專利名稱：熱電機組發電機的無功功率控制方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電網控制技術，尤其涉及一種熱電機組發電機的無功功率控制方法及控制系統。
背景技術：
許多發電與用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、發電機、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率。所謂的“無功”并不是“無用”的電功率，只不過它的功率并不轉化為機械能、熱能而已。因此在供用電系統中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。對用電設備進行無功補償通常采用的方法主要有3種低壓個別補償、低壓集中·補償、高壓集中補償。低壓個別補償是指根據個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地與用電設備并接，它與用電設備共用一套斷路器(即開關)。通過控制、保護裝置與電機同時投切。低壓個別補償適用于補償個別大容量且連續運行(如大中型異步電動機)的無功消耗，以補勵磁無功為主。低壓個別補償的優點是用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，因此不會造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優點。低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據低壓母線上的無功負荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調節。低壓集中補償的優點接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網損，具有較高的經濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。高壓集中補償是指將并聯電容器組直接裝在變電所的6 IOkV高壓母線上的補償方式。適用于用戶遠離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可以減少對電力系統無功的消耗并可以起到一定的補償作用；補償裝置根據負荷的大小自動投切，從而合理地提高了用戶的功率因數，避免功率因數降低導致電費的增加。同時便于運行維護，補償效益高。
發明內容
本發明旨在提出一種熱電機組發電機的無功功率的控制方法和控制系統。根據本發明的一實施例，提出一種熱電機組發電機的無功功率控制方法，該方法包括如下的步驟檢測是否達到定時周期，達到定時周期則開始后續步驟，沒有達到定時周期則繼續等待；向熱電機組中的每一個發電機發送預調節指令，預調節指令包含發電機的無功功率調節目標參數；每一個發電機接收預調節指令，讀取發電機的實際無功功率并基于實際無功功率和無功功率調節目標參數產生該發電機的預調節量，每一個發電機反饋預調節量；接收每一個發電機反饋的預調節量，判斷預調節量是否在允許范圍內，對于在允許范圍內的預調節量，基于該預調節量生成正式調節量，正式調節量中包含發電機編號；對于在允許范圍外的預調節量，不生成正式調節量，但記錄下發電機編號；發送包含有發電機編號的正式調節量，發電機接收到正式調節量后，發電機根據與自己的編號相符的正式調節量對勵磁調節器進行調節，增加或者減少勵磁電流以調節發電機的無功功率；重復上述步驟。在一個實施例中，定時周期為10 15分鐘。 在一個實施例中，產生發電機的預調節量包括讀取發電機的實際無功功率；計算實際無功功率和無功功率調節目標參數的差值，所述差值為預調節量。在一個實施例中，對于連續三次反饋的預調節量在允許范圍外的發電機，發出報警信號，所述報警信號中包含該發電機的發電機編號。根據本發明的一實施例，提出一種熱電機組發電機的無功功率控制系統，包括定時器、主控單兀和一組發電機。定時器根據重置信號設定定時周期，達到定時周期則發出啟動信號。主控單元連接到所述定時器，在接收到定時器發出的啟動信號后向熱電機組中的每一個發電機發送預調節指令，預調節指令包含發電機的無功功率調節目標參數。主控單元在接收每一個發電機反饋的預調節量后，判斷預調節量是否在允許范圍內，對于在允許范圍內的預調節量，基于該預調節量生成正式調節量，正式調節量中包含發電機編號，對于在允許范圍外的預調節量，不生成正式調節量，但記錄下發電機編號。主控單元發送包含有發電機編號的正式調節量，并向定時器發送重置信號。一組發電機連接到主控單元，發電機接收預調節指令，讀取發電機的實際無功功率并基于實際無功功率和無功功率調節目標參數產生該發電機的預調節量，每一個發電機反饋預調節量。