CN113685237A - 发电机组故障情况快速开机系统以及一键快速开机方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种发电机组故障情况快速开机系统以及一键快速开机方法，所述快速开机系统包括上位机、下位机、继电器和执行机构，其中，所述上位机能够接收下位机反馈的信息并向下位机发送开机相关指令信息；所述下位机能够采集发电机组的状态信息并反馈给上位机，且所述下位机还能够根据采集的发电机组状态信息判断当前发电机组是否满足开机条件并将判断结果反馈给上位机；所述继电器能够接收下位机的指令产生脉冲信号控制执行机构；所述执行机构能够根据接收到的脉冲信号执行相应的开关启停动作。本发明具有开机速度快、避免人工操出现失误、操作简单等优点。

Description

发电机组故障情况快速开机系统以及一键快速开机方法
技术领域
本发明涉及发电机组控制技术领域，具体来讲，涉及一种发电机组故障情况快速开机系统以及一键快速开机方法。
背景技术
发电机组在发生故障(如雷击导致机组解列，厂用电源消失)全站失电的情况下，尤其是发生大面积网络停电时，需要尽快恢复站用电源，以达到后续的快速并网目的。而现有的电站在发生故障停电后，主要依靠人工手动开机，这种方法存在恢复速度慢、容易产生人为失误、造成安全风险等问题，因此有必要发明一种发电机组故障情况下的自动开机方法，实现非正常状况下快速启动，代替人工快速高效完成开机过程，达到故障情况快速发电恢复正常运转。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种开机速度快、不易产生误操作、避免造成安全事故的发电机组故障情况快速开机系统。又如，本发明的另一目的在于提供一种实现非正常状况下快速启动、代替人工快速高效完成开机过程、快速发电恢复正常运转的发电机组故障情况一键快速开机方法。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种发电机组故障情况快速开机系统，所述快速开机系统包括上位机、下位机、继电器和执行机构，其中，所述上位机能够接收下位机反馈的信息并向下位机发送开机相关指令信息；所述下位机能够采集发电机组的状态信息并反馈给上位机，且所述下位机还能够根据采集的发电机组状态信息判断当前发电机组是否满足开机条件并将判断结果反馈给上位机；所述继电器能够接收下位机的指令产生脉冲信号控制执行机构；所述执行机构能够根据接收到的脉冲信号执行相应的开关启停动作。
在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述快速开机系统还可包括触摸屏，所述触摸屏与所述下位机连接并能够显示发电机组状态信息以及当前发电机组是否满足开机条件，所述触摸屏还能够供操作人员输入开机指令。
在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述执行设备可包括调速器、励磁、电机、阀门和执行继电器中至少一种。
在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述发电机组状态信息可包括厂用交流电源是否投入、备用直流电源是否正常、发电机断路器是否处于分闸位置、发电机出口刀闸是否处于合闸位置、主变高压侧刀闸是否处于合闸位置、事故门是否处于全开位置、出口隔离刀闸是否处于合位、出口接地刀闸是否处于分位、出口隔离刀闸是否处于合位、出口接地刀闸是否处于分位、断路器是否处于远方位置、母线保护PT是否未断线、母线测量PT是否未断线、励磁PT是否未断线、上导、推力、水导油位是否未过低、制动闸是否落下、导叶是否全关、机组无事故条件是否满足。
在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述下位机可为现地LCU，所述现地LCU内置有PLC模块，所述PLC模块内置的逻辑判断程序能够根据采集的发电机组状态信息判断是否满足故障开机条件。
在本发明一方面的一个示例性实施例中，所述开机相关指令信息可包括调速器控制切换至自动方式、锁定装置拔出、开启冷却水、退围带开启密封水、调速器开机指令、灭磁开关合闸指令、励磁系统开机指令、断路器合闸指令、以及有无功负荷调节指令中的一个或多个。
