CN116388374A - 适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法及设备，该方法根据柴油发电机启停逻辑、倒闸逻辑，对限制条件进行全面深入的修改，保证操作令安全可靠下达、执行；利用上下位机数据、指令的传递，实现不同PLC数据获取，省去了倒闸操作敷设电缆过程，保证数据的可靠传递；从根本上解决了全网黑情况下，水电厂应急处置复杂，易出现漏操作、误操作的问题；同时也能降低应急人员需求，定期启动柴油发电机方便快捷，黑启动倒闸正确可靠，适应无人值班水电厂应急人员少，故障时应急处置响应便捷，最大程度缩小事故影响。
Description
技术领域
本发明涉及火电技术领域，尤其涉及一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法、装置、设备、存储介质。
背景技术
大型水电厂作为电网的重要电源点，为配合加强电网抵御大面积停电事故应急能力，要求电厂具备黑启动能力，利用事故备用电源(如柴油发电机等)恢复一台或多台机组的厂用交流电，完成机组的启动、建压、恢复厂用交流电，并对外配合调度恢复电网送电。无人值班情况下，厂房内值守人员少，运行人员定期到厂房巡视，要求故障时应急处置响应便捷，尽可能缩小事故影响。
大型水电厂均配置有10kV系统、400V系统，各电厂在全网黑的情况下进行黑启动，发现应急电源启动时存在如下类似问题：
(1)无人值班情况下，现场应急人员少，应急人员应急处置压力大。
(2)电厂配置两台柴油发电机作为10kV事故备用电源，无远方操作功能，需运行人员手动启动柴油发电机，并将负荷倒闸至10kV厂用电外来电源。
(3)全网黑情况下，电梯无法使用。倒闸操作需运行人员至现场检查开关位置，倒闸操作涉及10kV厂用电进线开关、10kV厂用电负荷开关、400V机组自用电开关，开关数量庞大，操作复杂，需花费3个小时的时间，紧急情况下易出现漏操作、误操作。
发明内容
本发明提供一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法、装置、设备、存储介质，旨在解决大型无人值班电厂应急电源启动存在的问题，解放人力，提升应急处置效率，缩短应急处置时间。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，包括：
将作为事故备用电源的柴油发电机接入用电场景的外来电源现地LCU，以通过厂用电外来电源现地LCU控制柴油发电机的启停；
在用电场景出现全网黑的情况时，基于外来电源现地LCU，确定柴油发电机是否具备启动条件；
若柴油发电机具备启动条件，则判断用电场景是否具备倒闸条件；
若用电场景具备倒闸条件，则通过外来电源现地LCU，控制柴油发电机启动，并向用电场景中的指定用电设备供电。
其中，在基于外来电源现地LCU，确定柴油发电机是否具备启动条件的步骤中，包括：
将柴油发电机的控制信号输入用电外来电源现地LCU；其中，控制信号至少包括：柴油发电机的自动、运行、故障燃油位、出线开关、远方启动和远方停机；
判断柴油发电机的控制信号中，自动运行位、柴油发电机无故障燃油位正常、出线开关在分位，则判定柴油发电机具备启动条件。
其中，柴油发电机包括并行设置的第一柴油发电机和第二柴油发电机。
其中，若柴油发电机具备启动条件，则判断用电场景是否具备倒闸条件的步骤中，
当第一柴油发电机运行且第一柴油发电机出线开关合闸，或第二柴油发电机运行且第二柴油发电机出线开关合闸，或柴油发电机进线开关电压大于2kV、且10kV厂用电外来电源电压低于2kV时，判定用电场景具备倒闸条件。
其中，通过外来电源现地LCU，控制柴油发电机启动的步骤中，包括：
断开10kV外来电源进线开关和联络开关；
闭合第一柴油发电机或第二柴油发电机的出口开关；
闭合第一柴油发电机或第二柴油发电机并入10kV外来电源联络开关；
判断10kV外来电源是否带压。
其中，在向用电场景中的指定用电设备供电的步骤中，包括：
断开10kV外来电源的进线开关、联络开关，负荷开关；
判断10kV外来电源的母线是否无压，判断进线开关、联络开关是否处于分位；
若是，则闭合10kV外来电源的母线和联络开关，由外来电源向10kV外来电源的母线段充电；
断开作为指定用电设备的400V黑启动机组的自用电进线及联络开关；
判断10kV外来电源的母线有压，且400V黑启动机组自用电联络开关在分位；
若是，则闭合400V黑启动机组的自用电开关。
其中，柴油发电机型号为：HDC1250-10，额定功率为1000kW，额定容量为1250kVA。
本发明的第二个目的在于提出一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动装置，包括：
连接模块，用于将作为事故备用电源的柴油发电机接入用电场景的外来电源现地LCU，以通过厂用电外来电源现地LCU控制柴油发电机的启停；
第一判断模块，用于在用电场景出现全网黑的情况时，基于外来电源现地LCU，确定柴油发电机是否具备启动条件；
第二判断模块，用于在柴油发电机具备启动条件时，判断用电场景是否具备倒闸条件；
