一种水电站并网发电电压在线监测自动调节系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力装置综合管理系统技术领域，尤其是一种水电站并网发电电压在线监测自动调节系统。
【背景技术】
[0002]水电是一种可再生的清洁能源，国家对于小水电的开发实行鼓励和扶持的政策。但小水电的并网运行确给大电网带来了一定的负面影响，主要体现在电压质量的不稳定和线损的增加。由于小水电的电压质量而导致居民家用电器损坏的事件时有发生，特别是雨水充沛期，各小水电争先抢发电而形成的无秩序上网，导致就地上网的供电区域内电压过高，从而影响居民家用电器的使用寿命甚至损坏，不仅导致因电压质量问题的用户投诉增加，同时也增加了供电企业因赔偿而产生的经济负担，给供电企业的社会形象造成不良影响。这是由于各小水电在水电上网时，因考虑自身利益，只发有功，不发无功，而供电区域所需的无功电源全部从网电吸取，这不仅包括供电区域内无功需求，同时也包括水电发电机组自身所需要的无功需求。而供电所所管理的台区装有无功补偿装置，在正常情况下是能够满足功率因素考核要求的；而水轮发电机组没有安装无功补偿装置，在水电上网期间，增加了对电网的无功需求，同时也增加了因无功潮流所带来的线路损耗。因此，让水轮发电机有序的上网，对发电机并网发电进行系统的管理非常有必要。
[0003]目前暂无此类针对电压的在线监控自动调节系统，此类小水电站并入电网，但属于私人水电站，供电系统只能管理自身的变电站，无法获取水电站的相关电压、电流、有功、无功数据，经常水电站发电电压过高抬高变电站电压，造成周边用电用户电压抬高，设备损坏，供电公司只能通过电话联系水电站工作人员要求降压，无法做到远程监控。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能够实时在线监控、自动调节的智能化控制，当水轮发电机发电时，对发电机的机端电压进行合理的调节，使得水电站有序上网，避免造成电压质量问题的水电站并网发电电压在线监测自动调节系统。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种水电站并网发电电压在线监测自动调节系统，包括用于采集发电机的机端电压有效值、电流有效值和励磁电流的水电站励磁调节装置、用于采集变电站母线A、B、C三相电压有效值的变电站电压监测仪以及用于对采集到的变电站和水电站电压值进行对比调节的监控调节主站，三者之间通过光纤通讯网络通信。
[0006]所述水电站励磁调节装置采用励磁调节器，励磁调节器的输入端通过电缆与水轮发电机的电压电流采样端子连接，励磁调节器的输出端通过电缆与发电机的励磁机相连接。
[0007]所述变电站电压监测仪取变电站压变端子箱的57.7v标称电压，标称电压A、B、C分别接电压监测仪的电压采样端。
[0008]所述监控调节主站由位于调度室的主机和多个客户终端计算机组成，水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪均通过网络服务器与主机和客户终端计算机通讯。
[0009]所述水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪的485通信端口均与485转光纤模块相连，水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪依次通过485转光纤模块、光纤与监控调节主站相连。
[0010]由上述技术方案可知，本实用新型通过对水电站并网发电电压进行在线监控自动管理，通过自动采集和智能调节，解决了现有的水电电压依靠人工抄表手动调节的问题，实现了安全可靠、实时在线监控自动调节的智能化控制，当水轮发电机发电时，对发电机的机端电压进行合理的调节，使得水电站有序上网，避免造成电压质量问题。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的电路框图。
【具体实施方式】
[0012]—种水电站并网发电电压在线监测自动调节系统，包括用于采集发电机的机端电压有效值、电流有效值和励磁电流的水电站励磁调节装置、用于采集变电站母线A、B、C三相电压有效值的变电站电压监测仪以及用于对采集到的变电站和水电站电压值进行对比调节的监控调节主站，三者之间通过光纤通讯网络通信，如图1所示。
[0013]如图1所示，所述水电站励磁调节装置采用励磁调节器，励磁调节器的输入端通过电缆与水轮发电机的电压电流采样端子连接，励磁调节器的输出端通过电缆与发电机的励磁机相连接。所述变电站电压监测仪取变电站压变端子箱的57.7v标称电压，标称电压A、B、C分别接电压监测仪的电压采样端。所述监控调节主站由位于调度室的主机和多个客户终端计算机组成，水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪均通过网络服务器与主机和客户终端计算机通讯。
[0014]如图1所示，所述水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪的485通信端口均与485转光纤模块相连，水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪依次通过485转光纤模块、光纤与监控调节主站相连。变电站电压监测仪和水电站励磁调节装置均配置485通信接口，由于水电站、变电站与监控调节主站之间的距离很远，相互之间铺设有光纤通道，变电站电压监测仪和水电站励磁调节装置通过485转光纤模块将电信号转换为光信号，通过光纤传输数据，监控调节主站通过光纤来接收数据，发送控制指令。
