风电场AVC系统用户手册B.pdf

《风电场AVC系统用户手册B.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风电场AVC系统用户手册B.pdf（33页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、1 / 33 风电场自动电压控制 (AVC系统 技术使用说明书 日平均相对湿度：95% 月平均相对湿度：90% 7 / 33 4)抗震等级： 水平加速度：0.2g 垂直加速度：0.1g 1.5.3安装和存放条件 所有设备均放置在无屏蔽、无防静电措施的机房内。 1.5.4供电电源 现场应能提供双路供电电源，保证系统供电安全稳定。 交流电源 额定电压：单相220V，允许偏差 20%+15% 频率： 50Hz，允许偏差0.5Hz 波形：正弦，波形畸变不大于5 直流电源 额定电压： 110220V，允许偏差 20% +10% 纹波系数：不大于5 1.5.5接地条件 机柜以及电缆屏蔽层的接地线均应与主接

2、地网可靠连接。 1.5.6抗干扰 1)在雷击过电压、一次回路操作、开关场故障、二次回路操作及其它强干扰作用下，装 置不发生误动作。 2)装置快速瞬变干扰实验、高频干扰实验、辐射电磁场干扰实验、冲击电压实验和绝缘 实验符合 IEC 标准。 1.5.7绝缘性能 1)绝缘电阻符合DL478-92 中 4.6.4条和 GB13729-92 中 3.6 条的规定。 2)绝缘强度符合DL478-92 中 4.6.3条和 GB13729-92 中 3.7 条的规定。 3)冲击电压符合DL478-92 中 4.6.5条和 DL/T630-1997 中 4.10 条的规定。 8 / 33 1.5.8电磁兼容性

3、1)高频干扰符合DL478-92 中 4.7 条和 DL/T630-1997 中 4.9 条的规定。 2)静电放电符合GB/T 14598.14-1998中严酷等级的规定。 3)辐射电磁场符合GB/T14598.9-1995 中严酷等级的规定。 4)快速瞬变符合GB/T14598.10-1996 中严酷等级的规定。 5)浪涌符合 GB/T17626.5-1999中严酷等级的规定。 1.5.9机械性能 1)工作条件：能承受严酷等级为 I 级的振动响应、冲击响应实验。 2)运输条件：能承受严酷等级为 I 级的振动耐久、冲击耐久及碰撞实验。 1.6LZ-AVC 6000系统性能指标 AVC控制精度：

4、 | 母线电压目标电压| 0.5kV ；50,000 小时； AVC双机热备用切换时间：3秒； 系统负荷 CPU负荷率 正常状态）：20% ； CPU负荷率 故障状态）：30% ； 网络负荷率 : 20% ； 实时性和准确性 画面调出时间和动态数据刷新时间1 5秒； 遥控执行正确率：100% ； 现场遥信变化到显示1s； 现场遥测变化到显示1s； 9 / 33 从接收到主站指令时起到子站生成控制命令的时间1s。 2装置原理 2.1自动电压控制 AVC ）系统的实现原理 通过升压站监控系统或调度数据网）接收调度端下发的母线电压指令和系统侧各种 电气信息以及SVC 投退信息 或由 AVC 子站自行

5、采集），通过全场风机监控系统获取全厂 风机的各种电气信息，综合计算分析，按照一定的分配策略优先计算出各台风机的功率因 数或无功出力，通过全场风机监控系统发送至各台风机的就地控制器，由风机就地控制器 调节风机变流器，达到风机的无功出力目标。HbmVN777sL 当风机无功出力无法满足中调的母线电压需求，再投入、控制SVC 一次设备的无功出 力，补偿整个风场无功，最后对主变分头进行调节，从而满足调度对电压的要求。 V7l4jRB8Hs 2.2控制策略 图表 3 系统电压的全局控制分为三个层次，一级电压控制，二级电压控制，三级电压控制。 1）一级电压控制为单元控制。控制器为风机变流器、SVC/SVG

6、 、主变分接头等设备， 控制时间常数一般为毫秒秒级，在这级控制中，控制设备通过保持输出变量尽可 能的接近设定值补偿电压快速和随机的变化。83lcPA59W9 2）二级电压控制为本地控制，时间常数约为秒分钟级，控制器为自动电压控制装 置，控制的主要目的是协调本地的一级控制器，保证母线电压或无功等于设定值， 如果控制目标产生偏差，二级电压控制器则按照预定的控制规侓改变一级电压控制 器的设定值。mZkklkzaaP 3）三级电压控制是全局控制，时间常数约为分钟小时级，它以全系统的安全、经 济运行为优化目标，给出各厂站的优化结果，并下达给二级控制器，作为二级控制 全局控制 AVC 主站） 本地控制 A

