電力管理系統(tǒng)PMS技術(shù)說明

1、電力管理系統(tǒng)PMS岐術(shù)說明電力管理系統(tǒng)PMSPMS為工廠的發(fā)電和供電提供控制和監(jiān)測功能。有分析表 明，在對供電連續(xù)性高的工廠企業(yè)中，每一次斷電所造成的損失可高達100100 萬美元。PMsaPMsa 力于優(yōu)化電能的生產(chǎn)的消費，防止系統(tǒng)擾動造成的工廠停電，確保安 全運行。PMSPMS 主要包括以下功能模塊：減載功率控制電動機再加速起動發(fā)電機控制同期控制斷路器控制電動機控制變壓器控制以上功能都是相對獨立的模塊， 用戶可以根據(jù)工程的具體情況， 有針對性地 選擇相應(yīng)模塊，既滿足功能要求，乂保證了經(jīng)濟性。下面詳細介紹各個功能模塊。1.減載1.11.1 概述工廠供電網(wǎng)絡(luò)中，在某些情況下會出現(xiàn)負荷超過電源發(fā)

2、電機或者公用電網(wǎng) 聯(lián)絡(luò)線能夠供給的電力。這種情況所引起的后果取決于工廠供電網(wǎng)絡(luò)是與公用 電網(wǎng)相連接還是處于孤島運行模式：與電網(wǎng)相連出現(xiàn)功率不平衡時，供電網(wǎng)絡(luò)的頻率需由公用電網(wǎng)來維持，這將增加從公用 電網(wǎng)輸入的功率。如果輸入功率過大，超過了聯(lián)絡(luò)線的負載限制，將引起跳閘， 進入孤島運行模式。孤島運行模式功率不平衡將引起頻率下降，發(fā)電機必須增加出力以維持頻率。如果發(fā)電機 出力升到極限值還是無法消除功率不平衡，機組保護將起動跳閘，最終造成工廠 停電。減載系統(tǒng)的作用就是在發(fā)生功率不平衡時，通過切斷非重要負載或者供電網(wǎng) 絡(luò)的一局部，來確保工廠中所有必要和關(guān)鍵負載的供電。減載的應(yīng)用，通常做法是在不重要的負載

3、饋線保護中采用低頻減載功能。低 頻減載的原理是當(dāng)系統(tǒng)頻率降低到整定值以下，或者df/dtdf/dt 超過整定值時，根據(jù)事先設(shè)定的優(yōu)先級，分批切除負載。由于工廠運行時負載是實時變化的，而且在 不同的故障工況下，被切除電源的發(fā)電量也不同，系統(tǒng)功率缺額是無法預(yù)知的。 因此低頻減載存在不知道究竟該切多少負載，不知道已經(jīng)切了多少負載的缺點。而且這種方法是當(dāng)不良后果已經(jīng)出現(xiàn)頻率下降再采取補救措施的被動應(yīng)對，反響時間慢通常整定時間為 0.5S-2S0.5S-2S ,造成系統(tǒng)很大的頻率波動，嚴重時可 能造成停電。而 PMSPMS 的減載系統(tǒng)，是通過實時監(jiān)測引起功率不平衡的工況，按照事先確定 的優(yōu)先級順序切除局

4、部負荷來補償功率缺額。PMSMPMSM 有以下不同原理的減載功能：快速減載低頻減載最大峰值功率需量減載過負荷減載手動減載1.21.2 快速減載快速減載的原理是：系統(tǒng)實時監(jiān)測供電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，包括斷路器的分合、發(fā) 電機的出力、聯(lián)絡(luò)線的輸入功率、負載消耗的功率等。當(dāng)母聯(lián)或發(fā)電機斷路器分 閘時，減載系統(tǒng)會判斷形成幾個電氣孤島。對每一個電氣孤島，計算能量平衡。 如果負荷超過可發(fā)出的功率，那么將多余的負荷切除。減載系統(tǒng)最多可以設(shè)置 2020 個優(yōu)先級，由操作人員事先定義。在每個優(yōu)先級 內(nèi)還可以定義1010 個組。組是最小的減載單元。一旦減載啟動，系統(tǒng)會針對每一 個電氣孤島計算生成優(yōu)先級減載表，同時根據(jù)能量

5、平衡計算得出需要卸載的負 荷，與優(yōu)先級減載表進行比照，決定哪些負荷需要切除，最后發(fā)出減載命令。從 故障發(fā)生到減載命令發(fā)出，時間最長不超過150150 毫秒。正是由于 PMSPMS時監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)電量和負荷水平，可以在電力缺乏時迅速準 確地計算出功率缺額，保證了在最短的時間內(nèi)切除不重要的負荷。這是一種通過 預(yù)判主動采取應(yīng)對措施的方法，有效防止了故障引起的頻率波動和停電事故。1.31.3 低頻減載在 PMSPMS 中，低頻減載是作為快速減載的備用功能。當(dāng)快速減載失敗時，該功 能會自動調(diào)用。啟動減載的判據(jù)是頻率的絕對值或者df/dtdf/dt。1.41.4 最大峰值功率需量減載過負荷減載在發(fā)電機組處于

