CN113794223A - 发电机组并机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种发电机组并机控制系统，包括：发电机组、机组开关柜、并机控制器、励磁控制器、继电器和下位机组件，发电机组、机组开关柜、并机控制器、励磁控制器及继电器均为多个且一一对应；并机控制器的触点与励磁控制器的触点串联后连接于下位机组件的第一输出端及机组开关柜的控制端之间，继电器的触点与励磁控制器的触点并联，继电器的线圈与下位机组件的第二输出端连接，机组开关柜分别与发电机组及母线连接；下位机组件用于控制继电器的触点闭合或断开以及向机组开关柜输出合闸指令；并机控制器用于对发电机组输出的电信号调频并控制自身的触点闭合或断开；励磁控制器用于对发电机组输出的电信号调压并控制自身的触点闭合或断开。

Description

发电机组并机控制系统
技术领域
本申请涉及电力发电技术领域，尤其涉及一种发电机组并机控制系统。
背景技术
现有的发电机组并机方案主要根据准同期并机机制，采用并机控制器直接控制首台发电机组接入母线并监控母线上的电压等，在母线上的电压满足准同期并机条件时控制待并机组接入母线，由此完成并机操作。但是，由于并机控制器的监控精度有限，采用上述方案存在因并机时的非同期或者同期性不好而导致并机失败的风险。因此，需要提供一种能够保证并机可靠性和成功率的方案。
发明内容
本申请实施例提供一种发电机组并机控制系统，以保证并机可靠性和成功率。
为了解决上述问题，本申请实施例采用下述技术方案：
本申请实施例提供一种发电机组并机控制系统，包括：发电机组、机组开关柜、并机控制器、励磁控制器、继电器和下位机组件，所述发电机组、所述机组开关柜、所述并机控制器、所述励磁控制器以及所述继电器均为多个且一一对应；
所述并机控制器的触点与所述励磁控制器的触点串联后连接于所述下位机组件的第一输出端及所述机组开关柜的控制端之间，所述继电器的触点与所述励磁控制器的触点并联，所述继电器的线圈与所述下位机组件的第二输出端连接，所述机组开关柜的输入端与所述发电机组连接，所述机组开关柜的输出端与母线连接；
所述下位机组件，用于根据所述发电机组的接入顺序，控制所述发电机组对应的继电器的触点闭合或断开，以及向所述机组开关柜输出合闸指令，所述合闸指令用于指示导通所述发电机组与所述母线之间的连接；
所述并机控制器，用于对所述发电机组输出的电信号进行调频处理，根据所述发电机组输出的电信号和所述母线上的电信号，控制自身的触点闭合或断开；
所述励磁控制器，用于对所述发电机组输出的电信号进行调压处理，根据所述发电机组输出的电信号和所述母线上的电信号，控制自身的触点闭合或断开。
可选地，所述下位机组件，用于控制首台接入的发电机组对应的继电器的触点处于闭合状态，并控制其它发电机组对应的继电器的触点处于断开状态；
所述并机控制器，用于在所对应的发电机组为所述首台接入的发电机组时，检测所述母线上的电压是否小于第一预设电压，如果是，则控制自身的触点处于闭合状态。
可选地，所述下位机组件，还用于检测所述发电机组的转速信号，在所述转速信号达到第一预设转速阈值时，将所述转速信号发送给所对应的并机控制器；
所述并机控制器，还用于在接收到所述转速信号后，向所对应的励磁控制器发送指示调压的第一励磁指令，并检测所述发电机组输出的电压，在所述发电机组为首台接入的发电机组、所述母线上的电压小于所述第一预设电压且所述发电机组输出的电压达到对应的第二预设电压时，控制自身的触点处于闭合状态其中，所述第二预设电压小于目标用电设备的额定电压；
所述励磁控制器，还用于根据所述第一励磁指令，对所述发电机组输出的电信号进行调压处理。
可选地，所述并机控制器，用于在所对应的发电机组为非首台接入的发电机组时，检测所述母线上的电压是否超过所述第一预设电压，如果是，对所述发电机组输出的电信号进行调频处理并向所对应的励磁控制器发送指示调压的第二励磁指令，如果所述调频后的电信号与所述母线上的电信号之间达到第一预设并机条件，则控制自身的触点处于闭合状态；
所述励磁控制器，用于根据所述第二励磁指令，对所述发电机组输出的电信号进行调压处理，以及在调压后的电信号与所述母线上的电信号之间达到第二预设并机条件，则控制自身的触点处于闭合状态。
