專(zhuān)利名稱(chēng)：一種廠級(jí)自動(dòng)發(fā)電控制指令獲取與處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廠級(jí)自動(dòng)發(fā)電控制(廠級(jí)AGC)指令信號(hào)獲取與處理裝置，尤其涉及一種火電廠實(shí)現(xiàn)廠級(jí)AGC負(fù)荷優(yōu)化控制的全廠級(jí)指令信號(hào)獲取與處理。
背景技術(shù)：
每個(gè)發(fā)電廠內(nèi)都有多臺(tái)發(fā)電機(jī)組，現(xiàn)有的自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)方式是單機(jī)AGC負(fù)荷控制模式各發(fā)電機(jī)組的控制器直接接受調(diào)度中心的AGC負(fù)荷指令發(fā)電。該模式不利于 實(shí)現(xiàn)全廠負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度即廠級(jí)AGC，難以降低發(fā)、供電煤耗。如今全球正面臨一次能源日益緊張的危機(jī)局面，如何降低一次能源耗用大戶(hù)_燃煤發(fā)電廠_煤耗量是實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”的基礎(chǔ)措施之一。而實(shí)現(xiàn)全廠負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度的功率 閉環(huán)控制，即廠級(jí)AGC，是降低發(fā)、供電煤耗行之有效的方法之一。而如何在現(xiàn)有單機(jī)AGC負(fù)荷控制模式下獲取全廠的AGC負(fù)荷指令(廠級(jí)AGC)信 號(hào)是實(shí)現(xiàn)廠級(jí)AGC負(fù)荷控制系統(tǒng)的先決條件。如果在發(fā)電廠與電網(wǎng)調(diào)度中心增設(shè)一對(duì)具有 握手功能的全廠級(jí)AGC負(fù)荷指令信號(hào)，勢(shì)必改變電網(wǎng)調(diào)度側(cè)的能源管理系統(tǒng)(EMS)的現(xiàn)有 程序，整個(gè)工程量劇增，且EMS系統(tǒng)必需具備單機(jī)AGC與廠級(jí)AGC指令產(chǎn)生的功能，系統(tǒng)愈 加復(fù)雜，不利于電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。目前，這種電網(wǎng)調(diào)度的安全性要求同電源側(cè) 的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的矛盾正是阻礙實(shí)現(xiàn)廠級(jí)AGC負(fù)荷控制系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸之一。在此前，國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)與廠級(jí)AGC負(fù)荷優(yōu)化控制相關(guān)的科研均在全廠負(fù)荷指令獲取環(huán) 節(jié)上受到了前所未有的阻礙，使得項(xiàng)目半途而廢或科研進(jìn)展一拖再拖。產(chǎn)生這些困境的直 接原因便是缺乏有關(guān)廠級(jí)AGC負(fù)荷指令信號(hào)獲取的具有可操作性的有效方法，同時(shí)保證 該方法不需改變電網(wǎng)調(diào)度側(cè)EMS的任何現(xiàn)有運(yùn)行模式與軟、硬件系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就在于提供一種實(shí)施方式簡(jiǎn)單，無(wú)需增加任何同電網(wǎng)調(diào)度側(cè) 之間新的通訊信號(hào)或電網(wǎng)調(diào)度側(cè)軟、硬件設(shè)備，且不改變現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式以及安全 性的廠級(jí)AGC負(fù)荷指令信號(hào)獲取與處理裝置。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的廠級(jí)自動(dòng)發(fā)電控制負(fù)荷指令信號(hào)獲取與 處理裝置，包括電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)、電廠側(cè)遠(yuǎn)程終端單元RTU、多臺(tái)發(fā)電機(jī)組、各機(jī)組的控制網(wǎng) 絡(luò)、各機(jī)組上裝有分散控制系統(tǒng)的控制器；所述各控制器與各控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有控制線連接， 且同經(jīng)電廠側(cè)遠(yuǎn)程終端單元RTU后與電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)有控制線連接，其特征是還包括一與各機(jī)組的控制網(wǎng)絡(luò)互連的全廠級(jí)公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)量對(duì)應(yīng)于各機(jī)組的下載模塊，各下載模塊連接在所述分散控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)信 息點(diǎn)，各下載模塊與全廠級(jí)公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有數(shù)據(jù)線連接；一全廠自動(dòng)發(fā)電控制負(fù)荷指令計(jì)算模塊，包括有數(shù)據(jù)線依次連接的加法功能模 塊、大選功能模塊和小選功能模塊，加法功能模塊與所述各下載模塊連接；一信號(hào)濾波防抖功能模塊，與全廠自動(dòng)發(fā)電控制負(fù)荷指令計(jì)算模塊的所述小選功能模塊連接，輸出至全廠自動(dòng)發(fā)電控制負(fù)荷優(yōu)化控制系統(tǒng)。