一種水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力裝置綜合管理系統技術領域，尤其是一種水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統。
【背景技術】
[0002]水電是一種可再生的清潔能源，國家對于小水電的開發實行鼓勵和扶持的政策。但小水電的并網運行確給大電網帶來了一定的負面影響，主要體現在電壓質量的不穩定和線損的增加。由于小水電的電壓質量而導致居民家用電器損壞的事件時有發生，特別是雨水充沛期，各小水電爭先搶發電而形成的無秩序上網，導致就地上網的供電區域內電壓過高，從而影響居民家用電器的使用壽命甚至損壞，不僅導致因電壓質量問題的用戶投訴增加，同時也增加了供電企業因賠償而產生的經濟負擔，給供電企業的社會形象造成不良影響。這是由于各小水電在水電上網時，因考慮自身利益，只發有功，不發無功，而供電區域所需的無功電源全部從網電吸取，這不僅包括供電區域內無功需求，同時也包括水電發電機組自身所需要的無功需求。而供電所所管理的臺區裝有無功補償裝置，在正常情況下是能夠滿足功率因素考核要求的；而水輪發電機組沒有安裝無功補償裝置，在水電上網期間，增加了對電網的無功需求，同時也增加了因無功潮流所帶來的線路損耗。因此，讓水輪發電機有序的上網，對發電機并網發電進行系統的管理非常有必要。
[0003]目前暫無此類針對電壓的在線監控自動調節系統，此類小水電站并入電網，但屬于私人水電站，供電系統只能管理自身的變電站，無法獲取水電站的相關電壓、電流、有功、無功數據，經常水電站發電電壓過高抬高變電站電壓，造成周邊用電用戶電壓抬高，設備損壞，供電公司只能通過電話聯系水電站工作人員要求降壓，無法做到遠程監控。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種能夠實時在線監控、自動調節的智能化控制，當水輪發電機發電時，對發電機的機端電壓進行合理的調節，使得水電站有序上網，避免造成電壓質量問題的水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:一種水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統，包括用于采集發電機的機端電壓有效值、電流有效值和勵磁電流的水電站勵磁調節裝置、用于采集變電站母線A、B、C三相電壓有效值的變電站電壓監測儀以及用于對采集到的變電站和水電站電壓值進行對比調節的監控調節主站，三者之間通過光纖通訊網絡通信。
[0006]所述水電站勵磁調節裝置采用勵磁調節器，勵磁調節器的輸入端通過電纜與水輪發電機的電壓電流采樣端子連接，勵磁調節器的輸出端通過電纜與發電機的勵磁機相連接。
[0007]所述變電站電壓監測儀取變電站壓變端子箱的57.7v標稱電壓，標稱電壓A、B、C分別接電壓監測儀的電壓采樣端。
[0008]所述監控調節主站由位于調度室的主機和多個客戶終端計算機組成，水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀均通過網絡服務器與主機和客戶終端計算機通訊。
[0009]所述水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀的485通信端口均與485轉光纖模塊相連，水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀依次通過485轉光纖模塊、光纖與監控調節主站相連。
[0010]由上述技術方案可知，本實用新型通過對水電站并網發電電壓進行在線監控自動管理，通過自動采集和智能調節，解決了現有的水電電壓依靠人工抄表手動調節的問題，實現了安全可靠、實時在線監控自動調節的智能化控制，當水輪發電機發電時，對發電機的機端電壓進行合理的調節，使得水電站有序上網，避免造成電壓質量問題。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的電路框圖。
【具體實施方式】
[0012]—種水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統，包括用于采集發電機的機端電壓有效值、電流有效值和勵磁電流的水電站勵磁調節裝置、用于采集變電站母線A、B、C三相電壓有效值的變電站電壓監測儀以及用于對采集到的變電站和水電站電壓值進行對比調節的監控調節主站，三者之間通過光纖通訊網絡通信，如圖1所示。
[0013]如圖1所示，所述水電站勵磁調節裝置采用勵磁調節器，勵磁調節器的輸入端通過電纜與水輪發電機的電壓電流采樣端子連接，勵磁調節器的輸出端通過電纜與發電機的勵磁機相連接。所述變電站電壓監測儀取變電站壓變端子箱的57.7v標稱電壓，標稱電壓A、B、C分別接電壓監測儀的電壓采樣端。所述監控調節主站由位于調度室的主機和多個客戶終端計算機組成，水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀均通過網絡服務器與主機和客戶終端計算機通訊。
[0014]如圖1所示，所述水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀的485通信端口均與485轉光纖模塊相連，水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀依次通過485轉光纖模塊、光纖與監控調節主站相連。變電站電壓監測儀和水電站勵磁調節裝置均配置485通信接口，由于水電站、變電站與監控調節主站之間的距離很遠，相互之間鋪設有光纖通道，變電站電壓監測儀和水電站勵磁調節裝置通過485轉光纖模塊將電信號轉換為光信號，通過光纖傳輸數據，監控調節主站通過光纖來接收數據，發送控制指令。
