CN111585312A - 一种发电站并机控制方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发电站并机控制方法、设备及计算机可读存储介质。所述发电站并机控制方法包括：检测到供电线路上负载用电需求；根据所述负载用电需求，控制并联在所述供电线路上的多个发电站的运行模式。本申请通过检测到供电线路上负载用电需求，并根据所述负载用电需求，控制并联在所述供电线路上的多个发电站的运行模式，将多个发电站进行并机供电，从而可以有效解决现有大型工程中采用发电机组作为自备发电站所带来的孤岛运行问题，有效提高自备发电站的供电可靠性。

Description

一种发电站并机控制方法、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及电力领域，尤其涉及一种发电站并机控制方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

为了确保公共电网电源中断后的用电需求,大型工程中通常采用柴油发电机组作为自备电源。由单台或多台柴油发电机构成的自备电站，依照靠近负荷中心的原则分散布置，各自保障相应区域的用电需求。

这种建设方案中自备电站存在显著的不足:自备电站间均是各自独立的，处于“孤岛运行”方式，一旦某个自备电站发生故障或受损，就会造成该自备电站的供电区域停电，从而降低供电可靠性。

基于以上问题,现有技术未给出有效的解决方案。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种发电站并机控制方法、设备及计算机可读存储介质。

第一方面，本申请提供了一种发电站并机控制方法，所述发电站并机控制方法，包括：

检测到供电线路上负载用电需求；

根据所述负载用电需求，控制并联在所述供电线路上的多个发电站的运行模式；其中，每个发电站由一个或多个发电机组构成；所述运行模式包括供电模式和非供电模式，所述供电模式包括各发电站中部分发电机组进行供电的模式、一发电站单独进行供电的模式以及所述多个发电站中部分或全部发电站进行供电的模式。

可选地，所述发电站并机控制方法，还包括：

测量供电线路上负载功率；

根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量。

可选地，所述根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量，包括：

获取所述多个发电站中处于供电模式的各发电站的额定功率；

根据所述供电线路上负载功率和所述各发电站的额定功率，判断所述各发电站是否满足预设的功率均匀分配条件；

在判定不满足的情况下，调整所述多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量。

可选地，所述根据所述供电线路上负载功率和所述各发电站的额定功率，判断所述各发电站是否满足预设的功率均匀分配条件，包括：

对于每个发电站：根据该发电站对应的负载功率和该发电站的额定功率，确定该发电站的储备功率；在所述储备功率小于预设的第一储备功率阈值的情况下，或者，在所述储备功率大于预设的第二储备功率阈值的情况下，判定该发电站不满足预设的功率均匀分配条件；

对于每个发电站的每个发电机组：根据该发电机组的额定功率和预设的负载占比，确定该发电机组可提供的最大发电功率；在该发电机组对应的负载功率大于所述最大发电功率的情况下，判定该发电机组不满足预设的功率均匀分配条件；或者，根据该发电机组的额定功率和预设的第二负载占比，确定该发电机组可提供的最小发电功率；在该发电机组对应的负载功率小于所述最小发电功率的情况下，判定该发电机组不满足预设的功率均匀分配条件。

可选地，所述在判定不满足的情况下，调整所述多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量，包括：

在所述储备功率小于预设的第一储备功率阈值的情况下，或者，在该发电机组对应的负载功率大于所述最大发电功率的情况下，从所述多个发电站中选择第一目标发电机组，调整所述第一目标发电机组的运行模式为供电模式；

在所述储备功率大于预设的第二储备功率阈值的情况下，或者，在该发电机组对应的负载功率小于所述最小发电功率的情况下，从所述多个发电站中选择第二目标发电机组，调整所述第二目标发电机组的运行模式为非供电模式。