启动模块，用于在用电场景具备倒闸条件时，通过外来电源现地LCU，控制柴油发电机启动，并向用电场景中的指定用电设备供电。
本发明的第三个目的在于提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述技术方案的方法中的各步骤。
本发明的第四个目的在于提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行根据前述技术方案的方法中的各步骤。
区别于现有技术，本发明提供的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，根据柴油发电机启停逻辑、倒闸逻辑，对限制条件进行全面深入的修改，保证操作令安全可靠下达、执行；利用上下位机数据、指令的传递，实现不同PLC数据获取，省去了倒闸操作敷设电缆过程，保证数据的可靠传递；从根本上解决了全网黑情况下，水电厂应急处置复杂，易出现漏操作、误操作的问题；同时也能降低应急人员需求，定期启动柴油发电机方便快捷，黑启动倒闸正确可靠，适应无人值班水电厂应急人员少，故障时应急处置响应便捷，最大程度缩小事故影响。
附图说明
本发明的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明提供的一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法的流程示意图。
图2是本发明提供的一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法中设备布置的结构示意图。
图3是本发明提供的一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动装置的结构示意图。
图4是本发明提供的一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，为本发明实施例所提供的一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，包括：
S110：将作为事故备用电源的柴油发电机接入用电场景的外来电源现地LCU，以通过厂用电外来电源现地LCU控制柴油发电机的启停。
本发明中，柴油发电机包括并行设置的第一柴油发电机和第二柴油发电机。如图2所示，为本发明应急电源启动方法的连接示意图。图2中的电厂厂用电为10KV外来电源，本发明的方案用于解决厂用电的10KV外来电源断电导致全网黑的情况。在实际应用中，为防止全网黑的情况，配置两台柴油发电机，第一柴油发电机和第二柴油发电机，作为10kV事故备用电源，即图2中的#1DG和#2DG。在本步骤中，将柴油发电机接入电厂的外来电源现地LCU中，通过外来电源现地LCU来控制柴油发电机的启停。
外来电源现地LCU通常指水电厂计算机监控系统，该系统分成两大部分，一是对全厂设备进行集中控制的部分，为厂级或厂站级监控系统；
另一部分是位于水轮发电机层、开关站等设备附近的控制部分，称为现地控制系统。
在水电厂计算机监控系统中LCU直接与电厂的生产过程接口，是系统中最具面向对象分布特征的控制设备。
现地控制单元的控制对象主要包括以下几个部分：
(1)电厂发电设备，主要有水轮机、发电机、辅机、变压器等；
(2)开关站，主要有母线、断路器、隔离开关、接地刀闸等；
(3)公用设备，主要有厂用电系统、油系统、水系统、直流系统等；
(4)闸门，主要有进水口闸门、泄洪闸门等。
本发明中，则需要通过外来电源现地LCU对柴油发电机的启停开关、出线开关、联络开及用电负荷开关进行控制。
S120：在用电场景出现全网黑的情况时，基于外来电源现地LCU，确定柴油发电机是否具备启动条件。
将两台柴油发电机接入外来电源现地LCU后，外来电源现地LCU可接收到两台柴油发电机的控制信号。本发明实施例中涉及的控制信号至少包括柴油发电机的自动、运行、故障燃油位、出线开关、远方启动和远方停机。外来电源现地LCU通过判断控制信号，进而确定柴油发电机是否具备启动条件。本发明中柴油发电机的启动逻辑为：
判断柴油发电机的控制信号中，自动运行位、柴油发电机无故障燃油位正常、出线开关在分位，则判定柴油发电机具备启动条件。表示柴油发电机处于运行状态，且无故障燃油位正常，出现开关在分位。当任意柴油发电机处于上述状态时，即为具备启动条件。
S130：若柴油发电机具备启动条件，则判断用电场景是否具备倒闸条件。
判断是否具备倒闸条件的逻辑是：当第一柴油发电机运行且第一柴油发电机出线开关合闸或第二柴油发电机运行且第二柴油发电机出线开关合闸，柴油发电机进线开关电压大于2kV、且10kV厂用电外来电源电压低于2kV时，判定用电场景具备倒闸条件。
S140：若用电场景具备倒闸条件，则通过外来电源现地LCU，控制柴油发电机启动，并向用电场景中的指定用电设备供电。
其中，通过外来电源现地LCU，控制柴油发电机启动的步骤包括：
断开10kV外来电源进线开关和联络开关；
闭合第一柴油发电机或第二柴油发电机的出口开关；
闭合第一柴油发电机或第二柴油发电机并入10kV外来电源联络开关；
判断10kV外来电源是否带压。在10kV外来电源未带压的情况下，则可控制启动任意一台柴油发电机。