7、VC 子站） 本地控制 AVC 子站） 单元控制 机组励磁系统） 单元控制 机组励磁系统） 单元控制 风机控制器 SVC） 单元控制 机组励磁系统） 单元控制 机组励磁系统） 单元控制 风机控制器 SVC） 三级控制 二级控制 一级控制 10 / 33 器的跟踪目标。AVktR43bpw 2.3LZ-AVC 6000系统的控制模式 远方控制：系统接收调度主站指令，进行闭环控制； 本地控制：系统根据预设电压曲线或零无功交换等策略，进行本地控制； 2.4LZ-AVC 6000系统计算模型 2.4.1母线电压与风电场无功出力的关系 电压与无功的正相关： Q：无功功率变化量 Ssc：系统母线侧的短路容

8、量 Ulast 、 Unow：上次母线电压、当前母线电压 系统不确定性使得Ssc 实时变化，系统采用自学习算法动态修正并加以约束，保证控 制的精确性和可靠。 2.4.2风电场无功出力计算 模块 1、2：模拟测量延时； 模块 3：死区控制； 模块 4：直接决定电压偏差V与风电场无功参考量Qtarget的关系 , 是一个 PI 环节。 参数 Kpv 和 Kiv 的选取要结合电压/ 无功静态线性有差调节特性与风电场接 入地区的电压无功具体情况整定得到；ORjBnOwcEd 11 / 33 模块 5：功率因数限制； 模块 6：模拟控制系统通信延时； 2.5典型系统拓扑 图表 4 AVC 子站与各信息交

9、换节点说明 AVC 子站与调度主站 风电场 AVC 子站与调度主站之间交互的信息包括子站工作状态以及调度下发给子站的 控制命令。 AVC 子站与升压站监控系统 AVC 子站与升压站监控系统交互的信息包括系统侧信息、SVC 设备的状态信息以及控 制。 AVC 子站与风机监控系统 为确保与全场其他控制系统获取的数据源一致，AVC 子站从风机监控系统处获取各风 机实时状态信息，并传送至AVC 中控单元，进行波动和限值检查，以确定数据的有效性。 12 / 33 另外 AVC 子站下发各风机功率因数，由全厂风机监控系统，将目标功率因数下发到所有风 机，实现就地控制。2MiJTy0dTT AVC 子站与

10、SVC AVC 子站无功或电压目标值给风场SVC ，由 SVC 进行调控。 2.6软件结构图 图表 5 3主程序说明 3.1进入系统 双击激活操作系统桌面上的主程序图标图表 6） 图表 6 3.2运行主界面 进入 AVC 子站调控界面 图表 8），左侧一栏为常用菜单导航，对AVC 子站系统按功 能分类罗列，主要分为以下几类，系统实时状态监视类、历史事件追溯类、AVC 调控参数 13 / 33 设置类。gIiSpiue7A 实时状态监视类由以下几个单元组成：系统实时状态，实时遥测、遥信报警，实时的 电压曲线。 图表 8 3.2.1用户登录 系统运行需要切换用户或者需要修改运行参数时，选择系统菜单

11、下面的用户登录，展 开下图 图表 9），在下拉列表中，选择用户，录入正确的密码。uEh0U1Yfmh 图表 9 14 / 33 3.2.2系统实时状态 图表 10 此界面中包含以下信息： 子站投退状态，风机功率因数以及目标无功 子站控制模式远方 就地） 控母电压、主站下发指令、目标电压、指令步长、电压死区调控精度） 与各通讯节点通讯状态风机信息终端、升压站监控系统、风机监控系统） 调控指令是否非法、调控指令是否超过步长 AVC 子站增磁闭锁、AVC 子站减磁闭锁 母线电压波动过大、母线电压是否越各级限值 各风机、 SVC 实时信息 15 / 33 3.2.3系统参数设置 图表 11 此界面中包

12、含以下信息： 子站投入退出设置 子站控制方式设置远方 就地） 子站切换模式设置自动 手动） 系统闭锁延时时间设定 主站通讯中断时间设定 所控母线各级限值设置、波动范围设置 电压指令调整范围设定 电压调节死区设置 系统阻抗上限、系统阻抗下限设置 SVC 无功上限 容性）、 SVC 无功下限 感性）设置 SVC 指令下发周期设置 16 / 33 3.2.4电压曲线设置 当 AVC 子站与主站通讯超时、主站检修或者故障退出时，AVC 子站切换到本地控制 模式下，根据预设电压曲线进行调控。设置界面如下：IAg9qLsgBX 图表 12 本地电压曲线的设置可以根据调度下发的电力率曲线按照时间点进行具体设