有益效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，可適用于各種形式DCS控制系統(tǒng)，突破了制約廠級(jí)AGC負(fù)荷調(diào)度與閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)瓶頸，為廠級(jí)AGC負(fù)荷調(diào)度與閉環(huán) 控制系統(tǒng)實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，將直接對(duì)燃煤火電廠“節(jié)能減排”發(fā)揮積極的作用。另外，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，電網(wǎng)調(diào)度側(cè)無(wú)需增加任何握手信號(hào)，也無(wú)需改變電 網(wǎng)調(diào)度側(cè)的EMS系統(tǒng)與調(diào)度運(yùn)行方式，使得經(jīng)濟(jì)性與安全性的矛盾得到了化解與統(tǒng)一。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的廠級(jí)AGC指令信號(hào)獲取與處理裝置的工作流程圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的廠級(jí)AGC指令信號(hào)獲取與處理裝置中信息共享模塊實(shí) 現(xiàn)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的廠級(jí)AGC指令信號(hào)獲取與處理裝置中各臺(tái)機(jī)組負(fù)荷指 令在公用控制網(wǎng)絡(luò)中獲取過(guò)程圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的廠級(jí)AGC指令信號(hào)獲取與處理裝置中總負(fù)荷指令計(jì)算 算法圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的廠級(jí)AGC指令信號(hào)獲取與處理裝置中總負(fù)荷指令防抖 濾波處理計(jì)算圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型更加容易理解，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述，但附 圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型的廠級(jí)AGC負(fù)荷指令信號(hào)獲取與處理裝置，包括與 各機(jī)組控制網(wǎng)絡(luò)互連的廠級(jí)公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)208 ；單臺(tái)機(jī)組AGC負(fù)荷指令信息共享模塊101，其包括各機(jī)組裝有分散控制系統(tǒng)(DCS) 的控制器202、203、204，負(fù)責(zé)將接收到的由電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)200經(jīng)電廠側(cè)遠(yuǎn)程終端單元 RTU201發(fā)來(lái)的負(fù)荷指令數(shù)值傳輸至全廠控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)208，實(shí)現(xiàn)信息共享(參見(jiàn)圖2)；公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)獲取各臺(tái)機(jī)組AGC負(fù)荷指令模塊102，其包括數(shù)據(jù)點(diǎn)下載模塊 205、206、207，通過(guò)現(xiàn)有的分散控制系統(tǒng)(DCS)中的網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)獲取功能塊獲取各臺(tái)機(jī)組 AGC負(fù)荷指令數(shù)值；全廠AGC負(fù)荷指令計(jì)算模塊103，采用現(xiàn)有的分散控制系統(tǒng)(DCS)中數(shù)學(xué)計(jì)算功能 塊運(yùn)算出全廠AGC負(fù)荷指令數(shù)值，其含加法功能模塊209、大選功能模塊210和小選功能模 塊 211 加法功能模塊209輸入端輸入數(shù)據(jù)點(diǎn)下載模塊205、206、207獲取的各臺(tái)機(jī)組AGC
負(fù)荷指令數(shù)值，輸出其和值；大選功能模塊210輸入各臺(tái)機(jī)組AGC負(fù)荷指令數(shù)值和值及全廠允許最低負(fù)荷值， 輸出兩者中大者；小選功能模塊211，輸入各臺(tái)機(jī)組AGC負(fù)荷指令數(shù)值和值及全廠允許最低負(fù)荷值 中大者及全廠允許最高負(fù)荷值，輸出兩者中小者也同時(shí)是未經(jīng)任何處理的全廠負(fù)荷指令 212 ；[0027]信號(hào)濾波防抖功能模塊104，利用現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中頻域函數(shù)功能塊處理計(jì)算模 塊中運(yùn)算結(jié)果，該功能模塊即濾波模塊213 (實(shí)際上是一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié))，接收小選功能 模塊輸出，濾波后最終得到一可信任的全廠負(fù)荷指令目 標(biāo)信號(hào)，并最終送至全廠AGC負(fù)荷 優(yōu)化控制系統(tǒng)。213中的公式中Ta是慣性濾波時(shí)間，一般取5秒即可；s代表數(shù)學(xué)理論中拉普拉斯算子。上述裝置通過(guò)機(jī)組的DCS系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了各臺(tái)機(jī)組AGC負(fù)荷指令信號(hào)的信
