CN202550689U - 一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，它包括主服务器、从服务器、主总控PLC、从主控PLC、交换机、若干终端PLC；所述终端PLC与现场终端设备控制系统连接，所述终端PLC通过交换机分别与主总控PLC和从主控PLC连接，所述主总控PLC分别与从主控PLC、主服务器和从服务器连接，所述从主控PLC分别与主服务器和从服务器连接。本实用新型通过闭环调整发电侧机组响应出力来平衡用电侧负荷的正常波动，对超出调整范围的较大负荷变化（大电机启动、故障跳机等）进行智能选择并快切负荷，不仅具有较强的抗干扰能力，而且有效地避免了网络崩溃，确保了小型电网安全稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种小型电网负荷智能管理控制技术，具体地说是一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统。
背景技术
目前冶金行业的二次能源利用越来越普及，但发电机组的分装机容量相对比较小，组成的小型电网稳定性和抗干扰能力较弱。现有的保障小型电网安全稳定运行的方案除在提高机组本身的稳控能力外，多采用低周减载装置根据机组周频的恶化程度对负荷进行预设性补救式强制切除。具有明显的缺点：
一、切除负荷只能提前预设，不能智能判断，负荷的动态多变性与预设量之间的矛盾会对机组的安全稳定运行和负荷受损面造成很大的影响。
二、负荷切除属于补救式保护，参与的时间点过于靠后，一旦机组周频恶化补救不及，容易造成网络崩溃。
实用新型内容
针对上述不足，本实用新型提供了一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其不仅能够增强小型电网的稳定性，而且具有较强的抗干扰能力。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，包括主服务器、从服务器、主总控PLC、从主控PLC、交换机、若干终端PLC；所述终端PLC与现场终端设备控制系统连接，所述终端PLC通过交换机分别与主总控PLC和从主控PLC连接，所述主总控PLC分别与从主控PLC、主服务器和从服务器连接，所述从主控 PLC分别与主服务器和从服务器连接；
其中，所述终端PLC采集现场终端设备的数据信息并通过交换机将数据发送给主总控PLC和从主控PLC，所述主总控PLC与从主控PLC完成数据同步并将采集到的数据发送给主服务器和从服务器实现双机、双通道冗余；所述主总控PLC和从主控PLC接收控制指令并通过交换机转发给终端PLC，所述终端PLC将控制指令发送给现场终端设备控制系统。
进一步地，还包括工程师站和/或操作员站，所述工程师站和/或操作员站分别与主总控PLC和从主控PLC连接。
进一步地，所述主总控PLC和从主控PLC还分别与上一级服务器连接。
进一步地，所述主总控PLC和从主控PLC与主服务器和从服务器之间设置有两台冗余交换机，所述两台冗余交换机均与主总控PLC、从主控PLC、主服务器和从服务器连接。
进一步地，所述交换机包括以太网交换机。
进一步地，还包括光电转换器，所述光电转换器成对设置在终端PLC和与终端PLC连接的交换机之间，所述的成对光电转换器之间通过光纤连接。
进一步地，还包括工程师站和/或操作员站，所述工程师站和/或操作员站分别与两台冗余交换机连接。
进一步地，所述两台冗余交换机还分别与上一级服务器连接。
该系统以主PLC控制单元为核心、各负荷中心分散式PLC单元作数据采集终端、现场终端设备控制系统为控制切入点以及通过光纤实现快速通讯的系统技术集成。该系统采用闭环控制策略，一方面把现场终端设备的负荷馈线保护装置内负荷状态数据通过光纤传输到终端PLC，把负荷馈线断路器的开断状态通过硬线连接到终端PLC，完成负荷状态数据的采集并把采集到的数据通过光纤传输到主总控PLC。另一方面把现场终端设备发电机侧的状态数据 通过光纤传输到主总控PLC，并把主总控PLC逻辑控制指令通过光纤返回现场终端设备控制系统。当负荷侧出现较大变动时快速调整现场终端设备机组出力，当发电机出力突然降低或故障跳机时，智能选择预切负荷的范围和大小。
本实用新型的有益效果是：该系统通过闭环调整发电侧机组响应出力来平衡用电侧负荷的正常波动，对超出调整范围的较大负荷变化（大电机启动、故障跳机等）进行智能选择并快切负荷，不仅具有较强的抗干扰能力，而且有效地避免了网络崩溃，确保了小型电网安全稳定运行。
附图说明
图1是本实用新型的原理示意图；
图2是本实用新型一具体实施例的效果曲线图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，包括主服务器、从服务器、工程师站、操作员站、主总控PLC、从主控PLC、1号交换机、2号交换机、3号交换机、1至15号终端PLC和若干个光电转换器；所述终端PLC与1号机组、2号机组和3号机组以及1至12号配电子站等现场终端设备控制系统连接，所述光电转换器成对设置在终端PLC和与3号交换机之间，所述的成对光电转换器之间通过光纤连接；所述3号交换机分别与主总控PLC和从主控PLC连接，所述主总控PLC和从主控PLC与主服务器和从服务器之间设置有1号交换机和2号交换机，所述1号交换机和2号交换机均与主总控PLC、从主控PLC、主服务器、从服务器、工程师站和操作员站连接；所述1号交换机和2号交换机还分别与上一级服务器连接。
