CN111120188A - 一种抽水蓄能机组安稳控制器 - Google Patents

一种抽水蓄能机组安稳控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抽水蓄能机组安稳控制器，该控制器包括：检测器，用于检测水位；数据预处理装置，用于对检测器检测得到的数据进行处理；AD转换器，将处理后的数据转换为微控制器能够读取的数值；微控制器，根据AD转换器转换后的实时数值实现对机组运行工况的控制。本发明的一种抽水蓄能机组安稳控制器，通过考虑实际上水库、下水库的实时水位情况，不仅能够满足电力系统的供需平衡，而且还能够保障上、下水库的水位一直处于合理的水平，从而保障电厂的安全，并同时也保护了周围的自然生态环境。

Description

一种抽水蓄能机组安稳控制器
技术领域
本发明涉及一种抽水蓄能机组安稳控制器，尤其是一种能够使得电力供需与自然环境安稳之间平衡的抽水蓄能机组安稳控制器。
背景技术
抽水蓄能机组作为电力系统调峰调频的关键，其安全稳定运行是极为重要的。普通发电机组的出力程度仅受到其额定出力限制，普通负载对电力需求的程度也仅受到其额定功率的限制。然而，抽水蓄能机组在实际运行中，不仅要考虑其作为发电机或负载时的额定出力或功率，而且受到其自身建设环境的影响，还要受到使其运行工作的水库的牵制。
现有的控制装置并没有针对抽水蓄能机组本身的特质进行设计，也没有考虑到实际水位对抽水蓄能机组运行的影响，这样会导致出现无法实现的指令，例如要求抽水蓄能机组发出电力，但实际由于没有水资源抽水蓄能机组已经无法发电的情况，还会出现可能会导致周围洪涝的指令，例如要求抽水蓄能机组发出电力，但实际由于储水过多不断的发电将会导致水位超过堤坝从而造成周围环境的洪涝。
发明内容
因此，针对上述问题，本发明提供了一种抽水蓄能机组安稳控制器，通过考虑实际上水库、下水库的实时水位情况，不仅能够满足电力系统的供需平衡，而且还能够保障上、下水库的水位一直处于合理的水平，从而保障电厂的安全，并同时也保护了周围的自然生态环境。
为了达到上述目的，本发明提出了一种抽水蓄能机组安稳控制器，其特征在于，该控制器包括：
检测器，用于检测水位；
数据预处理装置，用于对检测器检测得到的数据进行处理；
AD转换器，将处理后的数据转换为微控制器能够读取的数值；
微控制器，根据AD转换器转换后的实时数值实现对机组运行工况的控制。
本发明通过微控制器比较采集的上下库水位数值与设定的高、低水位不同档位值之间的大小，针对不同的比较结果设置不同的控制策略，实现了满足电力系统调峰调频需求和电厂安全、稳定运行、周围自然环境平和之间的平衡，使得控制更加贴近实际，易于执行。
附图说明
图1是抽水蓄能机组安稳控制器的结构图。
具体实施方式
实施例一。
请参见图1。
一种抽水蓄能机组安稳控制器，该控制器包括：
检测器，用于检测水位；
数据预处理装置，用于对检测器检测得到的数据进行处理；
AD转换器，将处理后的数据转换为微控制器能够读取的数值；
微控制器，根据AD转换器转换后的实时数值实现对机组运行工况的控制。
水位是指水库的水位。抽水蓄能电站的水库有两个，一个是上水库，另一个是下水库。机组通常包括多个额定容量不同的机组。采用多种方式实现水位的测量进而使得测量结果准确，例如上位机水位监测系统、水工观测专业网、人工现地测量，也可以通过一个测量装置采用多次测量求取平均值的方式来提高测量结果的准确性，数据预处理装置即根据多个不同装置的测量结果，或者，一个装置的不同的多次测量结果，通过直接求取平均值的方式，或者，去掉最大值和最小值后再求取平均值的方式，来得到比较准确的水位实时数据。
还可以包括与微控制器连接的触摸屏，作为输入输出装置能够显示检测的水位数据，并且能够输入预设数值。还可以包括与微控制器连接的声音告警装置，在水位实时数值不在最优范围内时通过声音来提醒工作人员及时予以关注，且可以通过设置声音的大小、频率、音质等来体现不同的紧急程度。
实施例二。
一种抽水蓄能机组安稳控制器，其特征在于，所述控制器包括：
检测器，用于检测水位，具体为：
第一检测器，用于检测上水库水位；
第二检测器，用于检测下水库水位；
数据预处理装置，用于对检测器检测得到的数据进行处理；
AD转换器，将处理后的数据转换为微控制器能够读取的数值；
微控制器，接收AD转换器转换后的上水库水位实时数值U、下水库水位实时数值L；当上水库低水位初级告警水位UL1<U<上水库高水位初级告警水位UH1时，微控制器按照实际调度指令控制机组运行在抽水工况或者发电工况；当上水库高水位初级告警水位UH1≤U<上水库高水位中级告警水位UH2时，微控制器向调度发送上水库高水位初级告警信息并实时监测处于抽水工况的机组数量，每隔第一时间周期T1与调度通讯，调度将制定的调度计划下发给微控制器，微控制器按照调度计划控制机组，第一时间周期T1的大小应当与处于抽水工况的机组数量成反比，即如果有较多的机组同时处于抽水工况，则微控制器需要更频繁的与调度通讯，调度计划包括将原处于抽水工况的1个或多个机组停止运行的命令、将原处于抽水工况的1个或多个机组变更为发电工况的命令；当上水库高水位中级告警水位UH2≤U<上水库高水位终极告警水位UHH时，微控制器立即控制一台原处于抽水工况的机组停止运行，随后每隔第二时间周