[0015]水電站勵磁調節裝置主要負責采集發電機的機端電壓有效值、電流有效值、勵磁電流，可以計算得出發電機的有功無功參量；變電站電壓監測儀采集變電站母線A、B、C三相電壓有效值。水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀將采集到的數據量經由光纖通訊網絡送到監控調節主站，監控調節主站的主機對采集到的變電站和水電站電壓值進行對比調節，具體調節的原理方法如下:當水電站機端電壓過高時，主機發送減壓指令給勵磁調節器，將水輪發電機的勵磁電流減小，從而使得發電機的機端電壓降低；當水電站機端電壓過低的時候，主機發送增壓指令將發電機的勵磁電流增大，從而抬高發電機的機端電壓；通過不斷的發送增壓指令或減壓指令來對機端電壓改變以達到機端電壓與變電站電壓相適應，機端電壓的改變最終影響變電站的電壓。
[0016]變電站的電壓通過采集的數據對比水電站機端采集的數據來進行一個良性循環，這樣水電站機端電壓和變電站電壓對比，水電站機端電壓，采集的變電站電壓，三者就緊密聯系在一起。通過三者之間的關系和調節水電站機端的電壓來控制整個電壓系統，從而達到一個合理治理電壓質量的目標，并很好的對水輪發電機發電進行系統的管理。
[0017]實施例一
[0018]變電站電壓監測儀采集璜田變電站內母線三相電壓有效值UA、UB、UC，變電站電壓監測儀與網絡服務器之間為光纖網絡連接，采集到的電壓有效值數據上傳到監控調節主站的數據庫。勵磁調節器連接南源水電站內水輪發電機組，負責采集水輪發電機組機端電壓、電流、勵磁電流等發電機參數，通過控制發電機勵磁電流來調控發電機的機端電壓。采集到的相關參數通過光纖上傳到監控調節主站。正常工作時，監控調節主站的主機后臺程序負責收集變電站電壓監測儀和勵磁調節器采集到的相關參數，實現實時在線監控，并通過一定的算法實現自動調節功能，具體原理如下:對比水電站電壓監測儀采集到的變電站UA, UB, UC三相電壓及勵磁調節器采集到水電站機端電壓UAUUB 1、UC1，如果UAUUB 1、UC1偏離預先設定的正常值，則監控調節主站發送增加勵磁電流、減少勵磁電流指令來調節發電機出口電壓UA1、UB1、UC1，同時可以對水電點水輪機組的無功功率進行調節，使發電機所發無功功率達到一個正常值，減少了發電機對電網的無功需求。監控調節主站主要負責采集存儲相關數據并控制，通過ASP.NET技術對數據進行訪問，將數據庫數據以網頁的方式顯示出來。通過AJAX技術來實現數據的動態刷新，客戶可以通過網頁方式來瀏覽當前設備采集相關數據以及查詢歷史數據，客戶可以通過主機控制后臺來調節電壓來達到預期的效果O
[0019]綜上所述，本實用新型通過對水電站并網發電電壓進行在線監控自動管理，通過自動采集和智能調節，解決了現有的水電電壓依靠人工抄表手動調節的問題，實現了安全可靠、實時在線監控自動調節的智能化控制，當水輪發電機發電時，對發電機的機端電壓進行合理的調節，使得水電站有序上網，避免造成電壓質量問題。
【主權項】
1.一種水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統，其特征在于:包括用于采集發電機的機端電壓有效值、電流有效值和勵磁電流的水電站勵磁調節裝置、用于采集變電站母線A、B、C三相電壓有效值的變電站電壓監測儀以及用于對采集到的變電站和水電站電壓值進行對比調節的監控調節主站，三者之間通過光纖通訊網絡通信。2.根據權利要求1所述的水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統，其特征在于:所述水電站勵磁調節裝置采用勵磁調節器，勵磁調節器的輸入端通過電纜與水輪發電機的電壓電流采樣端子連接，勵磁調節器的輸出端通過電纜與發電機的勵磁機相連接。3.根據權利要求1所述的水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統，其特征在于:所述變電站電壓監測儀取變電站壓變端子箱的57.7v標稱電壓，標稱電壓A、B、C分別接電壓監測儀的電壓采樣端。4.根據權利要求1所述的水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統，其特征在于:所述監控調節主站由位于調度室的主機和多個客戶終端計算機組成，水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀均通過網絡服務器與主機和客戶終端計算機通訊。5.根據權利要求1所述的水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統，其特征在于:所述水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀的485通信端口均與485轉光纖模塊相連，水電站勵磁調節裝置、變電站電壓監測儀依次通過485轉光纖模塊、光纖與監控調節主站相連。
【專利摘要】本實用新型涉及一種水電站并網發電電壓在線監測自動調節系統，包括用于采集發電機的機端電壓有效值、電流有效值和勵磁電流的水電站勵磁調節裝置、用于采集變電站母線A、B、C三相電壓有效值的變電站電壓監測儀以及用于對采集到的變電站和水電站電壓值進行對比調節的監控調節主站，三者之間通過光纖通訊網絡通信。本實用新型通過對水電站并網發電電壓進行在線監控自動管理，通過自動采集和智能調節，解決了現有的水電電壓依靠人工抄表手動調節的問題，實現了安全可靠、實時在線監控自動調節的智能化控制，當水輪發電機發電時，對發電機的機端電壓進行合理的調節，使得水電站有序上網，避免造成電壓質量問題。
【IPC分類】H02J3/46, H02J13/00
【公開號】CN205265264
【申請號】CN201520496708
【發明人】劉清, 張建懷, 楊樂, 劉曉輝, 張揚, 張弛
【申請人】合肥科鼎電氣有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年7月10日