可选地，所述发电机组并机控制系统还包括综合保护装置，所述综合保护装置为多个且与所述发电机组一一对应；
所述综合保护装置，与所述母线连接，用于根据所述母线上的电压与所述额定电压之间的差值以及所述励磁控制器的调压性能参数，确定所述母线上的电压达到所述额定电压所需的目标时长，在自所述首台接入的发电机组接入所述母线后的所述目标时长内，停止输出低压报警信号。
可选地，所述并机控制器，还用于在控制自身的触点处于闭合状态之前，获取与所对应的发电机组相关的运行状态参数，以及确定所述运行状态参数满足预设的启动条件，所述运行状态参数包括以下参数中的至少一种：所述机组开关柜的接地状态、储能状态及开关状态，所述发电机组的工作状态，所述下位机组件发送的指令信息。
可选地，所述下位机组件包括多个可编程控制器PLC，所述PLC与所述发电机组一一对应；
所述并机控制器的触点与所述励磁控制器的触点串联后连接于所对应的PLC的第一输出端与所述机组开关柜的控制端之间，所述继电器的线圈与所对应的PLC的第二输出端连接；
所述PLC，用于接收输入的并机指令，如果所述并机指令中携带的首台发电机组信息与所对应的发电机组的机组信息一致，则将所对应的发电机组确定为首台接入的发电机组。
可选地，所述发电机组并机控制系统还包括交换机和人机交互设备；
所述交换机分别与所述人机交互设备、所述下位机组件、所述并机控制器以及所述励磁控制器连接。
可选地，所述继电器的触点为常开触点。
可选地，所述发电机组为以下任一类型的发电机组：燃气轮机发电机组、燃料涡轮发电机组、汽轮机发电机组和往复式发电机组。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
通过增设下位机组件并为每个发电机组增设对应的继电器和励磁控制器，且将励磁控制器的触点与并机控制器的触点串联后连接于下位机组件和发电机组对应的机组开关控制柜之间，将继电器的触点与励磁控制器的触点并联，以及将继电器的线圈与下位机组件连接，由此，在下位机组件与各个发电机组对应的机组开关柜之间形成两条并联的控制电路；下位机组件根据各个发电机组的接入顺序，控制各个发电机组对应的继电器的触点闭合或断开，可以实现各个发电机组的顺序并机，且可以避免并机控制器的监控精度有限而误将其它发电机组接入母线，从而保证并机过程的可靠性；此外，在首台发电机组接入后，使得母线上具有一定电压，其它发电机组对应的并机控制器及励磁控制器可分别对该发电机组进行调频及调压处理，并通过监控母线上的电信号与该发电机组输出的电信号是否达到同期点而控制自身的触点闭合或断开，由此，在母线上的电信号与其它发电机组输出的电信号之间达到同期点时实现其它发电机组的自动并机，避免并机时的非同期或者同期性不好而导致并机失败，从而保证并机成功率。此外，下位机组件、继电器及励磁控制器与并机控制器相互配合，承接部分并机工作，可以起到对并机控制器进行补充的作用，避免单独采用并机控制器而引发的风险。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一示例性实施例提供的一种发电机组并机控制系统的结构示意图；
图2为本申请另一示例性实施例提供的一种发电机组并机控制系统的结构示意图；
图3为本申请一示例性实施例提供的一种首台接入发电机组的并机过程的示意图；
图4为本申请一示例性实施例提供的一种非首台接入发电机组的并机过程的示意图；
图5为本申请一示例性实施例提供的一种发电机组的组态画面的示意图。
附图标记说明：
110-发电机组、120-机组开关柜、130-并机控制器、140-励磁控制器、
150-继电器、
160-下位机组件、161-PLC、
170-母线、
180-变压装置、181-变压器柜、182-变压器、
190-综合保护装置、200-母线PT柜、210-交换机、220-人机交互设备。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。根据本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