本发明另一方面提供了一种发电机组故障情况一键快速开机方法，所述方法可通过如上任意一项所述的发电机组故障情况快速开机系统来实现，且包括以下步骤：在上位机或下位机中下达开机指令；下位机根据采集的机组状态信息判断是否满足开机条件，在满足开机条件的情况下按序执行开机流程，直到发电机组达到需要的状态，开机流程结束退出；在不满足开机条件的情况下，给出对应的不满足条件的报警信息。
在本发明另一方面的一个示例性实施例中，所述达到需要的状态可为发电机组空载状态。
在本发明另一方面的一个示例性实施例中，所述方法还可包括恢复厂用供电、恢复并网的步骤。
在本发明另一方面的一个示例性实施例中，所述方法还可包括在按顺序执行开机流程过程中遇到不满足开机条件或出现影响机组安全运行故障信号时停止开机程序的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下内容中至少一项：
(1)能够实现发电机组在异常状态或非正常状态下的启动控制，达到故障情况(如雷击导致机组解列，厂用电源消失)快速发电恢复正常运转；
(2)避免了以往主要依靠人工手动开机操作，恢复速度慢，同时可能产生人为失误的情况；
(3)减少了机组故障停运时间，增加并网速度，尤其大面积网络停电时，加速恢复过程，增加网络安全运行时间；
(4)利用发电站现有的自动控制系统，将开机启动逻辑程序直接添加在现有PLC内，在不额外增加设备成本的情况下实现一键快速启动。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的发电机组故障情况快速开机系统的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的发电机组故障情况一键快速开机方法的流程示意图。
附图标记说明如下：
1-上位机、2-下位机、3-继电器、4-执行机构、5-触摸屏。
具体实施方式
在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本发明的发电机组故障情况快速开机系统以及一键快速开机方法。
在本发明的第一示例性实施例中，如图1所示，发电机组故障情况快速开机系统，所述快速开机系统包括上位机1、下位机2、继电器3和执行机构4。
其中，所述上位机1能够接收下位机2反馈的信息并向下位机2发送开机相关指令信息。这里，所述开机相关指令信息可包括调速器控制切换至自动方式、锁定装置拔出、开启冷却水、退围带开启密封水、调速器开机指令、灭磁开关合闸指令、励磁系统开机指令、断路器合闸指令、有无功负荷调节指令中至少一种。具体来讲，上位机1和下位机2之间设置有通信通道，上位机1能够接收下位机2传送的信息(例如，机组状态信息、开机条件判定结果等)。同时，下位机2也能够接收上位机1发出的开机以及与开机相关的指令信号。即可通过在上位机中制作图形操作界面，将需要的输入输出信号在数据库中编辑好，来实现上位机的功能。这里，上位机可包括各种服务器(主要核心是数据服务器)、操作员站、通讯站、oncall站等。
在本实施例中，所述下位机2能够采集发电机组的状态信息并反馈给上位机1，且所述下位机2还能够根据采集的发电机组状态信息判断当前发电机组是否满足开机条件并将判断结果反馈给上位机1。这里，下位机主要包括显示屏、PLC(存放程序逻辑)、继电器阵列箱、电源系统、其他辅助采集系统和接线端子等。例如，下位机2可为现地LCU，所述现地LCU的PLC内置有PLC逻辑判断程序，所述PLC逻辑判断程序能够根据采集的发电机组状态信息判断当前发电机组状是否满足开机条件，并将结果发送给上位机1。具体来讲，将开机需要采集的发电机组状态信息以及开机流程在下位机PLC中编辑成逻辑顺控程序，当逻辑顺控程序根据下位机采集的当前发电机组状态信息判断满足开机条件时，操作人员在上位机中下达开机指令，下位机按逻辑顺序执行开机流程。