[0015]水电站励磁调节装置主要负责采集发电机的机端电压有效值、电流有效值、励磁电流，可以计算得出发电机的有功无功参量；变电站电压监测仪采集变电站母线A、B、C三相电压有效值。水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪将采集到的数据量经由光纤通讯网络送到监控调节主站，监控调节主站的主机对采集到的变电站和水电站电压值进行对比调节，具体调节的原理方法如下:当水电站机端电压过高时，主机发送减压指令给励磁调节器，将水轮发电机的励磁电流减小，从而使得发电机的机端电压降低；当水电站机端电压过低的时候，主机发送增压指令将发电机的励磁电流增大，从而抬高发电机的机端电压；通过不断的发送增压指令或减压指令来对机端电压改变以达到机端电压与变电站电压相适应，机端电压的改变最终影响变电站的电压。
[0016]变电站的电压通过采集的数据对比水电站机端采集的数据来进行一个良性循环，这样水电站机端电压和变电站电压对比，水电站机端电压，采集的变电站电压，三者就紧密联系在一起。通过三者之间的关系和调节水电站机端的电压来控制整个电压系统，从而达到一个合理治理电压质量的目标，并很好的对水轮发电机发电进行系统的管理。
[0017]实施例一
[0018]变电站电压监测仪采集璜田变电站内母线三相电压有效值UA、UB、UC，变电站电压监测仪与网络服务器之间为光纤网络连接，采集到的电压有效值数据上传到监控调节主站的数据库。励磁调节器连接南源水电站内水轮发电机组，负责采集水轮发电机组机端电压、电流、励磁电流等发电机参数，通过控制发电机励磁电流来调控发电机的机端电压。采集到的相关参数通过光纤上传到监控调节主站。正常工作时，监控调节主站的主机后台程序负责收集变电站电压监测仪和励磁调节器采集到的相关参数，实现实时在线监控，并通过一定的算法实现自动调节功能，具体原理如下:对比水电站电压监测仪采集到的变电站UA, UB, UC三相电压及励磁调节器采集到水电站机端电压UAUUB 1、UC1，如果UAUUB 1、UC1偏离预先设定的正常值，则监控调节主站发送增加励磁电流、减少励磁电流指令来调节发电机出口电压UA1、UB1、UC1，同时可以对水电点水轮机组的无功功率进行调节，使发电机所发无功功率达到一个正常值，减少了发电机对电网的无功需求。监控调节主站主要负责采集存储相关数据并控制，通过ASP.NET技术对数据进行访问，将数据库数据以网页的方式显示出来。通过AJAX技术来实现数据的动态刷新，客户可以通过网页方式来浏览当前设备采集相关数据以及查询历史数据，客户可以通过主机控制后台来调节电压来达到预期的效果O
[0019]综上所述，本实用新型通过对水电站并网发电电压进行在线监控自动管理，通过自动采集和智能调节，解决了现有的水电电压依靠人工抄表手动调节的问题，实现了安全可靠、实时在线监控自动调节的智能化控制，当水轮发电机发电时，对发电机的机端电压进行合理的调节，使得水电站有序上网，避免造成电压质量问题。
【主权项】
1.一种水电站并网发电电压在线监测自动调节系统，其特征在于:包括用于采集发电机的机端电压有效值、电流有效值和励磁电流的水电站励磁调节装置、用于采集变电站母线A、B、C三相电压有效值的变电站电压监测仪以及用于对采集到的变电站和水电站电压值进行对比调节的监控调节主站，三者之间通过光纤通讯网络通信。2.根据权利要求1所述的水电站并网发电电压在线监测自动调节系统，其特征在于:所述水电站励磁调节装置采用励磁调节器，励磁调节器的输入端通过电缆与水轮发电机的电压电流采样端子连接，励磁调节器的输出端通过电缆与发电机的励磁机相连接。3.根据权利要求1所述的水电站并网发电电压在线监测自动调节系统，其特征在于:所述变电站电压监测仪取变电站压变端子箱的57.7v标称电压，标称电压A、B、C分别接电压监测仪的电压采样端。4.根据权利要求1所述的水电站并网发电电压在线监测自动调节系统，其特征在于:所述监控调节主站由位于调度室的主机和多个客户终端计算机组成，水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪均通过网络服务器与主机和客户终端计算机通讯。5.根据权利要求1所述的水电站并网发电电压在线监测自动调节系统，其特征在于:所述水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪的485通信端口均与485转光纤模块相连，水电站励磁调节装置、变电站电压监测仪依次通过485转光纤模块、光纤与监控调节主站相连。
【专利摘要】本实用新型涉及一种水电站并网发电电压在线监测自动调节系统，包括用于采集发电机的机端电压有效值、电流有效值和励磁电流的水电站励磁调节装置、用于采集变电站母线A、B、C三相电压有效值的变电站电压监测仪以及用于对采集到的变电站和水电站电压值进行对比调节的监控调节主站，三者之间通过光纤通讯网络通信。本实用新型通过对水电站并网发电电压进行在线监控自动管理，通过自动采集和智能调节，解决了现有的水电电压依靠人工抄表手动调节的问题，实现了安全可靠、实时在线监控自动调节的智能化控制，当水轮发电机发电时，对发电机的机端电压进行合理的调节，使得水电站有序上网，避免造成电压质量问题。
【IPC分类】H02J3/46, H02J13/00
【公开号】CN205265264
【申请号】CN201520496708
【发明人】刘清, 张建怀, 杨乐, 刘晓辉, 张扬, 张弛
【申请人】合肥科鼎电气有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年7月10日