请参考图1和图2，本申请实施例提供一种发电机组并机控制系统。如图1所示，该发电机组并机控制系统包括：发电机组110、机组开关柜120、并机控制器130、励磁控制器140、继电器150和下位机组件160，发电机组110、机组开关柜120、并机控制器130、励磁控制器140以及继电器150均为多个且一一对应。图1仅以发电机组110、机组开关柜120、并机控制器130、励磁控制器140以及继电器150均为两个示意。
其中，发电机组110可以为以下任一类型的发电机组：燃气轮机发电机组、燃料涡轮发电机组、汽轮机发电机组以及往复式发电机组等。机组开关柜120包括任意适当的具有开合、控制和保护用电等功能的设备，其具体可以例如包括但不限于断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等。下位机组件160可以包括任意适当的、具有控制功能的元器件，如可编程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)161。
具体而言，如图2所示，并机控制器130的触点K1与励磁控制器140的触点K2串联后连接于下位机组件160的第一输出端及机组开关柜120的控制端之间，继电器150的触点K3与励磁控制器140的触点K2并联，继电器150的线圈与下位机组件160的第二输出端连接。机组开关柜120的输入端与发电机组110连接，机组开关柜120的输出端与母线170连接，其可以控制发电机组110与母线170之间的连接处于导通状态或闭合状态。
下位机组件160可以用于根据发电机组110的接入顺序，控制发电机组110对应的继电器150的触点K3闭合或断开，以及向机组开关柜120输出合闸指令，其中，合闸指令用于指示导通发电机组110与母线170之间的连接。
并机控制器130，可用于对发电机组110输出的电信号进行调频处理，以及根据发电机组110输出的电信号和母线170上的电信号，控制自身的触点K1闭合或断开。
励磁控制器140，可以用于对发电机组110输出的电信号进行调压处理，以及根据发电机组110输出的电信号和母线170上的电信号，控制自身的触点K2闭合或断开。
通过增设下位机组件并为每个发电机组增设对应的继电器和励磁控制器，且将励磁控制器的触点与并机控制器的触点串联后连接于下位机组件和发电机组对应的机组开关控制柜之间，将继电器的触点与励磁控制器的触点并联，以及将继电器的线圈与下位机组件连接，由此，在下位机组件与各个发电机组对应的机组开关柜之间形成两条并联的控制电路；下位机组件根据各个发电机组的接入顺序，控制各个发电机组对应的继电器的触点闭合或断开，可以实现各个发电机组的顺序并机，且可以避免并机控制器的监控精度有限而误将其它发电机组接入母线，从而保证并机过程的可靠性；此外，在首台发电机组接入后，使得母线上具有一定电压，其它发电机组对应的并机控制器及励磁控制器可分别对该发电机组进行调频及调压处理，并通过监控母线上的电信号与该发电机组输出的电信号是否达到同期点而控制自身的触点闭合或断开，由此，在母线上的电信号与其它发电机组输出的电信号之间达到同期点时实现其它发电机组的自动并机，避免并机时的非同期或者同期性不好而导致并机失败，从而保证并机成功率。此外，下位机组件、继电器及励磁控制器与并机控制器相互配合，承接部分并机工作，可以起到对并机控制器进行补充的作用，避免单独采用并机控制器而引发的风险。
需要说明的是，本申请实施例提供的发电机组并机控制系统可应用于多种场景中，例如在油气田井作业场景中，通过发电机组并机控制系统可以为井场作业设备提供电力等，本申请实施例对此不作具体限定。
进一步地，本申请实施例的发电机组并机控制系统还可以包括变压装置180，变压装置180与母线170连接，其可用于对母线170上的电压进行变压处理，以供用电设备使用，比如井场作业设备等。具体而言，变压装置180可以例如包括但不限于变压器柜181、变压器182等，变压器柜181的输入端与母线170连接，变压器柜181的输出端与变压器182的输入端连接，外部用电设备的输入端可连接到变压器182的输出端。
下面分别对发电机组的并机过程进行详细说明。