可选地，所述从所述多个发电站中选择第一目标发电机组，包括：

根据所述多个发电站的各发电机组总运行时间设置启停优先级；按照所述启停优先级从高到低的顺序，从所述多个发电站中选择第一目标发电机组；

所述从所述多个发电站中选择第二目标发电机组，包括：

按照所述启停优先级从低到高的顺序，从所述多个发电站中选择第二目标发电机组。

可选地，所述发电站并机控制方法，还包括：

在检测到所述多个发电站中处于供电模式的一发电站出现故障的情况下，根据出现故障的发电站的额定功率，从所述多个发电站中选择未处于供电模式的第三目标电站或者目标发电机组，调整所述第三目标电站或者所述目标发电机组的运行模式为供电模式；

可选地，所述根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量之前，包括：

在所述供电线路上负载功率达到所述多个发电站的总额定功率的预设比例的情况下，发出提示信息；所述提示信息用于提示在所述供电线路上增加发电站或者在某个发电站中增加发电机组。

第二方面，本申请提供了一种发电站并机控制设备，所述发电站并机控制设备包括：

存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；

所述计算机程序被所述处理器执行时，以实现如上任意一项所述的发电站并机控制方法的步骤。

第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有发电站并机控制程序，所述发电站并机控制程序被处理器执行时实现如上任一项所述的发电站并机控制方法的步骤。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的该方法，通过检测到供电线路上负载用电需求，并根据所述负载用电需求，控制并联在所述供电线路上的多个发电站的运行模式，将多个发电站进行并机供电，从而可以有效解决现有大型工程中采用发电机组作为自备发电站所带来的孤岛运行问题，有效提高自备发电站的供电可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请各个实施例提供的发电站并机控制方法的流程图；

图2为本申请各个实施例提供的多个发电站并联示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

实施例一

本发明实施例提供一种发电站并机控制方法，如图1所示，所述发电站并机控制方法运行在发电站并机控制设备侧，包括：

S101，检测到供电线路上负载用电需求；

S102，根据所述负载用电需求，控制并联在所述供电线路上的多个发电站(即自备电站)的运行模式；所述运行模式包括供电模式或非供电模式其中，每个发电站由一个或多个发电机组构成；所述供电模式包括各发电站中部分发电机组进行发电的模式(即各发电站中部分发电机组处于发电运行状态)、一发电站单独进行发电的模式(即一个发电站中全部发电机组处于发电运行状态)以及所述多个发电站中部分或全部发电站进行发电的模式。

其中，根据供电线路上负载用电需求，控制并联在所述供电线路上的多个发电站的运行模式可选地，包括：

若一发电站中部分发电机组能满足供电线路上负载用电需求，则将该发电站中部分发电机组调整为供电模式；

若一发电站能满足供电线路上负载用电需求，则将该发电站调整为供电模式；

若多个发电站中部分或全部发电站能满足供电线路上负载用电需求，则将部分或全部发电站调整为供电模式。

在本发明实施例中，发电机组可以是柴油发电机组，例如高压柴油发电机组和低压柴油发电机组。将远距离布置的由不同电压等级、不同容量柴油发电机组构成的多个发电站并联供电，提高供电保障能力。各发电站的机组互为冗余，可以增加供电可靠性。本发明实施例中发电站并机控制设备，具有与各发电站通讯功能，实现与并机的多电站机组间信息交换。具备手动、遥控两种模式，可实现各柴油发电机组独立运行(各发电站中部分发电机组的供电模式)、并机运行(多个发电站中部分或全部发电站并行供电模式)、一个电站向多个电站对应的负载供电运行三种供电模式。

现有技术中，现有技术中，为了确保公共电网电源中断后的用电需求,大型工程中通常采用发电站作为自备电源。每个发电站对应一个负荷中心的负载，也就说，每个发电站主要给对应的负荷中心的负载进行供电。

本发明实施例通过检测到供电线路上负载用电需求，并根据所述负载用电需求，控制并联在所述供电线路上的多个发电站的运行模式，将多个发电站进行并机供电，从而可以有效解决现有大型工程中采用发电机组作为自备发电站所带来的孤岛运行问题，有效提高自备发电站的供电可靠性。