在向用电场景中的指定用电设备供电的步骤中，包括：
断开10kV外来电源的进线开关、联络开关，负荷开关；
判断10kV外来电源的母线是否无压，判断进线开关、联络开关是否处于分位；
若是，则闭合10kV外来电源的母线和联络开关，由外来电源向10kV外来电源的母线段充电；
断开作为指定用电设备的400V黑启动机组的自用电进线及联络开关；
判断10kV外来电源的母线有压，且400V黑启动机组自用电联络开关在分位；
若是，则闭合400V黑启动机组的自用电开关。
在具体应用中，为了保证厂用电的可靠性，会将厂用电母线分段，负荷可以分接在不同的母线上，母线出故障或者检修的时候能对设备运行可靠性影响较小，通常将厂用电分为多段。每一段厂用电的电源来源不一样，可以通过机组发电，也可以通过柴油发电机或电网外来电源进行供电。
在本发明实施例中，厂用电分为4段，其中第一段为黑启动机组供电。如图2中所示，当判定为具备倒闸条件时，柴油发电机的并线开关043或044其中一者闭合，柴油发电机的联络开关042闭合，10KV外来电源的联络开关041断开，则柴油发电机的电量通过联络开关042输送至第一段的黑启动机组，以进行供电，实现了应急电源的快速启动。
如图3所示，本发明提出一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动装置300，包括：
连接模块310，用于将作为事故备用电源的柴油发电机接入用电场景的外来电源现地LCU，以通过厂用电外来电源现地LCU控制柴油发电机的启停；
第一判断模块320，用于在用电场景出现全网黑的情况时，基于外来电源现地LCU，确定柴油发电机是否具备启动条件；
第二判断模块330，用于在柴油发电机具备启动条件时，判断用电场景是否具备倒闸条件；
启动模块340，用于在用电场景具备倒闸条件时，通过外来电源现地LCU，控制柴油发电机启动，并向用电场景中的指定用电设备供电。
为了实现实施例，本发明还提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述技术方案的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法中的各步骤。
如图4所示，非临时性计算机可读存储介质包括指令的存储器810，接口830，指令可由根据适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动处理器820执行以完成方法。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
为了实现实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其它方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其它方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其它可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其它合适的介质，因为可以例如通过对纸或其它介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其它合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在所述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现所述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。所述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
所述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，所述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对所述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，其特征在于，包括：
将作为事故备用电源的柴油发电机接入用电场景的外来电源现地LCU，以通过所述厂用电外来电源现地LCU控制所述柴油发电机的启停；
在所述用电场景出现全网黑的情况时，基于所述外来电源现地LCU，确定所述柴油发电机是否具备启动条件；
若所述柴油发电机具备启动条件，则判断所述用电场景是否具备倒闸条件；
若所述用电场景具备倒闸条件，则通过所述外来电源现地LCU，控制所述柴油发电机启动，并向所述用电场景中的指定用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，其特征在于，在基于所述外来电源现地LCU，确定所述柴油发电机是否具备启动条件的步骤中，包括：
将所述柴油发电机的控制信号输入所述用电外来电源现地LCU；其中，所述控制信号至少包括：柴油发电机的自动、运行、故障燃油位、出线开关、远方启动和远方停机；