息 o利用現(xiàn)有的公共DCS控制系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)上各臺(tái)機(jī)組AGC負(fù)荷指令數(shù)值抽取至某控制 處理器之中。采用的控制處理器內(nèi)部具有的功能塊(或功能碼)計(jì)算出全廠級(jí)AGC負(fù)荷指令數(shù)值。另外，為防止通訊信號(hào)的干擾與抖動(dòng)，采用DCS系統(tǒng)處理器中內(nèi)置的功能塊(或功 能碼)相應(yīng)的頻域處理函數(shù)實(shí)現(xiàn)全廠級(jí)AGC負(fù)荷指令信號(hào)的濾波與防抖處理，使系統(tǒng)獲得 一可信度高的全廠級(jí)AGC負(fù)荷指令數(shù)值，從而保證廠級(jí)AGC負(fù)荷調(diào)度與閉環(huán)控制功能的正 確實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求一種廠級(jí)自動(dòng)發(fā)電控制指令獲取與處理裝置，包括電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)、電廠側(cè)遠(yuǎn)程終端單元RTU、多臺(tái)發(fā)電機(jī)組、各機(jī)組的控制網(wǎng)絡(luò)、各機(jī)組上裝有分散控制系統(tǒng)的控制器；所述各控制器與各控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有控制線連接，且同經(jīng)電廠側(cè)遠(yuǎn)程終端單元RTU后與電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)有控制線連接，其特征是還包括一與各機(jī)組的控制網(wǎng)絡(luò)互連的全廠級(jí)公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)量對(duì)應(yīng)于各機(jī)組的下載模塊，各下載模塊連接在所述分散控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)，各下載模塊與全廠級(jí)公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有數(shù)據(jù)線連接；一全廠自動(dòng)發(fā)電控制負(fù)荷指令計(jì)算模塊，包括有數(shù)據(jù)線依次連接的加法功能模塊、大選功能模塊和小選功能模塊，加法功能模塊與所述各下載模塊連接；一信號(hào)濾波防抖功能模塊，與全廠自動(dòng)發(fā)電控制負(fù)荷指令計(jì)算模塊的所述小選功能模塊連接，輸出至全廠自動(dòng)發(fā)電控制負(fù)荷優(yōu)化控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廠級(jí)自動(dòng)發(fā)電控制指令信號(hào)獲取與處理裝置，其特征是所 述的信號(hào)濾波防抖功能模塊即濾波模塊，接收小選功能模塊輸出，濾波后最終得到一可信 任的全廠負(fù)荷指令目標(biāo)信號(hào)，并最終送至全廠自動(dòng)發(fā)電控制負(fù)荷優(yōu)化控制系統(tǒng)。
專(zhuān)利摘要一種廠級(jí)自動(dòng)發(fā)電控制指令獲取與處理裝置包括全廠互連控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；各機(jī)組裝有分散控制系統(tǒng)(DCS)的控制器，將負(fù)荷指令數(shù)值傳輸至控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息共享；數(shù)據(jù)信息下載模塊，通過(guò)DCS中的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)獲取功能塊獲取各臺(tái)機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)的負(fù)荷指令數(shù)值；計(jì)算模塊運(yùn)算出全廠AGC負(fù)荷指令數(shù)值；信號(hào)濾波防抖功能模塊處理計(jì)算結(jié)果，獲得能克服干擾的全廠AGC負(fù)荷指令信號(hào)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，可適用于各種形式DCS控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，電網(wǎng)調(diào)度側(cè)無(wú)需增加任何握手信號(hào)，也無(wú)需改變電網(wǎng)調(diào)度側(cè)的EMS系統(tǒng)與調(diào)度運(yùn)行方式，使得電力系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性的矛盾得到了化解與統(tǒng)一。
文檔編號(hào)H02J3/00GK201570861SQ200920060340
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者萬(wàn)文軍, 羅嘉, 陳銳民 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院