CN204386670U - 化工行业自备机组的孤岛运行控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供了一种化工行业自备机组的孤岛运行控制装置，该装置包括：负荷回路输出化工行业自备机组FCB前的电量控制参数；高负载转速回路输出化工行业自备机组负载工况下FCB时的汽轮机的第一转速参数；快关调节汽门电子控制回路接收FCB触发信号，将调节汽门开启至预设快关值；回路切换器在快关调节汽门电子控制回路将调节汽门开启至预设快关值后，接收FCB触发信号，将化工行业自备机组从负荷回路切至高负载转速回路。该方案直接通过FCB触发信号触发快关调节汽门电子控制回路，将调节汽门开启至预设快关值，实现汽轮机防超速，并将化工行业自备机组从负荷回路切至高负载转速回路，从而实现化工行业自备机组的PCB功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电机组控制技术领域，特别涉及一种化工行业自备机组的孤岛运行控制装置。
背景技术
FCB(Fast Cut Back)是机组快速甩负荷至带厂用电运行，也就是我们常说的孤岛运行。FCB控制的基本功能是：当发电机组在正常工况下运行时，若线路跳闸或发动机解裂，机组的FCB功能将自动投运，快速甩负荷并带厂用电稳定运行。在机组甩负荷过程中，能保证机组运行参数的变化在安全范围内，而且不引起停机停炉保护动作，不危及设备安全，以便有可能较快的重新并网发电。因此，FCB功能是点对网型式电厂和线路运行无双重冗余电厂防止脱网后全厂停电的有效方式。
目前，实现FCB功能的机组一般来说是并网发电类型的机组，并网发电类型机组的PCB控制功能图如图1所示，当外部线路故障或发电机组脱网时，机组电气系统产生FCB信号，并将FCB信号传递给汽轮机控制系统和锅炉控制系统，汽轮机控制系统立即触发OPC(超速保护控制)控制回路100产生OPC信号，OPC信号一方面直接控制OPC电磁阀，作用于汽轮机快关调节汽门的液压控制回路103，使调节汽门瞬间全部关闭，当汽轮机转速低于OPC复位转速时，OPC电磁阀释放，液压控制回路快关信号消失；另一方面作用于负荷回路101和转速控制回路102，使机组控制由负荷回路101瞬间切换到转速控制回路102，并将转速目标值3000转/分钟输出给调节汽门常规控制104，当OPC信号消失之后，汽轮机将在转速控制回路102的作用下快速开启调节汽门至能够维持汽轮机额定转速的位置，维持厂用电运行，此时汽轮机的负载只是维持能够使汽轮机正常运行的全厂各类辅机的用电，达到供用电平衡。由于厂用电相对汽轮机的额度负荷较小(一般为5％-6％左右)，因此FCB发生时，为了防止汽轮机超速，通过OPC来关闭全部调节汽门，且关闭时间较短(不到1秒)，这过程中，厂用电电压不会瞬间下降至辅机用电电压报警值，厂用电质量能够满足辅机用电要求，从而实现了机组带厂用电控制。
虽然上述FCB控制技术对于实现完全带厂用电运行的FCB机组控制已经比较成熟，但不适用于化工行业的自备机组脱网带化工区负载型式的FCB机组，由于化工行业自备机组脱网孤岛运行时，不但要带厂用电运行，还要带化工区负载，化工区负载最大甚至接近机组的额定负荷，而上述FCB控制技术不能保证厂用电完全满足化工区负载要求，化工区负荷将由于用电质量无法满足自身而跳闸，导致FCB实现失败。对于化工行业而言，FCB最大的功能就是当自备机组脱网运行时，能够维持化工区的用电或保证化工区安全停运，防止化工区发生爆炸等危险事故。因此，对于化工行业自备机组FCB功能的实现方式的研究具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种化工行业自备机组的孤岛运行控制装置，以实现化工行业自备机组的孤岛运行控制。该装置包括：负荷回路，用于输出化工行业自备机组孤岛运行FCB前的电量控制参数；高负载转速回路，用于输出化工行业自备机组负载工况下FCB时的汽轮机的第一转速参数，所述汽轮机的第一转速参数用于将调节汽门开启至与所述化工行业自备机组的当前负载相匹配的位置；快关调节汽门电子控制回路，用于接收FCB触发信号，将所述调节汽门开启至预设快关值；回路切换器，与所述负荷回路和所述高负载转速回路连接，用于在所述快关调节汽门电子控制回路将调节汽门开启至所述预设快关值后，接收所述FCB触发信号，将化工行业自备机组从所述负荷回路切至所述高负载转速回路。