在本实施例中，如图1所示，所述继电器3能够接收下位机2传送的信息并产生脉冲信号传送给执行机构4。所述执行机构4能够根据接收到的脉冲信号执行相应的动作。具体来讲，下位机2接收上位机1发送的开机指令后，将开机指令传递给继电器3，由继电器3分合产生输出脉冲传送给执行机构4，执行机构4执行相应的动作。
在本示例性实施例中，如图1所示，所述快速开机系统还可包括触摸屏5，所述触摸屏5与所述下位机2通信并能够显示发电机组状态信息以及当前发电机组是否满足开机条件，所述触摸屏5还能够供操作人员下达开机指令。在上位机系统出现故障或退出运行时，快速开机系统可以通过下位机的触摸屏实现对发电机组的基本控制。
在本示例性实施例中，所述执行设备可包括调速器、励磁、电机、阀门和执行继电器中的至少一种。
在本示例性实施例中，所述发电机组状态信息可包括厂用交流电源是否投入、备用直流电源是否正常、发电机断路器是否处于分闸位置、发电机出口刀闸是否处于合闸位置、主变高压侧刀闸是否处于合闸位置、事故门是否处于全开位置、出口隔离刀闸是否处于合位、出口接地刀闸是否处于分位、出口隔离刀闸是否处于合位、出口接地刀闸是否处于分位、断路器是否处于远方位置、母线保护PT是否未断线、母线测量PT是否未断线、励磁PT是否未断线、上导、推力、水导油位是否未过低、制动闸是否落下、导叶是否全关、机组无事故条件是否满足。这里，机组无事故条件包括：
发电机保护是否未动作、发电机过负荷是否未动作、发电机转子过磁是否未动作、发电机转子过压是否未动作、发电机转速大于115％Ne是否未动作、发电机电气转速大于140％Ne是否未动作、发电机机械转速大于140％Ne是否未动作、发电机电气事故停机是否未动作、发电机瓦温过高是否未动作、发电机事故配压阀是否未动作、发电机事故低油压是否未动作、发电机调速器拒动是否未动作、发电机上导、推力、水导振动危险是否未动作、发电机手动事故、紧急停机是否未动作、发电机调速器紧急停机是否未动作。
所述开机条件包括：
厂用交流电源是否未消失、厂用直流电源是否正常、断路器是否处于分闸位置、出口隔离刀闸是否处于合位、出口隔离刀闸是否处于合位、事故门是否处于全开位置、调速PT是否处于合位、调速PT接地刀是否处于分位、母线PT是否处于合位、母线PT接地刀是否处于分位、母线PT回路是否未断线、调速PT回路是否未断线、励磁PT回路是否未断线、母线PT保护回路是否未断线、制动闸是否处于落下位置、导叶是否处于在全关位置、有无调速器严重故障信号、有无调速器交直流电源消失信号、有无调速器PCC故障信号。
在本发明的第二示例性实施例中，发电机组故障情况一键快速开机方法可通过上述第一示例性实施所述的发电机组故障情况快速开机系统来实现，且包括以下步骤：
在上位机或下位机中下达开机指令；下位机根据采集的机组状态信息判断是否满足开机条件，在满足开机条件的情况下按顺序执行开机流程，直到发电机组达到需要的状态，开机流程结束退出。在不满足开机条件的情况下，给出对应的不满足条件的报警信息。具体来讲，如图2中所示，发生故障停电时，操作人员在上位机的显示界面或下位机的触摸屏中下达开机指令，下位机中的PLC逻辑判断程序接收到开机指令，并根据当前采集到的发电机组状态信息和机组无事故条件信息判断是否满足开机条件，在满足开机条件时启动开机程序，按顺序自动执行开机流程，直至开机流程结束。当不满足开机条件时，启动相应的流程报警信息，操作人员对根据报警信息可以对机组进行检修。这里，所述开出需要的状态可为发电机组空载状态。这里，开机流程包括拔出锁定电磁阀、打开电动蝶阀、打开围带排气、打开围带无压、打开冷却水上投、开启主轴密封水、检查主轴密封水压力是否正常、打开调速器电器柜开机指令、检查转速是否大于95％Ne、检查灭磁开关是否合位、下达励磁开机指令、检查机端电话是否大于80％Ue、检查断路器是否合闸储能、检查同期装置是否无故障、投同期PT、启动同期检测、检测发电机断路器是否合位、归复同期装置、归复同期PT、设置有功和无功功率、流程结束退出。前述流程中任意一项出现故障或者超时未动作时，下位机进行对应的故障报警，操作人员根据报警信息采取对应的处理措施。
在本示例性实施例中，所述方法还可包括恢复厂用供电、恢复并网的步骤。