其中，所述1至15号各个终端PLC采集现场终端设备（1号机组、2号机 组和3号机组以及1至12号配电子站）的数据信息通过光电转换器和光纤发送给3号交换机，3号交换机将数据分别发送给主总控PLC和从主控PLC，所述主总控PLC与从主控PLC完成数据同步并通过1号交换机和2号交换机两个冗余交换机将采集到的数据发送给主服务器和从服务器实现双机、双通道冗余；所述主服务器和从服务器将数据进行处理并发送给上一级服务器。同时，所述主总控PLC和从主控PLC接收工程师站和操作员站的控制指令并通过3号交换机转发给各个终端PLC，所述终端PLC将控制指令发送给现场终端设备控制系统。
在上述实施例中，该系统进行了下述设置：
1）配置总控PLC两套冗余，实现对各现场终端设备发电机组的发电运行控制和负荷综合管理和控制，确保电网系统稳定。
2）配置1至3号交换机3个以太网通信模块与系统组成双机双网通讯，配置广电转换器用于与终端PLC通讯。
3）配置双冗余的主、从服务器和工程师站以及操作员站
4）1至3号现场终端设备汽轮发电机就地配置一套终端PLC，实现对各发电机组的发电运行控制。
5）根据项目需求设置有12个配电子站，每个配电子站就地配置一套终端PLC。
6）现场终端设备控制系统与电网总控室用光纤进行连接，使用光纤通信功能后，大大加快了系统的数据采集，信号传递速度，这样可以对所有负荷进行实时、准确的监控、判断和调度。
图2是本实用新型一实施例的曲线效果图。如图2所示，在发电机故障切机、大电机启停时进行发电机稳定性以及负荷快切的动作正确性、快速性、可靠性测试。
在试验中，9:50当2号机组输出功率1520kW手动打闸停机，从图2中可以看出1号机组转速有明显下降趋势（直接反应了系统频率的瞬间下降），1号机组控制系统参与调节（阀门开关幅度不大），1号机组转速瞬间提升，输出功率瞬间有增加。但1号机组转速的提升和输出功率的增加在非常短暂的时间内就被抑制并没有继续。整个试验过程中，1号机组汽轮机的调速系统表现稳定，系统突然出现供电缺口时作出了即时的反应，使1号机组并未因为故障机组的停机而产生调速系统的抖动。同时，因为该系统中“负荷快切”程序的启动，使小型电网频率瞬时稳定，供用电瞬时达到平衡。
Claims (8)
1.一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，包括主服务器、从服务器、主总控PLC、从主控PLC、交换机、若干终端PLC；所述终端PLC与现场终端设备控制系统连接，所述终端PLC通过交换机分别与主总控PLC和从主控PLC连接，所述主总控PLC分别与从主控PLC、主服务器和从服务器连接，所述从主控PLC分别与主服务器和从服务器连接；
其中，所述终端PLC采集现场终端设备的数据信息并通过交换机将数据发送给主总控PLC和从主控PLC，所述主总控PLC与从主控PLC完成数据同步并将采集到的数据发送给主服务器和从服务器实现双机、双通道冗余；所述主总控PLC和从主控PLC接收控制指令并通过交换机转发给终端PLC，所述终端PLC将控制指令发送给现场终端设备控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，还包括工程师站和/或操作员站，所述工程师站和/或操作员站分别与主总控PLC和从主控PLC连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，所述主总控PLC和从主控PLC还分别与上一级服务器连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，所述主总控PLC和从主控PLC与主服务器和从服务器之间设置有两台冗余交换机，所述两台冗余交换机均与主总控PLC、从主控PLC、主服务器和从服务器连接。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，所述交换机包括以太网交换机。
6.根据权利要求1或4所述的一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，还包括光电转换器，所述光电转换器成对设置在终端PLC和与终端PLC连接的交换机之间，所述的成对光电转换器之间通过光纤连接。
7.根据权利要求4所述的一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，还包括工程师站和/或操作员站，所述工程师站和/或操作员站分别与两台冗余交换机连接。
8.根据权利要求4所述的一种用于增强小型电网稳定性的智能管理控制系统，其特征是，所述两台冗余交换机还分别与上一级服务器连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN103145045A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-06-12 | 中船第九设计研究院工程有限公司 | 一种以太网构架的门式起重机plc现场总线网络 |
| CN106685734A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-05-17 | 上海易杵行智能科技有限公司 | 一种基于以太网的智能配置方法及系统 |
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