作为一种可选方式，下位机组件160可以控制首台接入的发电机组110对应的继电器150的触点处于闭合状态，并控制其它发电机组110对应的继电器150的触点处于断开状态。并行控制器在所对应的发电机组110为首台接入的发电机组时，检测母线170上的电压是否小于第一预设电压，如果是，则控制自身的触点处于闭合状态。此时，下位机组件160与首台接入的发电机组110对应的机组开关控制柜之间的连接处于导通状态，下位机组件160则向该机组开关控制柜输出合闸指令，该机组开关控制柜则导通该发电机组110与母线170之间的连接，由此完成首台发电机组110的自动接入。
在此情形下，该发电机组110输出电信号至母线170，使得母线170上具有一定的电压。与此同时，由于母线170上的电压较低，即母线170为死母线，使得其它发电机组110对应的励磁控制器140无法正常触发自身的触点闭合，且其它发电机组110对应的继电器150的触点处于断开状态，即便其它发电机组110对应的并机控制器130误动作而闭合自身的触点，下位机组件160与其它发电机组110对应的机组开关柜120之间的连接仍处于断开状态而无法控制机组开关柜120将其它发电机组110接入母线170，从而避免在接入首台发电机组110时，并机控制器130出现误动作导致非同期并机继而引发电气设备损坏或安全事故，进一步提高发电机组并机的可靠性。
考虑到如果首台接入的发电机组110输出的电压过高，那么在该发电机组110接入母线170时将可能产生过高的励磁涌流，进而将会对变压器182及与变压器182连接的用电设备产生损害，甚至还可能导致系统中的保护装置(如图1所示的综合保护装置190)误动作而导致并机失败。有鉴于此，进一步地，如图3所示，下位机组件160可以检测发电机组110的转速信号，并在检测到转速信号达到第一预设转速阈值时，将发电机组110的转速信号发送给该发电机组110对应的并机控制器130。相应地，并机控制器130还用于在接收到所对应的发电机组110的转速信号后，向所对应的励磁控制器140发送指示调压的第一励磁指令，并检测发电机组110输出的电压，以及在所对应的发电机组110为首台接入的发电机组110、母线170上的电压小于第一预设电压且该发电机组110输出的电压达到对应的第二预设电压时，控制自身的触点处于闭合状态，其中，第二预设电压小于目标用电设备的额定电压。例如，目标用电设备可以例如包括但不限于：与母线170连接的变压器182、连接到变压器182的输出端的外部用电设备等。
需要说明的是，本申请实施例中的第一预设电压可以根据实际需要进行设置，例如第一预设电压可以设置为0或接近于0的正数。第一预设转速阈值也可以根据实际需要进行设置。本申请实施例对第一预设电压和第一预设转速阈值的数值此不做具体限定。
可以理解的是，通过上述方案，由下位机组件160检测发电机组110的转速信号并发送给发电机组110对应的并机控制器130，使得并机控制器130可以根据发电机组110的转速信号对发电机组110输出的电信号进行适应性调频处理且可自动触发对应的励磁控制器140对发电机组110输出的电信号进行适应性调压处理，以保证发电机组110在接入母线170后能够提供一定的电能。此外，并机控制器130在所对应的发电机组110为首台接入的发电机组、母线170上的电压小于第一预设电压且该发电机组110输出的电压达到对应的第二预设电压时，控制自身的触点处于闭合状态，可以避免首台接入的发电机组110接入母线170时输出的电压过大而产生过高的励磁涌流，从而避免对连接到母线170的变压器182及其它用电设备等造成损害。
以上为首台发电机组110的并机过程。在首台发电机组110接入母线170后，首台发电机向母线170输出电能，使得母线170上具有一定的电压，进而使得其它发电机组110对应的并机控制器130和励磁控制器140可联合作用实现对其它发电机组110的准同期并机操作。如图4所示，对于其它的发电机组110，其对应的并机控制器130可对该发电机组110输出的电信号进行调频处理，并监测该发电机组110输出的电信号与母线170上的电信号是否达到相应的同期点，如果达到，则控制自身的触点处于闭合状态。与此同时，该发电机组110对应的励磁控制器140可对该发电机组110输出的电信号进行调压处理，并监测该发电机组110输出的电信号与母线170上的电信号是否达到相应的同期点，如果达到，则控制自身的触点处于闭合状态。在该发电机组110对应的并机控制器130的触点及励磁控制器140的触点均处于闭合状态时，下位机组件160与该发电机组110对应的机组开关柜120之间的连接处于导通状态，下位机组件160能够将合闸指令输出至该机组开关柜120，以指示机组开关柜120导通该发电机组110与母线170之间的连接，由此实现其它发电机组110的准同期并机。由此，其它发电机组110与首台发电机组110共同向母线170输送电能。