在一个实施例中，所述预设快关值的大小根据接收FCB触发信号时，所述化工行业自备机组所带负载的大小确定。
在一个实施例中，还包括：空载转速回路，与所述回路切换器连接，用于输出所述化工行业自备机组空载工况下FCB时的汽轮机的第二转速参数，所述汽轮机的第二转速参数用于将所述调节汽门开启至与所述化工行业自备机组相匹配的位置；所述回路切换器，还用于在所述快关调节汽门电子控制回路将调节汽门开启至所述预设快关值后，接收所述FCB触发信号且所述化工行业自备机组在空载工况时，将所述化工行业自备机组从所述负荷回路切至所述空载转速回路。
在本实用新型实施例中，直接通过FCB触发信号来触发快关调节汽门电子控制回路，将调节汽门开启至预设快关值，实现汽轮机防超速，避免由于将全部调节汽门关闭，使得无法满足负载所需用电质量而导致PCB运行失败的现象；并通过回路切换器将化工行业自备机组从负荷回路切至高负载转速回路，该高负载转速回路输出化工行业自备机组负载工况下FCB时的汽轮机的第一转速参数，该汽轮机的第一转速参数用于将调节汽门开启至与化工行业自备机组的当前负载相匹配的位置，以实现负载工况下的转速控制，以便实现汽轮机快速在额定转速下运行，最终实现化工行业自备机组的PCB功能，有利于降低化工行业自备机组脱网后所引起的化工生产事故，提高化工行业的生产安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：
图1是现有技术中并网发电类型机组的PCB控制功能图；
图2是本实用新型实施例提供的一种化工行业自备机组的孤岛运行控制装置；
图3是本实用新型实施例提供的一种化工行业自备机组的孤岛运行控制功能图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
发明人发现，现有技术中化工行业自备机组不能实现FCB功能的原因在于：化工行业自备机组脱网后进行孤岛运行时，不但要带厂用电运行，还要带化工区负载，化工区负载最大甚至接近机组的额定负荷，在这种工况下，如果FCB实现过程中，仍然使用汽轮机控制的OPC控制回路来实现，则当汽轮机调节汽门全部关闭瞬间，化工区负荷将由于用电质量无法满足自身而跳闸，导致FCB功能失败。为此发明人提出直接用FCB触发信号来触发快关调节汽门电子控制回路，将调节汽门开启至预设快关值，并添加设置高负载转速回路，输出化工行业自备机组负载工况下FCB时的汽轮机的第一转速参数，该汽轮机的第一转速参数用于将调节汽门开启至与化工行业自备机组的当前负载相匹配的位置，以实现化工行业自备机组的FCB功能。
基于此，在本实用新型实施例中，提供了一种化工行业自备机组的孤岛运行控制装置，如图2所示，该装置包括：
负荷回路201，用于输出化工行业自备机组孤岛运行FCB前的电量控制参数；
高负载转速回路202，用于输出化工行业自备机组负载工况下FCB时的汽轮机的第一转速参数(将该汽轮机的第一转速参数输出给调节汽门控制206)，所述汽轮机的第一转速参数用于将调节汽门开启至与所述化工行业自备机组的当前负载相匹配的位置；
快关调节汽门电子控制回路203，用于接收FCB触发信号200，将所述调节汽门开启至预设快关值；
回路切换器204，与所述负荷回路201和所述高负载转速回路202连接，用于在所述快关调节汽门电子控制回路将调节汽门开启至所述预设快关值后，接收所述FCB触发信号200，将化工行业自备机组从所述负荷回路切至所述高负载转速回路。
由图2所示可知，在本实用新型实施例中，直接通过FCB触发信号来触发快关调节汽门电子控制回路，将调节汽门开启至预设快关值，实现汽轮机防超速，避免由于将全部调节汽门关闭，使得无法满足负载所需用电质量而导致PCB运行失败的现象；并通过回路切换器将化工行业自备机组从负荷回路切至高负载转速回路，该高负载转速回路输出化工行业自备机组负载工况下FCB时的汽轮机的第一转速参数，该汽轮机的第一转速参数用于将调节汽门开启至与化工行业自备机组的当前负载相匹配的位置，以实现负载工况下的转速控制，以便实现汽轮机快速在额定转速下运行，最终实现化工行业自备机组的PCB功能，有利于降低化工行业自备机组脱网后所引起的化工生产事故，提高化工行业的生产安全性。