判断柴油发电机的控制信号中，自动运行位、柴油发电机无故障燃油位正常、出线开关在分位，则判定所述柴油发电机具备启动条件。
3.根据权利要求1所述的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，其特征在于，所述柴油发电机包括并行设置的第一柴油发电机和第二柴油发电机。
4.根据权利要求3所述的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，其特征在于，若所述柴油发电机具备启动条件，则判断所述用电场景是否具备倒闸条件的步骤中，
当第一柴油发电机运行且第一柴油发电机出线开关合闸，或第二柴油发电机运行且第二柴油发电机出线开关合闸，或柴油发电机进线开关电压大于2kV、且10kV厂用电外来电源电压低于2kV时，判定所述用电场景具备倒闸条件。
5.根据权利要求4所述的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，其特征在于，通过所述外来电源现地LCU，控制所述柴油发电机启动的步骤中，包括：
断开所述10kV外来电源进线开关和联络开关；
闭合所述第一柴油发电机或第二柴油发电机的出口开关；
闭合所述第一柴油发电机或第二柴油发电机并入所述10kV外来电源联络开关；
判断所述10kV外来电源是否带压。
6.根据权利要求1所述的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，其特征在于，在向所述用电场景中的指定用电设备供电的步骤中，包括：
断开所述10kV外来电源的进线开关、联络开关，负荷开关；
判断所述10kV外来电源的母线是否无压，判断进线开关、联络开关是否处于分位；
若是，则闭合所述10kV外来电源的母线和联络开关，由外来电源向所述10kV外来电源的母线段充电；
断开作为指定用电设备的400V黑启动机组的自用电进线及联络开关；
判断所述10kV外来电源的母线有压，且所述400V黑启动机组自用电联络开关在分位；
若是，则闭合400V黑启动机组的自用电开关。
7.根据权利要求1所述的适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动方法，其特征在于，所述柴油发电机型号为：HDC1250-10，额定功率为1000kW，额定容量为1250kVA。
8.一种适用于无人值守的用电场景应急电源快速启动装置，其特征在于，包括：
连接模块，用于将作为事故备用电源的柴油发电机接入用电场景的外来电源现地LCU，以通过所述厂用电外来电源现地LCU控制所述柴油发电机的启停；
第一判断模块，用于在所述用电场景出现全网黑的情况时，基于所述外来电源现地LCU，确定所述柴油发电机是否具备启动条件；
第二判断模块，用于在所述柴油发电机具备启动条件时，判断所述用电场景是否具备倒闸条件；
启动模块，用于在所述用电场景具备倒闸条件时，通过所述外来电源现地LCU，控制所述柴油发电机启动，并向所述用电场景中的指定用电设备供电。
9.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法中的各步骤。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法中的各步骤。
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Cited By (1)
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| CN116565961A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-08 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 水电厂柴油发电机带厂用电母线一键启动控制方法及系统 |
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2023
- 2023-04-18 CN CN202310425285.2A patent/CN116388374A/zh active Pending
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| CN116565961A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-08 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 水电厂柴油发电机带厂用电母线一键启动控制方法及系统 |
| CN116565961B (zh) * | 2023-07-07 | 2023-09-08 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 水电厂柴油发电机带厂用电母线一键启动控制方法及系统 |
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