如图2所示的实例中，供电线路可以为公共母线，供电线路上并联两个发电站1#发电站和2#发电站，其中1#发电站中由三个10.5KV高压柴油发电机组，2#发电站由三个0.4KV低压柴油发电机组和升压装置构成；发电站通过母联开关连接到供电线路上。1#发电站和2#发电站均连接有多个用电负载(简称负载)。可以控制1#发电站与对应连接的负载进行单独供电，也可以控制1#发电站和2#发电站同时对1#发电站与对应连接的负载进行供电，当1#发电站故障的时候，可以通过控制2#发电站(或2#发电站中发电机组)对1#发电站与对应连接的负载进行供电。

在一些实施方式中，所述发电站并机控制方法，还包括：

测量供电线路上负载功率；

根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量。

本实施方式在保证自备发电站供电可靠的基础上，依据用电负荷大小，合理调配自备发电站发电机组启动台数，从而可以有效节省发电机用油量、用水消耗量，进而实现节能降耗。

发电机组并联首先应满足功率均匀分配的要求，其中功率均匀分配指的是各台发电机所承担的有功功率和无功功率都应该和它们的额定功率成比例。如果并联发电机组的有功功率分配严重不平衡的话，在负载功率较大的时候，往往是一台发电机组已满载或过载，而另一台发电机仍处于轻载状态，这样就不能充分利用发电机组的容量，发挥整个发电站的效能。并且发电机组过载不但会给柴油机或发电机带来危害，而且还会引起保护设备动作，影响整个发电站的运行。反之，在负载功率很小的时候，有功功率的不平衡又往往会在发电机组之间引起有功环流，使有的机组转入电动机状态，这对柴油机同样是不允许的。在发电机组具有逆功保护时，逆功现象将引起逆功跳闸，造成故障。无功负载的不平衡，也可以把其不均衡部分看成是两台发电机之间的一种环流，有时这种环流会超过发电机的负载电流，在发电机内部产生附加的损耗，甚至使发电机过载。无功的过载电流同样会使发电机的主开关跳闸，造成故障。由此，在一些实施方式中，通过以下方式，有效解决上述问题，也就是说，所述根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量，包括：

获取所述多个发电站中处于供电模式的各发电站的额定功率；

根据所述供电线路上负载功率和所述各发电站的额定功率，判断所述各发电站是否满足预设的功率均匀分配条件；

在判定不满足的情况下，调整所述多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量。

可选地，所述根据所述供电线路上负载功率和所述各发电站的额定功率，判断所述各发电站是否满足预设的功率均匀分配条件，包括：

对于每个发电站：根据该发电站对应的负载功率和该发电站的额定功率，确定该发电站的储备功率；在所述储备功率小于预设的第一储备功率阈值的情况下，或者，在所述储备功率大于预设的第二储备功率阈值的情况下，判定该发电站不满足预设的功率均匀分配条件；其中发电站对应的负载意味着每个发电站在发电后可以对应给一些负载进行供电。

对于每个发电站的每个发电机组：根据该发电机组的额定功率和预设的负载占比，确定该发电机组可提供的最大发电功率；在该发电机组对应的负载功率大于所述最大发电功率的情况下，判定该发电机组不满足预设的功率均匀分配条件；或者，根据该发电机组的额定功率和预设的第二负载占比，确定该发电机组可提供的最小发电功率；在该发电机组对应的负载功率小于所述最小发电功率的情况下，判定该发电机组不满足预设的功率均匀分配条件。

可选地，所述在判定不满足的情况下，调整所述多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量，包括：

在所述储备功率小于预设的第一储备功率阈值的情况下，或者，在该发电机组对应的负载功率大于所述最大发电功率的情况下，从所述多个发电站中选择第一目标发电机组，调整所述第一目标发电机组的运行模式为供电模式；

在所述储备功率大于预设的第二储备功率阈值的情况下，或者，在该发电机组对应的负载功率小于所述最小发电功率的情况下，从所述多个发电站中选择第二目标发电机组，调整所述第二目标发电机组的运行模式为非供电模式。

