CN204333968U - 一种孤网供电模式下的整流装置控制器 - Google Patents
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Abstract
一种孤网供电模式下的整流装置控制器，包括电网频率采集装置与频率转换控制电路。在整流装置控制系统中加入电网频率检测装置，针对电网频率变化调节电解铝负荷量进行达到调节电网频率功能，整流装置参与调频可减少发电机组调频动作次数，有效降低发电机组机械动作，大大提高发电机组寿命，同时在应对电解铝效应电压引起的频率震荡能自动快速稳，不仅能提高发电机组寿命，还为孤网供电模式下进一步提高电网稳定，保证孤网系统安全可靠供电，具有调节速度快、调整精度高、操控方便的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种孤网供电模式下的整流装置控制器。
背景技术
电解铝企业提出使用自备电厂供电(孤网供电）模式，其优势为：因为电解铝属于大负荷，大负荷使用孤网供电模式能有效降低生产成本及节约大量电能，可使企业创造更大的收益，经测算一个年产45万吨电解铝项目使用孤网供电年多创造收入约1.3亿元。孤网供电模式不足之处为：孤网备用容量较小，而电解铝自身工艺特性在生产过程中会产生效益电压，导致负荷突升，引起电网频率震荡，导致发电机组调频动作次数频繁，发电机组一次调频属于机械动作机构，调节频率速度慢，而电解铝效应电压突变较快，发电机组调频能力应对电解铝效应引起电网波动恢复能力差，其调频机构动作频繁还容易增加发电机组故障，严重影响电网及电解铝生产，电解铝孤网供电模式完全由发电机组对频率调节很难保证对电网稳定。
实用新型内容
本实用新型其目的就在于提供一种孤网供电模式下的整流装置控制器，在整流装置控制系统中加入电网频率检测装置，针对电网频率变化调节电解铝负荷量进行达到调节电网频率功能，整流装置参与调频可减少发电机组调频动作次数，有效降低发电机组机械动作，大大提高发电机组寿命，同时在应对电解铝效应电压引起的频率震荡能自动快速稳，不仅能提高发电机组寿命，还为孤网供电模式下进一步提高电网稳定，保证孤网系统安全可靠供电，具有调节速度快、调整精度高、操控方便的特点。
实现上述目的而采取的技术方案，包括整流装置总调PLC模拟量模块，其特征在于，电网侧高压母线PT信号提供A、B、C三相交流100V电压，接入整流装置总调PLC频率采集装置接口，经对母线PT信号降压处理，把100V交流信号进行△型连接分别接入三个控制变压器，经三个控制变压器分别降压至交流10V信号，把降压后三路交流电压分别接入三个频率变送器，经频率变换器A/D频率信号A/D转换，由三个频率变送器把电网频率变换成三路DC 0～10V信号进入整流装置总调PLC模拟量模块采集，整流装置总调PLC模拟量模块采集输出接自动调节整流装置负荷。
与现有技术相比本实用新型具有以下优点。
在整流装置控制系统中加入电网频率检测装置，针对电网频率变化调节电解铝负荷量进行达到调节电网频率功能，整流装置参与调频可减少发电机组调频动作次数，有效降低发电机组机械动作，大大提高发电机组寿命，同时在应对电解铝效应电压引起的频率震荡能自动快速稳，不仅能提高发电机组寿命，还为孤网供电模式下进一步提高电网稳定，保证孤网系统安全可靠供电，具有调节速度快、调整精度高、操控方便的特点。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1为本装置结构原理方框图；
图2为本装置中频率采集装置电路原理图。
具体实施方式
包括整流装置总调PLC模拟量模块，如图1、图2所示，电网侧高压母线PT信号提供A、B、C三相交流100V电压，接入整流装置总调PLC频率采集装置接口，经对母线PT信号降压处理，把100V交流信号进行△型连接分别接入三个控制变压器，经三个控制变压器分别降压至交流10V信号，把降压后三路交流电压分别接入三个频率变送器，经频率变换器A/D频率信号A/D转换，由三个频率变送器把电网频率变换成三路DC 0～10V信号进入整流装置总调PLC模拟量模块采集，整流装置总调PLC模拟量模块采集输出接自动调节整流装置负荷。
所述频率变换器A/D转换时间不大于35ms。
实施例
本装置解决了电解铝负荷在孤网供电模式下电网频率波动时通过频率反馈调整负荷达到对电网频率的调节，使电网频率达到稳定状态。电解铝孤网供电模式下，因发电机组对电网频率波动调节速度慢无法应对电解铝效应电压突变引起电网频率震荡快速稳定能力。整流装置加入自动调频功能有效减少发电机组调频动作，因发电机组调频主要靠机械动作，其动作频繁不仅降低调频动作机构寿命，还增加发电机组故障率，本实用新型能有效降低发电机组故障率。
1、电网频率采集
如图1、图2所示，通过电网侧高压PT提供A、B、C三相交流100V电压，接入整流总调系统频率采集装置，频率采集装置内部控制变压器对PT信号降压处理，把100V交流信号进行△型（即AB、BC、AC））连接分别接如三个控制变压器，经三个变压分别降压至交流10V信号，把降压后三路交流电压分别接入三个频率变送器，由三个频率变送器把电网频率变换成三路DC 0～10V信号（f1、f2、f3）进入整流装置总调PLC模拟量模块采集。
在频率变换器选型中对频率变换率刷新时间要求比较高，因电解铝孤网模式供电模式要求控制时间越来越好，对器件频率刷新率要求比较高，在本实用新型中频率变换器A/D转换时间≤35ms，完全满足孤网供电模式控制要求。
2、自动调频控制逻辑
整流装置总调PLC采集三路频率信号，按“3取2”模式进行频率取样，频率f1，频率f2，频率f3中满足任意两组频率值低于或等于49.50Hz电解铝整流系统自动调频动作，频率跌落对应设定值整流系统自动按设定值对应负荷进行调整。整流装置总调PLC按表1对应动作值进行设定，一旦频率进入设定值区域，PLC自动调整电解铝交流功率达到把电网频率调整至50±0.5Hz。在频率自动调节整个过程需在200ms～400ms以内完成，经理论计算及现场实际运行测试，本实用新型在能够在350ms±25ms完成对频率的调节，完全能够应对电解铝效应突变时引起频率不稳定自动调整的效果。