具体实施时，对于每一台发电机组110，该发电机组110对应的并机控制器130可以在该发电机组110为非首台接入的发电机组时，检测母线170上的电压是否超过第一预设电压，如果是，则对该发电机组110输出的电信号进行调频处理并向所对应的励磁控制器140发送指示调压的第二励磁指令，并在调频后的电信号与母线170上的电信号之间达到第一预设并机条件时，确定该发电机组110输出的电信号与母线170上的电信号之间达到同期点，进而控制自身的触点处于闭合状态。其中，第一预设并机条件可以例如包括但不限于：该发电机组110输出的电信号的频率与母线170上的电信号的频率相同。
相应地，励磁控制器140可根据接收到的第二励磁指令，对发电机组110输出的电信号进行调压处理，以及在调压后的电信号与母线170上的电信号之间达到第二预设并机条件时，确定该发电机组110输出的电信号与母线170上的电信号之间达到同期点，进而控制自身的触点处于闭合状态。其中，第一预设并机条件可以例如包括但不限于：该发电机组110输出的电信号的电压与母线170上的电信号的电压相同。
可以理解，上述方案中，通过并机控制器130可以实现对发电机组110输出的电信号的频率调节和追踪，通过励磁控制器140可以实现对发电机组110输出的电信号的电压调节和追踪，且并机控制器130及励磁控制器140在发动机组输出的电信号与母线170上的电信号之间达到相应的并机条件时控制自身的触点处于闭合状态，可以确保发电机组110输出的电信号的频率与母线170上的电信号之间达到同期点，进而在首台发电机组110接入母线170后，实现对其它发电机组110的准同期自动并机，提高发电机组110的并机效率和可靠性。
为了确保整个发电机组110并机控制系统能够安全运行，避免发电机组110并机过程中出现安全事故，本申请实施例中，如图3和图4所示，并机控制器130还用于在控制自身的触点处于闭合状态之前，获取与所对应的发电机组110相关的运行状态参数，以及确定所述运行状态参数满足预设的启动条件，所述运行状态参数包括以下参数中的至少一种：机组开关柜120的接地状态、储能状态及开关状态，发电机组110的工作状态，所述下位机组件160发送的指令信息。
上述启动条件具体可以例如包括但不限于：机组开关柜120的接地开关未闭合，机组开关柜120中用于控制发电机组110与母线170之间的连接状态的断路器已储能、机组开关中的断路器未闭合，发电机组110无故障以及并机控制器130未接收到来自下位机组件160的急停命令等。
本申请实施例中，并机控制器130可具有自动工作模式和手动工作模式，并机控制器130所处的工作模式可通过下位机组件160控制。进一步地，为了进一步提高发电机组110并机的可靠性，如图3和图4所示，在自动工作模式触发后，并机控制器130即可执行上述首台发电机组110的接入及其它发电机组110的准同期并机等操作。当然，在并机控制器130处于手动工作模式时，下位机组件160可接收来自用户的并机指令，根据接收到的并机指令触发并机控制器130执行上述首台发电机组110的接入及其它发电机组110的准同期并机等操作。
进一步地，为了保证发电机组能够正常并机且发电机组并机后母线上的功率能够满足用电设备的功率分配需求，在将发电机组接入母线后，并机控制器还监控发电机组输出的电压及电流大小，如果电压超过预设的期望电压范围或者电流超过预设的期望电流范围，则继续对发电机组输出的电信号进行调频处理和/或控制励磁控制器对发电机组输出的电信号进行调压处理，直到发电机组输出的电压及电流均位于对应的期望范围内。由此，不仅可以保证发电机组能够正常并机且发电机组并机后母线上的功率能够满足用电设备的功率分配需求，还可以保证母线功率分配过程中发电机组不会出现大幅度逆功率而导致整个发电机组并机控制系统崩溃，保证整个系统运行的稳定性。
