专利名称：高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节方法
技术领域：
本发明涉及一种励磁系统的自动调节方法，具体涉及一种高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节方法。
背景技术：
目前，国内外还没有厂家在高炉煤气余压发电装置上实现高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节控制功能，现在，国内均采用励磁系统现场手动操作模式，但是，伴随着工业自动化程度的不断升高，该技术的不完整性己经慢慢的显现了出来，并网后，还需要技术人员根据现场设备运行状态，人为判断，选择在合适的条件下，手动调节励磁系统，在增磁或减磁手动操作完成后，人为选择合适的工况，将励磁系统手动由"恒电压"模式切换到"恒功率因数"或"恒无功"模式，无法实现现场无人值守的远程操作模式，所以，这种操作模式需要专人负责，运营成本较大。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节方法，实现了程序化的操作模式，满足了现场无人值守的远程控制励磁系统自动调节功能。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节方法，包括下
列步骤
第一步，在高炉煤气余压发电装置用发电机GS1与可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3之间设置一个励磁控制系统AVR4，
做为发电机的励磁系统检测及调节单元，励磁控制系统AVR4按照国
家标准要求进行参数设定，且独立成柜，
第二步，在可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3柜内设立
用于A/B通道选择、励磁通道投/退、手/自动励磁调节、增磁、减磁、
恒功率因数控制和恒无功控制的中间继电器，由可编程控制器PLC2
或集散控制系统DCS3发出信号控制以上中间继电器的通/断，向励
磁控制系统AVR4发出励磁调节及控制信号，并网后由可编程控制器
PLC2或集散控制系统DCS3向励磁控制系统AVR4发出恒电压控制、
自动运行、选择通道A和励磁通道投入信号，确保励磁系统正常运
行，
第三步，将外部输入的发电机并网真空断路器辅助接点通/断信号、高炉煤气余压发电装置的转速检测信号、发电机有功功率信号、发电机功率因数信号输入到可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3内部，进行编程及逻辑连锁，
第四步，具体编程及逻辑连锁过程如下
当发电机并网真空断路器辅助接点处于合闸位置，高炉煤气余压发电装置的转速等于100%额定转速时，可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3通过继电器向励磁控制系统AVR4每隔1S发出一个脉宽为0.5S的增磁脉冲信号，使增磁继电器闭合或断开，直到发电机功率因数COSQX).80;
在增磁过程中，发电机功率因数COSQ》0.85，则可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3通过继电器向励磁控制系统AVR4每隔1S发出一个脉宽为0.5S的减磁脉冲信号，使减磁继电器闭合或断开，直到发电机功率因数COSQS0.85为止，
等到外部输入的高炉煤气余压发电装置的发电机有功功率P》10MPe时，选择恒功率因数方式运行，至此，高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节控制结束。
由于本发明解决了以前高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的调节无法远程自动控制的问题，故而实现了程序化的操作模式，满足了现场无人值守的远程控制励磁系统自动调节功能。
图1是高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统调节控制的一次电路图。
图2是可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3送入励磁控制系统AVR4的参与控制信号示意图。
图3是送入可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3的参与控制信号示意图。
图4是可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3送入励磁控制系统AVR4信号示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作进一歩的详细描述。
第一步，参见图1，在高炉煤气余压发电装置用发电机GS1与可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3之间设置一个励磁控制系统AVR4，做为发电机的励磁系统检测及调节单元，励磁控制系统AVR4由励磁厂家按照国家标准要求进行参数设定，且独立成柜，
第二步，参见图2，在可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3柜内设立A/B通道选择继电器101KA、励磁通道投/退继电器102KA、手/自动励磁调节继电器103KA、增磁继电器104KA、减磁继电器105KA、恒功率因数控制继电器106KA和恒无功控制继电器107KA;由可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3发出信号控制以上中间继电器的通/断，向励磁控制系统AVR4发出励磁调节及控制信号，
所述的A/B通道选择继电器101KA常开接点闭合表示为选择通道B，常开接点断开表示为选择通道A;
所述的励磁通道投/退继电器102KA常开接点闭合表示为励磁通道投入，常开接点断开表示为励磁通道退出；
所述的手/自动励磁调节继电器103KA常开接点闭合表示为自动励磁调节，常开接点断开表示为手动励磁调节；
所述的增磁继电器104KA常开接点闭合表示为增磁调节；