电路结构
1、电解铝整流系统高压侧PT信号（AC 100V）接入频率采集装置接口，其高压PT信号频率与电网侧频率同步，采集网侧频率经断路器保护接至T1、T2、T3变压器初级，变压器初级为△型接法。
2、T1、T2、T3变压器容量为0.1VA，变比为AC 100V/AC 1OV。
3、T1、T2、T3变压器次级分别输出AC 0～10V信号至F1、F2、F3频率变送器输入端。
4、频率变送器经检测交流输入频率信号，变比输入DC0～10V信号至整流装
置总调PLC模拟量模块进行采集。频率变送器量程设定为45Hz～55Hz/DC0～10V，假设检测频率为50Hz输出模拟量信号为DC 5V。
自动调频控制
经频率采集装置电路输入整流系统总调PLC检测三路电网频率，PLC内部进行逻辑判断频率F1、频率F2、频率F3、中满足任意两组频率值进入调频动作区域，均执行相关负荷调整量来进行对频率的调节，其动作值如表1。
表1
孤网供电模式中通常会设定调频死区，即频率50±0.5Hz时不进行调频动作。如频率在非死区内，自动调频装置进行动作。例如：当频率为49.5Hz≥ f >49.40Hz时，并持续0.1s，整流装置总调PLC执行降第一档位，设定降负荷目标值降至99.5%，假设当前运行负荷为500MW，整流装置自动设定降负荷至497.5MW，频率立即恢复至调频死区范围内，当频率为49.4Hz≥ f >49.30Hz时，持续0.1s，整流装置总调PLC执行降第二档位，设定降负荷目标值降至99%，整流装置自动设定负荷降至495MW，频率立即恢复至调频死区范围内。后续降档位逻辑以此类推。当频率上升至50.50Hz≤f <50.65Hz时，进行升负荷操作，假设当前运行负荷为500MW，整流装置自动设定升负荷至505MW，频率立即恢复至调频死区范围内，后续频率升档位逻辑以此类推。把电网频率维持在调频死区范围内（50±0.5Hz)，确保电网稳定运行。
Claims (2)
1.一种孤网供电模式下的整流装置控制器，包括整流装置总调PLC模拟量模块，其特征在于，电网侧高压母线PT信号提供A、B、C三相交流100V电压，所述三相交流100V电压的A相接入控制变压器T1，三相交流100V电压的B相接入控制变压器T2，三相交流100V电压的C相接入控制变压器T3，变压器T1输出连接频率变送器1，变压器T2输出连接频率变送器2，变压器T3输出连接频率变送器3，所述频率变送器1、频率变送器2、频率变送器3输出连接整流装置总调PLC模拟量模块，整流装置总调PLC模拟量模块输出连接自动调节整流装置负荷。
2.根据权利要求1所述的一种孤网供电模式下的整流装置控制器，其特征在于，所述电网侧高压母线PT信号提供的A、B、C三相交流100V电压接入控制变压器T1、接入控制变压器T2、接入控制变压器T3为△型连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420666991.2U CN204333968U (zh) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | 一种孤网供电模式下的整流装置控制器 |
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| CN201420666991.2U CN204333968U (zh) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | 一种孤网供电模式下的整流装置控制器 |
Publications (1)
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| CN204333968U true CN204333968U (zh) | 2015-05-13 |
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| CN201420666991.2U Active CN204333968U (zh) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | 一种孤网供电模式下的整流装置控制器 |
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| CN (1) | CN204333968U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106405213A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-02-15 | 广州擎天实业有限公司 | 基于同步信号的电压电流快速变送器及其控制方法 |
| CN109687579A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-26 | 九江赛晶科技股份有限公司 | 一种整流装置孤网恢复电解铝负荷调节系统 |
| CN113141015A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-20 | 云南电网有限责任公司 | 一种电解铝负荷参与送端电网调频的控制方法 |
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2014
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