为了实现对母线170上所在的供电电路起到保护作用，避免电路中出现短路、断路以及缺相等非正常状况，在另一个实施例中，上述发电机组110并机控制系统还包括综合保护装置190，其中，综合保护装置190为多个且与发电机组110一一对应，综合保护装置190分别与母线170及对应的机组开关柜120连接。
具体而言，综合保护装置190可以监测母线170上的电信号参数(如电压、电流等)，并在监测到母线170上的电信号发生异常时，控制所对应的机组开关柜120断开发电机组110与母线170之间的连接等。
进一步地，为了确保连接到母线170上的用电设备能够正常工作，综合保护装置190还可以在母线170上的电压较低时，输出低压报警信号，以指示励磁控制器140继续增大首台接入的发电机组110输出的电压。
实际应用中，考虑到首台接入的发电机组110是在输出电压较低时接入母线170，为了避免综合保护装置190在发电机组110升压过程中因母线170上的电压过低而产生低压报警，进一步地，综合保护装置190可用于根据母线170上的电压与额定电压之间的差值以及励磁控制器140的调压性能参数，确定母线170上的电压达到目标用电设备的额定电压所需的目标时长，在自首台接入的发电机组110接入母线170后的目标时长内，停止输出低压报警信号。
其中，励磁控制器140的调压性能参数是指用于表征励磁控制器140的励磁建压能力的参数，可以例如包括但不限于：励磁增益、增益余量、相位余量、峰值系数、带宽、超调量、上升时间以及阻尼比等。
需要说明的是，上述目标时长的确定可采用各种现有的方式实现，本申请实施例在此不做限定。
为了实现对发电机组110并机过程的全面保护，如图1所示，本申请实施例的发电机组110并机控制系统还可以包括母线170电压互感器(Potential Transformer，PT)柜，其中，母线PT柜200分别与母线170以及各个发电机组110对应的综合保护装置190、并机控制器130及励磁控制器140连接，以实现相关的开关量及模拟量信号的交互。
示例地，母线PT柜200可以例如包括但不限于熔断器、电压互感器和避雷器等，电压互感器可将母线170上的高压按比例转换成低压，以适应并机控制器130、励磁控制器140以及综合保护装置190等的电压要求；熔断器可以为电压互感器提供保护；避雷器则可起到过电压和防雷保护等。
为了保证整个发电机组110并机控制系统运行的可靠性，母线PT柜200分别与并机控制器130、励磁控制器140及综合保护装置190之间、下位机组件160与并机控制器130之间以及并机控制器130与励磁控制器140之间可通过信号电缆连接。图1以细实线表示信号电缆。另外，机组开关柜120与发电机组110之间以及机组开关柜120与母线170之间可分别通过动力电缆和信号线缆连接，其中，动力电缆用于输送电能，信号线缆用于输送开关量及模拟量信号等，图1中的粗实线表示动力电缆。
为了实现在任一台发电机组110为首台接入的发电机组时，都能对其它发电机组110并行执行准同期并机操作，以进一步提高发电机组110并机的可靠性和效率，在另一个实施例中，如图1所示，本申请实施例提供的下位机组件160可以包括多个PLC161，且PLC161与发电机组110一一对应。具体地，对于每台发电机组110，其对应的并机控制器130的触点与励磁控制器140的触点串联后连接于所对应的PLC161的第一输出端与机组开关柜120的控制端之间，且所对应的继电器150的线圈与PLC161的第二输出端连接。
如图3所示，PLC161，可用于接收输入的并机指令，如果并机指令中携带的首台发电机组信息与所对应的发电机组信息一致，则将所对应的发电机组110确定为首台接入的发电机组。进一步地，PLC161则控制该发电机组110对应的继电器150的触点处于闭合状态。
当然，如图4所示，如果并机指令中携带的首台发电机组信息与所对应的发电机组信息不一致，则将所对应的发电机组110确定为非首台接入的发电机组。进一步地，PLC161则控制该发电机组110对应的继电器150的触点处于断开状态。
实际应用中，发电机组信息可以例如包括但不限于发电机组110的编号。例如，如图5所示，并机指令中携带的首台发电机组的编号为2，那么，2号发电机组对应的PLC161则将2号发电机组确定为首台接入的发电机组，进而控制2号发电机组对应的继电器150的触点处于闭合状态，而其它发电机组(包括1号、3号至5号)对应的PLC161则控制所对应的继电器150的触点处于断开状态。