所述的减磁继电器105KA常开接点闭合表示为增减磁调节；
所述的恒功率因数控制继电器106KA常开接点闭合表示为恒功率因数闭环调节；
所述的恒无功控制继电器107KA常开接点闭合表示为恒无功闭环调节；
当恒功率因数控制继电器106KA常开接点与恒无功控制继电器107KA常开接点均断开时为选择恒电压控制。
参见图3，并网后由可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3向励磁控制系统AVR4发出恒电压控制、自动运行、选择通道A、励磁通道投入信号，确保励磁系统正常运行，即要求恒功率因数控制106KA继电器常开接点断开、恒无功控制107KA继电器常开接点断开、手/自动励磁调节103KA继电器常开接点闭合、A/B通道选择101KA继电器常开接点断开、励磁通道投/退102KA继电器常开接点闭合，
第三步，参见图1及图4，将外部输入的发电机并网真空断路器1QF辅助接点通/断信号、高炉煤气余压发电装置的转速检测信号、发电机有功功率PW检测信号、发电机功率因数COSQ的检测信号输入到可编程控制器PLC2或集散控制系统DCS3内部，进行编程及逻辑连锁，
第四步，当发电机并网真空断路器1QF辅助接点处于合闸位置，高炉煤气余压发电装置的转速等于100%额定转速时，可编程控制器PLC或集散控制系统DCS通过继电器向励磁控制系统AVR每隔IS发出一个脉宽为0.5S的增磁脉冲信号，使增磁继电器104KA的常开接点闭合或断开，直到发电机功率因数COSQ^0.80;
在增磁过程中，发电机功率因数COSQ》0.85，则可编程控制器PLC或集散控制系统DCS通过减磁继电器107KA向励磁控制系统AVR每隔IS发出一个脉宽为0.5S的减磁脉冲信号，使减磁继电器105KA的常开接点闭合或断开，直到发电机功率因数COSQS0.85为止；
等到外部输入的高炉煤气余压发电装置的发电机有功功率检测值PW》10。/。的发电机额定有功功率Pe时，选择恒功率因数方式运行，即要求恒功率因数控制继电器106KA的常幵接点闭合。至此，高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节控制结束。
附图中1QF为发电机并网真空断路器及其辅助接点代号；
1TV为发电机出线电压互感器；
1TA为电流互感器；
3TV为励磁调节电压互感器；
PW为发电机有功功率表，带4-20mA信号输出；
COSQ为发电机功率因数表，带4-20mA信号输出；
AVR为励磁控制系统；
PMG为永磁发电机；
EX为副励磁机；GS为发电机；
101KA为A/B通道选择继电器及其辅助接点代号；
102KA为励磁通道投/退继电器及其辅助接点代号；
103KA为手/自动励磁调节继电器及其辅助接点代号；
104KA为增磁继电器及其辅助接点代号；
105KA为减磁继电器及其辅助接点代号；
106KA为恒功率因数控制继电器及其辅助接点代号；
107KA为恒无功控制继电器及其辅助接点代号。经多次实验表明，本发明安全可靠，完成了高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节控制功能，实现了程序化的操作模式，满足了现场无人值守的远程控制励磁系统自动调节功能，填补了这一技术领域内的国内外空白。
权利要求
1、高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节方法，其特征在于包括下列步骤第一步，在高炉煤气余压发电装置用发电机(GS1)与可编程控制器(PLC2)或集散控制系统(DCS3)之间设置一个励磁控制系统(AVR4)，作为发电机的励磁系统检测及调节单元，第二步，在可编程控制器(PLC2)或集散控制系统(DCS3)柜内设立用于A/B通道选择、励磁通道投/退、手/自动励磁调节、增磁、减磁、恒功率因数控制和恒无功控制的中间继电器，由可编程控制器(PLC2)或集散控制系统(DCS3)发出信号控制以上中间继电器的通/断，向励磁控制系统(AVR4)发出励磁调节及控制信号，并网后由可编程控制器(PLC2)或集散控制系统(DCS3)向励磁控制系统(AVR4)发出恒电压控制、自动运行、选择通道A和励磁通道投入信号，第三步，将外部输入的发电机并网真空断路器辅助接点通/断信号、高炉煤气余压发电装置的转速检测信号、发电机有功功率信号和发电机功率因数信号输入到可编程控制器(PLC2)或集散控制系统(DCS3)内部，进行编程及逻辑连锁。
2、根据权利要求1所说的高炉煤气余压发电装置并网后励磁系 统的自动调节方法，其特征在于具体编程及逻辑连锁过程如下当发电机并网真空断路器辅助接点处于合闸位置，高炉煤气余压 发电装置的转速等于100%额定转速时，可编程控制器(PLC2)或集 散控制系统(DCS3)通过继电器向励磁控制系统(AVR4)每隔1S 发出一个脉宽为0.5S的增磁脉冲信号，使增磁继电器闭合或断开，直到发电机功率因数(COSQ)》0.80;在增磁过程中，发电机功率因数(COSQ)》0.85，则可编程控 制器(PLC2)或集散控制系统(DCS3)通过继电器向励磁控制系统 (AVR4)每隔1S发出一个脉宽为0.5S的减磁脉冲信号，使减磁继 电器闭合或断开，直到发电机功率因数(COSQ) 为止，等到外部输入的高炉煤气余压发电装置的发电机有功功率(P) ^10c/c)Pe时，选择恒功率因数方式运行。
全文摘要
高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节方法，通过在高炉煤气余压发电装置用发电机与可编程控制器PLC或集散控制系统DCS之间设置一个励磁控制系统AVR，通过PLC或DCS发出信号控制继电器的通/断，向励磁控制系统AVR发出励磁调节及控制信号；并由PLC或DCS根据外部输入的发电机并网真空断路器辅助接点通/断信号等进行内部的编程及逻辑连锁，最终通过系统编程完成高炉煤气余压发电装置并网后励磁系统的自动调节控制功能；本发明实现了程序化的操作模式，满足了现场无人值守的远程控制励磁系统自动调节功能，填补了这一技术领域内的国内外空白。
文档编号H02P9/14GK101604949SQ20091002320
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者宁 周, 勇 李, 航 王 申请人:西安陕鼓动力股份有限公司