發電機接收到正式調節量后，發電機根據與自己的編號相符的正式調節量對勵磁調節器進行調節，增加或者減少勵磁電流以調節發電機的無功功率。在一個實施例中，定時器設定的定時周期為10 15分鐘。在一個實施例中，發電機產生發電機的預調節量包括讀取發電機的實際無功功率。計算實際無功功率和無功功率調節目標參數的差值，所述差值為預調節量。在一個實施例中，對于連續三次反饋的預調節量在允許范圍外的發電機，主控單元發出報警信號，報警信號中包含該發電機的發電機編號。本發明的無功功率控制方法及控制系統每隔一段時間對發電機下達預調節指令，發電機考慮實際運行情況后予以反饋，結合發電機的反饋做出最終的調整方案，之后發電機調節勵磁調節器來調節無功功率。
圖I揭示了根據本發明的一實施例的熱電機組發電機的無功功率控制方法的流程圖。圖2揭示了根據本發明的一實施例的熱電機組發電機的無功功率控制系統的結構框圖。
具體實施例方式參考圖I所示，本發明揭示了一種熱電機組發電機的無功功率控制方法，該方法100包括如下的步驟102.檢測是否達到定時周期，達到定時周期則開始后續步驟，沒有達到定時周期則繼續等待。在一個實施例中，定時周期為設定為10 15分鐘。104.向熱電機組中的每一個發電機發送預調節指令，預調節指令包含發電機的無 功功率調節目標參數。106.每一個發電機接收預調節指令，讀取發電機的實際無功功率并基于實際無功功率和無功功率調節目標參數產生該發電機的預調節量，每一個發電機反饋預調節量。在一個實施例中，該步驟106的實現過程如下讀取發電機的實際無功功率。計算實際無功功率和無功功率調節目標參數的差值，差值為預調節量。108.接收每一個發電機反饋的預調節量，判斷預調節量是否在允許范圍內，對于在允許范圍內的預調節量，基于該預調節量生成正式調節量，所述正式調節量中包含發電機編號；對于在允許范圍外的預調節量，不生成正式調節量，但記錄下發電機編號。在一個實施例中，把允許范圍設定為在發電機無功功率的“死區”范圍之外，如果預調節量落入“死區”范圍，則不進行調節。對于預調節量在“死區”范圍之外的情況，將預調節量作為正式調節量進行調節。110.發送包含有發電機編號的正式調節量，發電機接收到正式調節量后，發電機根據與自己的編號相符的正式調節量對勵磁調節器進行調節，增加或者減少勵磁電流以調節發電機的無功功率。在一個實施例中，正式調節量中包含有脈沖控制信號，勵磁調節器根據該脈沖控制信號，通過增、減勵磁調節器給定值來改變發電機勵磁電流，進而調節發電機定子電壓，使機組無功功率達到目標值。重復上述步驟102-110。其中，對于步驟108中預調節量在允許范圍之外的發電機，記錄其發電機編號同時記錄下調節不成功的次數，如果連續三個循環中，該發電機連續三次反饋的預調節量在允許范圍外，則發出報警信號，報警信號中包含該發電機的發電機編號。參考圖2所示，本發明還揭示了一種熱電機組發電機的無功功率控制系統，該系統200包括定時器202、主控單元204和一組發電機206。定時器202根據重置信號設定定時周期，達到定時周期則發出啟動信號。在一個實施例中，定時器202設定的定時周期為10 15分鐘。主控單元204連接到定時器202，在接收到定時器202發出的啟動信號后向熱電機組中的每一個發電機206發送預調節指令，預調節指令包含發電機的無功功率調節目標參數。主控單元204在接收每一個發電機206反饋的預調節量后，判斷預調節量是否在允許范圍內，對于在允許范圍內的預調節量，基于該預調節量生成正式調節量，正式調節量中包含發電機編號，對于在允許范圍外的預調節量，不生成正式調節量，但記錄下發電機編號。在一個實施例中，把允許范圍設定為在發電機無功功率的“死區”范圍之外，如果預調節量落入“死區”范圍，則不進行調節。對于預調節量在“死區”范圍之外的情況，將預調節量作為正式調節量進行調節。主控單元204發送包含有發電機編號的正式調節量，并向定時器202發送重置信號。一組發電機206連接到主控單元204，發電機206接收預調節指令，讀取發電機的實際無功功率并基于實際無功功率和無功功率調節目標參數產生該發電機的預調節量。在一個實施例中，發電機206產生發電機的預調節量包括讀取發電機的實際無功功率，計算實際無功功率和無功功率調節目標參數的差值，所述差值為預調節量。每一個發電機206反饋預調節量。發電機206接收到主控單元204發送的正式調節量后，發電機206根據與自己的編號相符的正式調節量對勵磁調節器進行調節，增加或者減少勵 磁電流以調節發電機的無功功率。在一個實施例中，正式調節量中包含有脈沖控制信號，勵磁調節器根據該脈沖控制信號，通過增、減勵磁調節器給定值來改變發電機勵磁電流，進而調節發電機定子電壓，使機組無功功率達到目標值。定時器202、主控單元204和發電機206循環執行上述的過程。對于預調節量在允許范圍之外的發電機，主控單元204記錄其發電機編號同時記錄下調節不成功的次數，如果連續三個循環中，該發電機連續三次反饋的預調節量在允許范圍外，則主控單元204發出報警信號，報警信號中包含該發電機206的發電機編號。本發明的無功功率控制方法及控制系統每隔一段時間對發電機下達預調節指令，發電機考慮實際運行情況后予以反饋，結合發電機的反饋做出最終的調整方案，之后發電機調節勵磁調節器來調節無功功率。