13、置，双击 具体时间点右侧对应电压栏，输入当前时间点调度下发的电压目标即可。设置完成后，单 击保存曲线，电压曲线设置完成。WwghWvVhPE 3.2.5实时遥测报警 点击系统菜单导航实时遥测报警，可以查询AVC 系统调控过程中当前所产生的遥测 报警记录； 17 / 33 图表 1 3.2.6实时遥信报警 点击系统菜单导航实时遥信报警，可以查询AVC 系统调控过程中当前所产生的遥信 报警记录； 图表 2 3.2.7实时电压曲线 点击系统菜单导航实时电压曲线，可以查询AVC 设定时间内的电压曲线 18 / 33 图表 15 3.2.8风机数据查询 点击系统菜单导航风机数据查询，在此可以查询各集电线

14、上的每台风机对应的有功 和无功历史数据。在“起始时间”中选择查询的起始时间、“时间范围”中选择查询的时 间长度、“时间间隔”中选择前后两个数据点的时间间隔，设置好后点击“查询”。由于 风机数量太多，机组数据太多，所以在软件界面上按照机组所在集电极进行分类，给数据 查询带来了一定程度上的方便。asfpsfpi4k 图表 16 3.2.9历史遥测报警 点击系统菜单导航历史遥测报警，可以查询AVC 系统调控过程中所选查询时间范围 内产生的遥测报警记录； 19 / 33 图表 17 3.2.10历史遥信记录 点击系统菜单导航历史遥信报警，可以查询AVC 系统调控过程中所选查询时间范围 内产生的遥测报警

15、记录； 图表 18 3.2.11历史无功曲线 点击系统菜单导航历史无功曲线，在此可以查询各风机无功、全场风机总无功、 SVC 无功、全场总有功/无功历史曲线。点击各集电线可以查询该集电线下每台风机的历史 无功曲线。ooeyYZTjj1 20 / 33 图表 19 图表 20 21 / 33 图表 21 图表 22 22 / 33 3.2.12调控指令日志 点击系统菜单导航调控指令日志，在此可以查询各时间点220KV 母线电压、主站下 发电压指令、目标电压、主变高压侧无功。BkeGuInkxI 图表 23 3.2.13退出系统 点击系统菜单导航退出系统。在使用正确的操作权限情况下可以将风电场AV

16、C 系统 退出运行 图表 23），否则系统将提示操作者使用正确的操作权限图表 24）。PgdO0sRlMo 图表 23 23 / 33 图表 24 4中控单元 4.1AVC子站硬件简介 AVC 子站系统主板采用Intel 嵌入式低功耗芯片组852GM 开发的多网口、多串口、超 低功耗嵌入式Pentium-M 级单板，板上集成了迅驰核心的超低功耗Celoron-M 处理器 可定 制升级到 Pentium-M ）、在版256/512 MB DDR 内存，支持CRT+LVDS “双显示”、三个 100Mbp 网络接口、一个PS/2 键盘 /鼠标二合一接口、一个标准44Pin IDE 接口、一个 Co

17、mpactflash、8 个带隔离的串口，一个并口、两个USB2.0 高速接口，看门狗定时器，还 带有失电报警和软件报警等高级功能。3cdXwckm15 该主板具有超强抵抗电磁骚扰、雷击、浪踊、辐射的能力，尤其适合在条件比较恶 劣，电磁干扰比较强烈的环境下长时间工作。h8c52WOngM 此主板还采用了多串口电源独立隔离，通讯信号内外隔离的设计，从COM3COM10 每个串口都支持RS232/422/485 通讯模式。v4bdyGious 24 / 33 图表 25 图表 26 4.1.1键盘与鼠标接口 KB/MS 是一个键盘和鼠标合用的6 脚 mini DIN 插座，需要使用随单板电脑配置的