在本示例性实施例中，所述方法还可包括在执行开机流程中出现新的不满足开机条件或出现影响机组安全运行故障信号时停止开机程序的步骤。具体来讲，如图2所示，在顺序执行开机流程过程中，可能出现新的不满足开机的条件或出现执行机构超时未执行或未执行到位(例如，锁定电磁阀没有拔出)时，开机程序启动相应的流程报警信息，下位机中控制程序控制停止开机流程。
综上所述，本发明的有益效果可包括一下内容中至少一项：
(1)能够实现发电机组在异常状态或非正常状态下的启动控制，达到故障情况(如雷击导致机组解列，厂用电源消失)快速发电恢复正常运转；
(2)避免了以往主要依靠人工手动开机操作，恢复速度慢，同时可能产生人为失误的情况；
(3)减少了机组故障停运时间，增加并网速度，尤其大面积网络停电时，加速恢复过程，增加网络安全运行时间；
(4)利用发电站现有的自动控制系统，将开机启动逻辑程序直接添加在现有PLC内，在不额外增加设备成本的情况下实现一键快速启动。
尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (10)

1.一种发电机组故障情况快速开机系统，其特征在于，所述快速开机系统包括上位机、下位机、继电器和执行机构，其中，
所述上位机能够接收下位机反馈的信息并向下位机发送开机相关指令信息；
所述下位机能够采集发电机组的状态信息并反馈给上位机，且所述下位机还能够根据采集的发电机组状态信息判断当前发电机组是否满足开机条件并将判断结果反馈给上位机；
所述继电器能够接收下位机的指令产生脉冲信号控制执行机构；
所述执行机构能够根据接收到的脉冲信号执行相应的开关启停动作。
2.根据权利要求1所述的发电机组故障情况快速开机系统，其特征在于，所述快速开机系统还包括触摸屏，所述触摸屏与所述下位机连接并能够显示发电机组状态信息以及当前发电机组是否满足开机条件，所述触摸屏还能够供操作人员输入开机指令。
3.根据权利要求1所述的发电机组故障情况快速开机系统，其特征在于，所述执行设备包括调速器、励磁、电机、阀门和执行继电器中至少一种。
4.根据权利要求1所述的发电机组故障情况快速开机系统，其特征在于，所述发电机组状态信息包括厂用交流电源是否投入、备用直流电源是否正常、发电机断路器是否处于分闸位置、发电机出口刀闸是否处于合闸位置、主变高压侧刀闸是否处于合闸位置、事故门是否处于全开位置、出口隔离刀闸是否处于合位、出口接地刀闸是否处于分位、出口隔离刀闸是否处于合位、出口接地刀闸是否处于分位、断路器是否处于远方位置、母线保护PT是否未断线、母线测量PT是否未断线、励磁PT是否未断线、上导、推力、水导油位是否未过低、制动闸是否落下、导叶是否全关、机组无事故条件是否满足。
5.根据权利要求1所述的发电机组故障情况快速开机系统，其特征在于，所述下位机为现地LCU，所述现地LCU内置有PLC模块，所述PLC模块内置的逻辑判断程序能够根据采集的发电机组状态信息判断是否满足故障开机条件。
6.根据权利要求1所述的发电机组故障情况快速开机系统，其特征在于，所述开机相关指令信息包括调速器控制切换至自动方式、锁定装置拔出、开启冷却水、退围带开启密封水、调速器开机指令、灭磁开关合闸指令、励磁系统开机指令、断路器合闸指令以及有无功负荷调节指令中的一个或多个。
7.一种发电机组故障情况一键快速开机方法，其特征在于，所述方法通过如权利要求1～6中任意一项所述的发电机组故障情况快速开机系统来实现，且包括以下步骤：
在上位机或下位机中下达开机指令；
下位机根据采集的机组状态信息判断是否满足开机条件，在满足开机条件的情况下按顺序执行开机流程，直到发电机组达到需要的状态，开机流程结束退出；
在不满足开机条件的情况下，给出对应的不满足条件的报警信息。
8.根据权利要求7所述的发电机组故障情况一键快速开机方法，其特征在于，所述达到需要的状态为发电机组空载状态。
9.根据权利要求7所述的发电机组故障情况一键快速开机方法，其特征在于，所述方法还包括恢复厂用供电、恢复并网的步骤。
10.根据权利要求7所述的发电机组故障情况一键快速开机方法，其特征在于，所述方法还包括在按顺序执行开机流程过程中遇到不满足开机条件或出现影响机组安全运行故障信号时停止开机程序的步骤。
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