權利要求
1.一種熱電機組發電機的無功功率控制方法，其特征在于，包括 檢測是否達到定時周期，達到定時周期則開始后續步驟，沒有達到定時周期則繼續等待; 向熱電機組中的每一個發電機發送預調節指令，所述預調節指令包含發電機的無功功率調節目標參數； 每一個發電機接收所述預調節指令，讀取發電機的實際無功功率并基于實際無功功率和無功功率調節目標參數產生該發電機的預調節量，每一個發電機反饋預調節量； 接收每一個發電機反饋的預調節量，判斷預調節量是否在允許范圍內，對于在允許范圍內的預調節量，基于該預調節量生成正式調節量，所述正式調節量中包含發電機編號；對于在允許范圍外的預調節量，不生成正式調節量，但記錄下發電機編號； 發送包含有發電機編號的正式調節量，發電機接收到正式調節量后，發電機根據與自己的編號相符的正式調節量對勵磁調節器進行調節，增加或者減少勵磁電流以調節發電機的無功功率； 重復上述步驟。
2.如權利要求I所述的熱電機組發電機的無功功率控制方法，其特征在于， 所述定時周期為10 15分鐘。
3.如權利要求I所述的熱電機組發電機的無功功率控制方法，產生發電機的預調節量包括 讀取發電機的實際無功功率； 計算實際無功功率和無功功率調節目標參數的差值，所述差值為預調節量。
4.如權利要求I所述的熱電機組發電機的無功功率控制方法，其特征在于， 對于連續三次反饋的預調節量在允許范圍外的發電機，發出報警信號，所述報警信號中包含該發電機的發電機編號。
5.一種熱電機組發電機的無功功率控制系統，其特征在于，包括定時器、主控單元和一組發電機； 定時器根據重置信號設定定時周期，達到定時周期則發出啟動信號； 主控單元連接到所述定時器，在接收到定時器發出的啟動信號后向熱電機組中的每一個發電機發送預調節指令，所述預調節指令包含發電機的無功功率調節目標參數；主控單元在接收每一個發電機反饋的預調節量后，判斷預調節量是否在允許范圍內，對于在允許范圍內的預調節量，基于該預調節量生成正式調節量，所述正式調節量中包含發電機編號，對于在允許范圍外的預調節量，不生成正式調節量，但記錄下發電機編號；主控單元發送包含有發電機編號的正式調節量，并向定時器發送重置信號； 一組發電機連接到所述主控單元，發電機接收所述預調節指令，讀取發電機的實際無功功率并基于實際無功功率和無功功率調節目標參數產生該發電機的預調節量，每一個發電機反饋預調節量；發電機接收到正式調節量后，發電機根據與自己的編號相符的正式調節量對勵磁調節器進行調節，增加或者減少勵磁電流以調節發電機的無功功率。
6.如權利要求5所述的熱電機組發電機的無功功率控制系統，其特征在于， 所述定時器設定的定時周期為10 15分鐘。
7.如權利要求5所述的熱電機組發電機的無功功率控制系統，其特征在于，發電機產生發電機的預調節量包括 讀取發電機的實際無功功率； 計算實際無功功率和無功功率調節目標參數的差值，所述差值為預調節量。
8.如權利要求5所述的熱電機組發電機的無功功率控制系統，其特征在于， 對于連續三次反饋的預調節量在允許范圍外的發電機，主控單元發出報警信號，所述報警信號中包含該發電機的發電機編號。
全文摘要
本發明揭示了一種熱電機組發電機的無功功率控制方法，包括檢測是否達到定時周期，達到定時周期則開始后續步驟；向熱電機組中的每一個發電機發送包含發電機的無功功率調節目標參數的預調節指令；每一個發電機接收預調節指令，產生該發電機的預調節量并反饋預調節量；接收每一個發電機反饋的預調節量，判斷預調節量是否在允許范圍內，對于在允許范圍內的預調節量，基于該預調節量生成包含發電機編號的正式調節量；對于在允許范圍外的預調節量，不生成正式調節量，但記錄下發電機編號；發送正式調節量，發電機接收到正式調節量后，根據與自己的編號相符的正式調節量對勵磁調節器進行調節，增加或者減少勵磁電流以調節無功功率；重復上述步驟。
文檔編號H02J3/18GK102957152SQ20111024321
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月23日 優先權日2011年8月23日
發明者陸靜, 樓繼開, 張明, 徐帥 申請人:上海漕涇熱電有限責任公司