其中，所述从所述多个发电站中选择第一目标发电机组，包括：

根据所述多个发电站的各发电机组总运行时间设置启停优先级；按照所述启停优先级从高到低的顺序，从所述多个发电站中选择第一目标发电机组；

其中，所述从所述多个发电站中选择第二目标发电机组，包括：

按照所述启停优先级从低到高的顺序，从所述多个发电站中选择第二目标发电机组。

例如，将各台柴油机组依据总运行时间设置启停优先级，以此做为待并机启动或停止发电机组的顺序。例如总运行时间多，则启停优先级就低，反之总运行时间少，则启停优先级就高。

对于每个发电站的每个发电机组：

发电站并机控制设备通过实时测量负载侧电压、电流、相位等参数计算发电机组的负载功率。并根据该发电机组的额定功率和预设的负载占比(可以是百分比)，确定该发电机组可提供的最大发电功率。将发电机组的负载功率与最大发电功率进行比较，如果发电机组的负载功率超过最大发电功率，将启停优先级最低的发电机组调整为供电模式。如果发电机组的负载功率降至最大发电功率，将启停优先级最高的处于供电模式的发电机组调整到的停机序列。如果电站负载下降幅度足以使停机序列中的发电机组可停机、并且提供至少是停机设定值的有效功率，即，该发电机组对应的负载功率小于最小发电功率，那么将停机序列中启停优先级最高的发电机组调整为非供电模式。

对于每个发电站：

非供电模式包括关机模式和待机模式。储备功率为发电站的额定功率(即发电站中处于供电模式的所有发电机的总额定功率)与该发电站对应的负载功率的差值。发电机组运行(即处于供电模式)为负荷供电，负载增大时，储备功率减小到设定值(第一储备功率阈值)时，将启动待机模式下优先级最低的发电机组投入运行。负载减小时，储备功率增大，如果储备功率增大到第二储备功率阈值，则优先级最高的发电机组将停机。第二储备功率阈值可以为超过要停机的发电机组功率与优先级最低的发电机组的额定功率之和。

在一些实施方式中，当某个电站系统发生故障或受损，另一电站可以迅速提供电力支援，有效的提高了供电保障能力。也就是说，所述发电站并机控制方法，还包括：

在检测到所述多个发电站中处于供电模式的一发电站出现故障的情况下，根据出现故障的发电站的额定功率，从所述多个发电站中选择未处于供电模式的第三目标电站或者目标发电机组，调整所述第三目标电站或者所述目标发电机组的运行模式为供电模式；

在一些实施方式中，如果用电负荷增加时，可在任一电站内增加柴油发电机组数量即可，供电方式灵活可靠。也就是说，所述根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量之前，包括：

在所述供电线路上负载功率达到所述多个发电站的总额定功率的预设比例的情况下，发出提示信息；所述提示信息用于提示在所述供电线路上增加发电站或者在某个发电站中增加发电机组。

在一些实施方式中，可以提供组态，方便用户实时了解发电站、发电机组的状态，也就是说，所述发电站并机控制方法，还包括：

根据所述多个发电站的发电机组的数量电压等级进行组态；显示当前电站互联关系的单线图及各电站内各机组的状态及母联开关的状态。

实施例二

本发明实施例提供一种发电站并机控制设备，所述发电站并机控制设备包括：

存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；

所述计算机程序被所述处理器执行时，以实现如实施例一任意一项所述的发电站并机控制方法的步骤。

其中，发电站并机控制设备可以以终端或服务器的形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。

实施例三

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有发电站并机控制程序，所述发电站并机控制程序被处理器执行时实现如实施例一中任一项所述的发电站并机控制方法的步骤。

在具体实现中，实施例二和实施例三的可以参考实施例一，具有相应的技术效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种发电站并机控制方法，其特征在于，所述发电站并机控制方法，包括：