18、1 转 2 。 PS/2键盘鼠标电缆才能同时连接键盘和鼠标。 图表 27 4.1.2复位按钮 RESET ） 通过按下复位按键，使系统热启动。 注意：该复位键为隐藏式设计，使用直径小于3mm，长度大于10mm 的物体，插入复 位键孔内，插入长度5mm 左右，即可按下复位按键，使系统热启动。J0bm4qMpJ9 4.1.3电源输入及电源指示LEDPWRP1P2FAULT） 电源输入 :此主板支持双电源但电压+12V- +30V 输入，双路电源可以大大提高系统可 25 / 33 持续稳定工作的可靠性，两个电源输入方案可以达到冗余和热备份的功能，任何一路电源 断电只要另外一个正常，系统就可以正常工作

19、，并且任何一路电源掉电或者故障，系统会 及时用亮灯和报警的方式提醒用户检查并维护电源，两路电源可以热插拔其中任何一个来 维修或保养。XVauA9grYP G N D V I N 1 V I N 2 COM10 123545 图表 28 管角 从右往 左） 信号名称 1 GND ，外接电源地 2 Vin1 ，外接电源1 3 Vin2 ，外接电源2 表格 1 电源指示 LED ： 1 LINK ACT IDEFAULT P2P1PWRRESET USB1-2 图表 29 PWR:主机电源指示灯，主机板上电之后长亮。 P1:第一个输入电源指示灯，当第一个输入电源正常供电给主板时长亮。 P2:第二个输

20、入电源指示灯，当第二个输入电源正常供电给主板时长亮。 FAULT ：电源失电报警灯，当两个供电电源的其中任何一个供电不正常的时候， FAULT 灯亮起。 IDE 指示灯：指示CFCARD 插槽或者IDE1 接口上的CFCARD 或者硬盘、光驱的工作 状态。 4.1.4网络通讯ACTLINK状态 本 CPU 提供三个标准的10/100Mbps 以太网接口 LAN1 、LAN2 、LAN3 ）。 26 / 33 图表 30 LILED 和 ACTLED 是以以太网接口两边的绿色和黄色LED ，他们显示着LAN 的活动 和传输状态。 COM PORT 109876453 RX TX LAN 321

21、LINK ACT IDEFAULTP2P1PWRESET 图表 31 表格 2 4.1.5串口通讯串口及其状态指示灯 图表 32 COM3/COM4 管脚定义： 27 / 33 表格 3 COM5 COM10 管脚定义： 图表 33 表格 4 串口指示灯： COM PORT 109876453 RX TX LAN 321 LINK ACT 图表 34 28 / 33 串口指示灯指示每个串口上有无设备，和串口的发送和接受，当设备连接接好以后， RX 灯指示接受数据，TX 指示发送数据，指示灯的亮度与串口通讯的速率有关，不同速度 下闪烁的亮度和频率不一样。bR9C6TJscw 串口通讯Tx 指示灯

22、包括8 个黄色指示灯，自左至右分别指示串口3到串口 10 的 Tx 状 态。 当 Tx 有数据时，相对应的灯亮。 当 Tx 无数据时，相对应的灯灭。 串口通讯Rx 指示灯包括8 个绿色指示灯，自左至右分别指示串口3 到串口10 的 Rx 状态。 当 Rx 有数据时，相对应的灯亮。 当 Rx 无数据时，相对应的灯灭。 串口说明 八个通讯串行口，所有串口通过跳线均可以选择RS422、 RS232 或 RS485 工作模式。 具体如下。 NC NC DATA- DATA+ RX- RX+ TX- TX+ GND 1-11 GNDGND 13-2317-27 CTS RTS TX RX RS-232R

23、S-422 RS-485 JPCOM5-10 COM5-10 Pin-1 Pin-2 Pin-4 Pin-3 Pin-5 DATA- DATA+ NC NC 17-2713-23 GNDGND RX- RX+ TX+ TX- 1-11 GND DTR TX RX DCD RS-485RS-422RS-232 JPCOM3-4 Pin-5 Pin-3 Pin-4 Pin-2 Pin-1 COM3-4 A 5 - 2 口 表格 5 4.1.6USB 接口 本板卡提供两个USB 标准接口 图表 35 29 / 33 5附注 运行人员应经常查看装置运行情况，如发现异常，请做相应记录，以便建立每套装置 的运行档案，使我们能为现场提供更好的技术和服务，并作为装置改进的依据。当异常情 况无法处理时，希望及时与我们联系。pN9LBDdtrd 我们将以踏实严谨，讲求实效的工作作风，与客户真诚合作，建立诚信、良好的业务 伙伴关系，以用户的宝贵经验提携自己，以优质的产品，满意的服务为每一位客户创造价 值。DJ8T7nHuGT 申明： 所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用 途。