停机命令,给发电机辅助设备发停机命令;
S4. 给推力高压油顶起装置发送“启动”命令,将高压油顶起装置在100%转速时启动,保证机组停机时推力轴承油膜能及时建立;
S5. 判断推力高压油顶起装置是否投入成功,“高压油顶起投入成功”的判断条件为:(交流泵运行或直流泵运行)与(高压油出油管压力>3Mpa)与(高压油顶起完成),其超时判断时间为15秒,如高压油顶起投入命令发出15秒内,未收到“高压油顶起成功投入”综合信号,则“停机”流程超时退出;
S6.高压油顶起未投入成功时,向监控事件表发送 “高压油顶起未成功投入,流程报警”的报文,终止执行流程,机组重新回到步骤S2状态;
S7.监控报警报文给值守人员后,由ON-CALL人员去现场检查,排除故障后,确认高压油顶起已成功投入,油压已建立后,再次点机组“停机”流程,机组再次执行“转待机”监控流程。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组二次停机控制方法,其特征在于,所述的停机命令为发电工况稳态停机或者是抽水工况稳态停机。
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能机组二次停机控制方法,其特征在于,所述的停机命令为发电工况稳态停机命令时,调用正常的“正常工作态转待机”包括如下步骤:首先,调用正常的“发电转空载”监控流程,逐渐降低导叶开度,使得发电机的功率缓慢下降至空载开度,断开发电机出口断路器GCB,发电机进入空载态;然后,调用正常的“空载转空转”监控流程,监控远方逆变灭磁,机端电压逐步降低,达到设定值后,断开灭磁开关FCB,机组进入空转态;最后,调用正常的“空转转待机”监控流程,发电机组逐步降转速停机。
4.根据权利要求2所述的抽水蓄能机组二次停机控制方法,其特征在于,所述的停机命令为抽水工况稳态停机命令时,调用正常的“正常工作态转待机” 监控流程为 “抽水转待机”监控流程。
5.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组二次停机控制方法,其特征在于,所述的发电机辅助设备包括上下导吸油雾装置和除尘装置。
6.根据权利要求3所述的抽水蓄能机组二次停机控制方法,其特征在于,所述的调用正常的“正常工作态转待机”步骤中导叶开度降低速度要求满足:30秒内,由满载开度降至零;发电机的功率缓慢下降至空载开度需满足:发电机输出功率在45秒内由满载功率60MW降至分出口开关的功率。
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