6、最大出力的情況下，如果從公用電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線輸入的功率超過 了供電合同約定的最大值，PMSPMS自動根據(jù)優(yōu)先級切除負載。操作人員可以不激活此功能，也可以決定自動減載執(zhí)行到哪個優(yōu)先級。某些優(yōu)先級的負荷可以不參 與最大峰值功率需量減載。在時間允許的前提下，在執(zhí)行減載命令之前會發(fā)出報 警信號提醒采取相應(yīng)措施。1.51.5 手動減載操作人員可以設(shè)置全廠范圍的減載優(yōu)先級。為了幫助操作人員評估手動減載 時需要切除多少負荷，系統(tǒng)會提供優(yōu)先級減載表，顯示每個優(yōu)先級的實際負荷水 平。2.功率控制功率需量和功率因數(shù)控制PMSPMS實時監(jiān)測公用電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的輸入 / /輸出功率，并計算 1515 分鐘功率需 量。如果此計算

7、值超過供電合同約定的最大值或者操作人員設(shè)定的值，系統(tǒng)會增 加發(fā)電機的出力。在滿足有功功率需量的前提下，PMS!PMS!過發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器AVRAVR控制輸出的無功功率，維持系統(tǒng)接入點PCCPCC的功率因數(shù)滿足供電合同的要求。母線頻率和電壓控制當(dāng)系統(tǒng)與公用電網(wǎng)斷開形成電氣孤島時，系統(tǒng)無法在公用電網(wǎng)的支持下穩(wěn)定 頻率和電壓。此時在每一個電氣孤島中，都只有一臺發(fā)電機組，根據(jù)負荷變化來 調(diào)節(jié)輸出有功功率和無功功率，維持系統(tǒng)頻率和電壓。有功功率和無功功率分配控制在孤島運行模式下，負責(zé)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻率和電壓的發(fā)電機的運行點可能慢慢接近輸出曲線的界限，而其他發(fā)電機那么在輸出曲線的界限內(nèi)輕載運行。這時PMSPM

8、S將分配各發(fā)電機組之間的有功功率和無功功率，使得它們的運行點盡可能遠離輸 出曲線的界限。這種方式提高了系統(tǒng)在擾動下的穩(wěn)定性。3.電動機再加速起動當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，比方母線失壓或者減載發(fā)生時，電動機負荷會與母線斷開。再加速功能的目的就是確定當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的失壓狀況恢復(fù)時哪些電動機可以自動重起動。再加速起動的觸發(fā)條件是減載完成后，操作人員進行復(fù)位，或者母線電壓恢復(fù)到設(shè)定值以上。PMSPMS 系統(tǒng)中有一個最大允許起動時間參數(shù)，如果電動機失壓的時間 超過這個參數(shù)值，電動機將不會被起動。PMSPMS 根據(jù)以下幾個因素來判斷哪些電動機被自動重起動：孤島可用功率、負載 優(yōu)先級、電動機起動時間。由于電動機的起動負荷遠大

9、于持續(xù)運行負荷，PMSPMS 將根據(jù)優(yōu)先級順序分批起動被斷開的電動機。4.發(fā)電機控制發(fā)電機控制功能可用于系統(tǒng)中的每一臺機組，并可應(yīng)用于不同的網(wǎng)絡(luò)配置，無 論是孤島模式或者與公用電網(wǎng)連接模式。發(fā)電機控制功能還可以與功率控制功能協(xié) 同工作。對于每一臺發(fā)電機，都可以分別為調(diào)速器和AVRAVR 選擇一個控制模式。發(fā)電機的運行取決于所選擇的控制模式、電網(wǎng)的波動和蒸汽系統(tǒng)的變化。5.同期控制PMSPMS 具有自動同期、半自動同期和手動同期功能。自動同期模式下，操作人員選擇需要進行同期的斷路器和發(fā)電機。 PMSPMS 系統(tǒng)自 動選擇哪些電壓輸入至同步器。同步器向發(fā)電機調(diào)速器和勵磁控制器發(fā)出“升高 /降 低脈

10、沖。到達同期時，同步器就會發(fā)出合閘命令。半自動同期模式下，“升高/降低命令由同步器發(fā)出，合閘命令由操作人員發(fā)手動同期模式下，操作人員通過鍵盤發(fā)出“升高 /降低命令，一旦到達同步就 立即發(fā)出合閘命令。所有合閘命令的下達都需要經(jīng)過檢同期繼電器的校核，每一個需要被同期的斷 路器必須有一個檢同期繼電器。6.斷路器控制斷路器控制包含根本的狀態(tài)監(jiān)視、控制和一系列附加的功能。系統(tǒng)支持遠程/中央/就地控制。系統(tǒng)還有 2 2 個可先的自動功能： 當(dāng)母線有 2 2 路進線和 1 1 個母聯(lián)斷路器時， 支 持備自投功能；當(dāng) 2 2 路進線并列運行時間超過事先設(shè)定的時間，自動將一路進線 的斷路器分閘。7.電動機控制電動機控制包含根本的狀態(tài)監(jiān)視、控制和一系列附加的功能。系統(tǒng)支持遠程/中央/就地控制。自動起動模式正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)控制減載再加速運行小時數(shù)計算8.變壓器控制變壓器控制包含根本的狀態(tài)監(jiān)視、控制和一系列附加的功能。系統(tǒng)支持遠程/中央/就地控制。有載調(diào)壓開關(guān)控制的目的是維持變壓器低