检测到供电线路上负载用电需求；

根据所述负载用电需求，控制并联在所述供电线路上的多个发电站的运行模式；其中，每个发电站由一个或多个发电机组构成；所述运行模式包括供电模式和非供电模式，所述供电模式包括各发电站中部分发电机组进行供电的模式、一发电站单独进行供电的模式以及所述多个发电站中部分或全部发电站进行供电的模式。

2.根据权利要求1所述的发电站并机控制方法，其特征在于，所述发电站并机控制方法，还包括：

测量供电线路上负载功率；

根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量。

3.根据权利要求2所述的发电站并机控制方法，其特征在于，所述根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量，包括：

获取所述多个发电站中处于供电模式的各发电站的额定功率；

根据所述供电线路上负载功率和所述各发电站的额定功率，判断所述各发电站是否满足预设的功率均匀分配条件；

在判定不满足的情况下，调整所述多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量。

4.根据权利要求3所述的发电站并机控制方法，其特征在于，所述根据所述供电线路上负载功率和所述各发电站的额定功率，判断所述各发电站是否满足预设的功率均匀分配条件，包括：

对于每个发电站：根据该发电站对应的负载功率和该发电站的额定功率，确定该发电站的储备功率；在所述储备功率小于预设的第一储备功率阈值的情况下，或者，在所述储备功率大于预设的第二储备功率阈值的情况下，判定该发电站不满足预设的功率均匀分配条件；

对于每个发电站的每个发电机组：根据该发电机组的额定功率和预设的负载占比，确定该发电机组可提供的最大发电功率；在该发电机组对应的负载功率大于所述最大发电功率的情况下，判定该发电机组不满足预设的功率均匀分配条件；或者，根据该发电机组的额定功率和预设的第二负载占比，确定该发电机组可提供的最小发电功率；在该发电机组对应的负载功率小于所述最小发电功率的情况下，判定该发电机组不满足预设的功率均匀分配条件。

5.根据权利要求4所述的发电站并机控制方法，其特征在于，所述在判定不满足的情况下，调整所述多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量，包括：

在所述储备功率小于预设的第一储备功率阈值的情况下，或者，在该发电机组对应的负载功率大于所述最大发电功率的情况下，从所述多个发电站中选择第一目标发电机组，调整所述第一目标发电机组的运行模式为供电模式；

在所述储备功率大于预设的第二储备功率阈值的情况下，或者，在该发电机组对应的负载功率小于所述最小发电功率的情况下，从所述多个发电站中选择第二目标发电机组，调整所述第二目标发电机组的运行模式为非供电模式。

6.根据权利要求2所述的发电站并机控制方法，其特征在于，所述从所述多个发电站中选择第一目标发电机组，包括：

根据所述多个发电站的各发电机组总运行时间设置启停优先级；按照所述启停优先级从高到低的顺序，从所述多个发电站中选择第一目标发电机组；

所述从所述多个发电站中选择第二目标发电机组，包括：

按照所述启停优先级从低到高的顺序，从所述多个发电站中选择第二目标发电机组。

7.根据权利要求2所述的发电站并机控制方法，其特征在于，所述发电站并机控制方法，还包括：

在检测到所述多个发电站中处于供电模式的一发电站出现故障的情况下，根据出现故障的发电站的额定功率，从所述多个发电站中选择未处于供电模式的第三目标电站或者目标发电机组，调整所述第三目标电站或者所述目标发电机组的运行模式为供电模式。

8.根据权利要求2所述的发电站并机控制方法，其特征在于，所述根据所述供电线路上负载功率，调整并联在所述供电线路上的多个发电站中处于供电模式的发电机组的数量之前，包括：

在所述供电线路上负载功率达到所述多个发电站的总额定功率的预设比例的情况下，发出提示信息；所述提示信息用于提示在所述供电线路上增加发电站或者在某个发电站中增加发电机组。

9.一种发电站并机控制设备，其特征在于，所述发电站并机控制设备包括：

存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；

所述计算机程序被所述处理器执行时，以实现如权利要求1-8任意一项所述的发电站并机控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有发电站并机控制程序，所述发电站并机控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的发电站并机控制方法的步骤。

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