可以理解，通过为每个发电机组对应设置一PLC161，且PLC161根据接收到的并机指令中携带的首台发电机组信息与所对应的发电机组信息是否一致，确定所对应的发电机组是否为首台接入的发电机组，进而控制该发电机组对应的继电器150的触点闭合或断开，可以实现所对应的发电机组的自动并机控制，进而能够实现在任一台发电机组为首台接入的发电机组时，都能对其它发电机组并行执行准同期并机操作，以进一步提高发电机组并机的可靠性和效率。此外，PLC161具有可编程的特点，支持二次程序开发，能够实现并机过程的灵活控制。
为了避免发电机组对应的继电器150的触点被误吸合而导致非同期并机，本申请实施例中，继电器150的触点可以为常开触点。
为了便于作业人员获知发电机组110的并机情况以及对并机过程中的相关参数进行自定义设置，如图1所示，本申请实施例提供的发电机组并机控制系统还可以包括交换机210和人机交互设备220，其中，交换机210分别与人机交互设备220、下位机组件160、并机控制器130以及励磁控制器140连接。
相应地，人机交互设备220可展示并机操作界面，以供用户进行并机操作。人机交互设备220根据用户输入的并机操作信息(如首台接入的发电机组信息)，生成相应的并机指令并发送给下位机组件160，由下位机组件160执行上述并机控制方案。在并机过程中，并机控制器130、励磁控制器140以及下位机组件160还可将自身的运行状态参数通过交换机210发送给人机交互设备220，以供人机交互设备220展示。
实际应用中，人机交互设备220可以为任意具有人机交互功能的设备，具体可以例如包括但不限于以下设备中的至少一种：触控屏、工控机等。
交换机210的数量可以根据实际需要进行设置。可选地，如图1所示，本申请实施例的发电机组并机控制系统可以包括一个总交换机和与各个发电机组110对应的交换机，各个发电机组110对应的交换机分别与下位机组件160、并机控制器130以及励磁控制器140连接，总交换机分别与人机交互设备220及各个发电机组110对应的交换机连接。
另外，为了保证整个发电机组110并机控制系统运行的可靠性，交换机210分别与人机交互设备220、下位机组件160、并机控制器130、励磁控制器140等之间可通过网线连接。图1以虚线表示网线。
总之，以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
还需要说明的是，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、商品或者设备不仅包括那些要素，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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (10)

1.一种发电机组并机控制系统，其特征在于，包括：发电机组、机组开关柜、并机控制器、励磁控制器、继电器和下位机组件，所述发电机组、所述机组开关柜、所述并机控制器、所述励磁控制器以及所述继电器均为多个且一一对应；
所述并机控制器的触点与所述励磁控制器的触点串联后连接于所述下位机组件的第一输出端及所述机组开关柜的控制端之间，所述继电器的触点与所述励磁控制器的触点并联，所述继电器的线圈与所述下位机组件的第二输出端连接，所述机组开关柜的输入端与所述发电机组连接，所述机组开关柜的输出端与母线连接；
所述下位机组件，用于根据所述发电机组的接入顺序，控制所述发电机组对应的继电器的触点闭合或断开，以及向所述机组开关柜输出合闸指令，所述合闸指令用于指示导通所述发电机组与所述母线之间的连接；
所述并机控制器，用于对所述发电机组输出的电信号进行调频处理，根据所述发电机组输出的电信号和所述母线上的电信号，控制自身的触点闭合或断开；
所述励磁控制器，用于对所述发电机组输出的电信号进行调压处理，根据所述发电机组输出的电信号和所述母线上的电信号，控制自身的触点闭合或断开。
2.根据权利要求1所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述下位机组件，用于控制首台接入的发电机组对应的继电器的触点处于闭合状态，并控制其它发电机组对应的继电器的触点处于断开状态；