期T2使得一台原处于抽水工况的机组停止运行，直至所有原处于抽水工况的机组全部停止运行，第二时间周期T2的大小应当与处于抽水工况的机组数量成反比，即如果有较多的机组同时处于抽水工况，则微控制器需要更频繁的使得机组停止运行；当U≥上水库高水位终极告警水位UHH时，微控制器立刻控制所有处于抽水工况的机组停止运行；当上水库低水位中级告警水位UL2<U≤上水库低水位初级告警水位UL1时，微控制器向调度发送上水库低水位初级告警信息并实时监测处于发电工况的机组数量，每隔第三时间周期T3与调度通讯，调度将制定的调度计划下发给微控制器，微控制器按照调度计划控制机组，第三时间周期T3的大小应当与处于发电工况的机组数量成反比，即如果有较多的机组同时处于发电工况，则微控制器需要更频繁的与调度通讯，调度计划包括将原处于发电工况的1个或多个机组停止运行的命令、将原处于发电工况的1个或多个机组变更为抽水工况的命令；当上水库低水位终极告警水位ULL<U≤上水库低水位中级告警水位UL2时，微控制器立即控制一台原处于发电工况的机组停止运行，随后每隔第四时间周期T4使得一台原处于发电工况的机组停止运行，直至所有原处于发电工况的机组全部停止运行，第四时间周期T4的大小应当与处于发电工况的机组数量成反比，即如果有较多的机组同时处于发电工况，则微控制器需要更频繁的使得机组停止运行；当U≤上水库低水位终极告警水位ULL时，微控制器立刻控制所有处于发电工况的机组停止运行；当下水库低水位初级告警水位LL1<L<下水库高水位初级告警水位LH1，且L不等于泄洪水位时，微控制器按照实际调度指令控制机组运行在抽水工况或者发电工况；当下水库高水位初级告警水位LH1≤L<下水库高水位中级告警水位LH2时，微控制器向调度发送下水库高水位初级告警信息并实时监测处于发电工况的机组数量，每隔第五时间周期T5与调度通讯，调度将制定的调度计划下发给微控制器，微控制器按照调度计划控制机组，第五时间周期T5的大小应当与处于发电工况的机组数量成反比，即如果有较多的机组同时处于发电工况，则微控制器需要更频繁的与调度通讯，调度计划包括将原处于发电工况的1个或多个机组停止运行的命令、将原处于发电工况的1个或多个机组变更为抽水工况的命令；当下水库高水位中级告警水位LH2≤L<下水库高水位终极告警水位LHH时，微控制器立即控制一台原处于发电工况的机组停止运行，随后每隔第六时间周期T6使得一台原处于发电工况的机组停止运行，直至所有原处于发电工况的机组全部停止运行，第六时间周期T6的大小应当与处于发电工况的机组数量成反比，即如果有较多的机组同时处于发电工况，则微控制器需要更频繁的使得机组停止运行；当L≥下水库高水位终极告警水位LHH时，微控制器立刻控制所有处于发电工况的机组停止运行；当下水库低水位中级告警水位LL2<L≤下水库低水位初级告警水位LL1时，微控制器向调度发送下水库低水位初级告警信息并实时监测处于抽水工况的机组数量，每隔第七时间周期T7与调度通讯，调度将制定的调度计划下发给微控制器，微控制器按照调度计划控制机组，第七时间周期T7的大小应当与处于抽水工况的机组数量成反比，即如果有较多的机组同时处于抽水工况，则微控制器需要更频繁的与调度通讯，调度计划包括将原处于抽水工况的1个或多个机组停止运行的命令、将原处于抽水工况的1个或多个机组变更为发电工况的命令；当下水库低水位终极告警水位LLL<L≤下水库低水位中级告警水位LL2时，微控制器立即控制一台原处于抽水工况的机组停止运行，随后每隔第八时间周期T8使得一台原处于抽水工况的机组停止运行，直至所有原处于抽水工况的机组全部停止运行，第八时间周期T8的大小应当与处于抽水工况的机组数量成反比，即如果有较多的机组同时处于抽水工况，则微控制器需要更频繁的使得机组停止运行；当L≤下水库低水位终极告警水位LLL时，微控制器立刻控制所有处于抽水工况的机组停止运行。
实施例三。
与实施例二不同之处在于，在微控制器实施立即控制一台原处于抽水/发电工况的机组停止运行时，需要选择额定容量最大的机组来实现。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种抽水蓄能机组安稳控制器，其特征在于，该控制器包括：
检测器，用于检测水位；
数据预处理装置，用于对检测器检测得到的数据进行处理；
AD转换器，将处理后的数据转换为微控制器能够读取的数值；
微控制器，根据AD转换器转换后的实时数值实现对机组运行工况的控制。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组安稳控制器，其特征在于，所述水位是指水库的水位。
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能机组安稳控制器，其特征在于，所述水库包括上水库和下水库。
4.根据权利要求3所述的抽水蓄能机组安稳控制器，其特征在于，所述机组包括额定容量不同的2个以上的机组。
5.根据权利要求4所述的抽水蓄能机组安稳控制器，其特征在于，还包括与微控制器连接的触摸屏。
6.根据权利要求5所述的抽水蓄能机组安稳控制器，其特征在于，还包括与微控制器连接的声音告警装置。
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