具体实施时，上述快关调节汽门电子控制回路将调节汽门开启至预设快关值，该预设快关值的大小可以根据接收FCB触发信号时，化工行业自备机组所带负载的大小来确定，使得调节汽门开启至该预设快关值时，能够满足化工行业自备机组所带负载所需的用电质量。
具体实施时，为了确保化工行业自备机组在高负载工况下实现FCB功能的同时，保证化工行业自备机组的空载冲转并网需求，在本实施例中，如图3所示，上述装置还包括：空载转速回路205，与所述回路切换器204连接，用于输出所述化工行业自备机组空载工况下FCB时的汽轮机的第二转速参数(该汽轮机的第二转速参数输出给调节汽门控制206)，所述汽轮机的第二转速参数用于将所述调节汽门开启至与所述化工行业自备机组相匹配的位置；所述回路切换器204，还用于在所述快关调节汽门电子控制回路将调节汽门开启至所述预设快关值后，接收所述FCB触发信号200且所述化工行业自备机组在空载工况时，将所述化工行业自备机组从所述负荷回路切至所述空载转速回路。具体的，空载转速回路输出汽轮机的第二转速参数，将调节汽门开启至与化工行业自备机组相匹配的位置，该汽轮机的第二转速参数例如可以为3000/分钟。
具体的，上述空载转速回路205即现有汽轮机控制系统中的转速控制回路，上述高负载转速回路202的结构设计可以与转速控制回路的结构设计相似，只是高负载转速回路202输出的是化工行业自备机组在负载工况下进行FCB时的汽轮机的第一转速参数，而转速控制回路(即空载转速回路205)输出的是化工行业自备机组在空载工况下进行FCB时的汽轮机的第二转速参数。因此上述化工行业自备机组的孤岛运行控制装置可以基于现有汽轮机控制系统实现，只需增加高负载转速回路202，其他硬件不变，以便于实现，且可靠性高。
在本实用新型实施例中，直接通过FCB触发信号来触发快关调节汽门电子控制回路，将调节汽门开启至预设快关值，实现汽轮机防超速，避免由于将全部调节汽门关闭，使得无法满足负载所需用电质量而导致PCB运行失败的现象；并通过回路切换器将化工行业自备机组从负荷回路切至高负载转速回路，该高负载转速回路输出化工行业自备机组负载工况下FCB时的汽轮机的第一转速参数，该汽轮机的第一转速参数用于将调节汽门开启至与化工行业自备机组的当前负载相匹配的位置，以实现负载工况下的转速控制，以便实现汽轮机快速在额定转速下运行，最终实现化工行业自备机组的PCB功能，有利于降低化工行业自备机组脱网后所引起的化工生产事故，提高化工行业的生产安全性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种化工行业自备机组的孤岛运行控制装置，其特征在于，包括：
负荷回路，用于输出化工行业自备机组孤岛运行FCB前的电量控制参数；
高负载转速回路，用于输出化工行业自备机组负载工况下FCB时的汽轮机的第一转速参数，所述汽轮机的第一转速参数用于将调节汽门开启至与所述化工行业自备机组的当前负载相匹配的位置；
快关调节汽门电子控制回路，用于接收FCB触发信号，将所述调节汽门开启至预设快关值；
回路切换器，与所述负荷回路和所述高负载转速回路连接，用于在所述快关调节汽门电子控制回路将调节汽门开启至所述预设快关值后，接收所述FCB触发信号，将化工行业自备机组从所述负荷回路切至所述高负载转速回路。
2.如权利要求1所述的化工行业自备机组的孤岛运行控制装置，其特征在于，所述预设快关值的大小根据接收FCB触发信号时，所述化工行业自备机组所带负载的大小确定。
3.如权利要求1或2所述的化工行业自备机组的孤岛运行控制装置，其特征在于，还包括：
空载转速回路，与所述回路切换器连接，用于输出所述化工行业自备机组空载工况下FCB时的汽轮机的第二转速参数，所述汽轮机的第二转速参数用于将所述调节汽门开启至与所述化工行业自备机组相匹配的位置；
所述回路切换器，还用于在所述快关调节汽门电子控制回路将调节汽门开启至所述预设快关值后，接收所述FCB触发信号且所述化工行业自备机组在空载工况时，将所述化工行业自备机组从所述负荷回路切至所述空载转速回路。
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| CN105604614A (zh) * | 2014-11-20 | 2016-05-25 | 国家电网公司 | 化工行业自备机组的孤岛运行控制装置 |
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