所述并机控制器，用于在所对应的发电机组为所述首台接入的发电机组时，检测所述母线上的电压是否小于第一预设电压，如果是，则控制自身的触点处于闭合状态。
3.根据权利要求2所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述下位机组件，还用于检测所述发电机组的转速信号，在所述转速信号达到第一预设转速阈值时，将所述转速信号发送给所对应的并机控制器；
所述并机控制器，还用于在接收到所述转速信号后，向所对应的励磁控制器发送指示调压的第一励磁指令，并检测所述发电机组输出的电压，在所述发电机组为首台接入的发电机组、所述母线上的电压小于所述第一预设电压且所述发电机组输出的电压达到第二预设电压时，控制自身的触点处于闭合状态其中，所述第二预设电压小于目标用电设备的额定电压；
所述励磁控制器，还用于根据所述第一励磁指令，对所述发电机组输出的电信号进行调压处理。
4.根据权利要求3所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述并机控制器，用于在所对应的发电机组为非首台接入的发电机组时，检测所述母线上的电压是否超过所述第一预设电压，如果是，对所述发电机组输出的电信号进行调频处理并向所对应的励磁控制器发送指示调压的第二励磁指令，如果所述调频后的电信号与所述母线上的电信号之间达到第一预设并机条件，则控制自身的触点处于闭合状态；
所述励磁控制器，用于根据所述第二励磁指令，对所述发电机组输出的电信号进行调压处理，以及在调压后的电信号与所述母线上的电信号之间达到第二预设并机条件，则控制自身的触点处于闭合状态。
5.根据权利要求3所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述发电机组并机控制系统还包括综合保护装置，所述综合保护装置为多个且与所述发电机组一一对应；
所述综合保护装置，与所述母线连接，用于根据所述母线上的电压与所述额定电压之间的差值以及所述励磁控制器的调压性能参数，确定所述母线上的电压达到所述额定电压所需的目标时长，在自所述首台接入的发电机组接入所述母线后的所述目标时长内，停止输出低压报警信号。
6.根据权利要求1所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述并机控制器，还用于在控制自身的触点处于闭合状态之前，获取与所对应的发电机组相关的运行状态参数，以及确定所述运行状态参数满足预设的启动条件，所述运行状态参数包括以下参数中的至少一种：所述机组开关柜的接地状态、储能状态及开关状态，所述发电机组的工作状态，所述下位机组件发送的指令信息。
7.根据权利要求1所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述下位机组件包括多个可编程控制器PLC，所述PLC与所述发电机组一一对应；
所述并机控制器的触点与所述励磁控制器的触点串联后连接于所对应的PLC的第一输出端与所述机组开关柜的控制端之间，所述继电器的线圈与所对应的PLC的第二输出端连接；
所述PLC，用于接收输入的并机指令，如果所述并机指令中携带的首台发电机组信息与所对应的发电机组的机组信息一致，则将所对应的发电机组确定为首台接入的发电机组。
8.根据权利要求1所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述发电机组并机控制系统还包括交换机和人机交互设备；
所述交换机分别与所述人机交互设备、所述下位机组件、所述并机控制器以及所述励磁控制器连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述继电器的触点为常开触点。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的发电机组并机控制系统，其特征在于，所述发电机组为以下任一类型的发电机组：燃气轮机发电机组、燃料涡轮发电机组、汽轮机发电机组和往复式发电机组。
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