專利名稱：一種廠級自動發(fā)電控制指令獲取與處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種廠級自動發(fā)電控制(廠級AGC)指令信號獲取與處理裝置，尤其涉及一種火電廠實現(xiàn)廠級AGC負荷優(yōu)化控制的全廠級指令信號獲取與處理。
背景技術(shù)：
每個發(fā)電廠內(nèi)都有多臺發(fā)電機組，現(xiàn)有的自動發(fā)電控制(AGC)方式是單機AGC負荷控制模式各發(fā)電機組的控制器直接接受調(diào)度中心的AGC負荷指令發(fā)電。該模式不利于 實現(xiàn)全廠負荷優(yōu)化調(diào)度即廠級AGC，難以降低發(fā)、供電煤耗。如今全球正面臨一次能源日益緊張的危機局面，如何降低一次能源耗用大戶_燃煤發(fā)電廠_煤耗量是實現(xiàn)“節(jié)能減排”的基礎(chǔ)措施之一。而實現(xiàn)全廠負荷優(yōu)化調(diào)度的功率 閉環(huán)控制，即廠級AGC，是降低發(fā)、供電煤耗行之有效的方法之一。而如何在現(xiàn)有單機AGC負荷控制模式下獲取全廠的AGC負荷指令(廠級AGC)信 號是實現(xiàn)廠級AGC負荷控制系統(tǒng)的先決條件。如果在發(fā)電廠與電網(wǎng)調(diào)度中心增設(shè)一對具有 握手功能的全廠級AGC負荷指令信號，勢必改變電網(wǎng)調(diào)度側(cè)的能源管理系統(tǒng)(EMS)的現(xiàn)有 程序，整個工程量劇增，且EMS系統(tǒng)必需具備單機AGC與廠級AGC指令產(chǎn)生的功能，系統(tǒng)愈 加復雜，不利于電網(wǎng)自動發(fā)電系統(tǒng)的安全運行。目前，這種電網(wǎng)調(diào)度的安全性要求同電源側(cè) 的經(jīng)濟運行的矛盾正是阻礙實現(xiàn)廠級AGC負荷控制系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸之一。在此前，國內(nèi)實現(xiàn)與廠級AGC負荷優(yōu)化控制相關(guān)的科研均在全廠負荷指令獲取環(huán) 節(jié)上受到了前所未有的阻礙，使得項目半途而廢或科研進展一拖再拖。產(chǎn)生這些困境的直 接原因便是缺乏有關(guān)廠級AGC負荷指令信號獲取的具有可操作性的有效方法，同時保證 該方法不需改變電網(wǎng)調(diào)度側(cè)EMS的任何現(xiàn)有運行模式與軟、硬件系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，就在于提供一種實施方式簡單，無需增加任何同電網(wǎng)調(diào)度側(cè) 之間新的通訊信號或電網(wǎng)調(diào)度側(cè)軟、硬件設(shè)備，且不改變現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度運行方式以及安全 性的廠級AGC負荷指令信號獲取與處理裝置。為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型的廠級自動發(fā)電控制負荷指令信號獲取與 處理裝置，包括電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)、電廠側(cè)遠程終端單元RTU、多臺發(fā)電機組、各機組的控制網(wǎng) 絡、各機組上裝有分散控制系統(tǒng)的控制器；所述各控制器與各控制系統(tǒng)網(wǎng)絡有控制線連接， 且同經(jīng)電廠側(cè)遠程終端單元RTU后與電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)有控制線連接，其特征是還包括一與各機組的控制網(wǎng)絡互連的全廠級公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡；數(shù)量對應于各機組的下載模塊，各下載模塊連接在所述分散控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡信 息點，各下載模塊與全廠級公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡有數(shù)據(jù)線連接；一全廠自動發(fā)電控制負荷指令計算模塊，包括有數(shù)據(jù)線依次連接的加法功能模 塊、大選功能模塊和小選功能模塊，加法功能模塊與所述各下載模塊連接；一信號濾波防抖功能模塊，與全廠自動發(fā)電控制負荷指令計算模塊的所述小選功能模塊連接，輸出至全廠自動發(fā)電控制負荷優(yōu)化控制系統(tǒng)。有益效果本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，可適用于各種形式DCS控制系統(tǒng)，突破了制約廠級AGC負荷調(diào)度與閉環(huán)控制系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)瓶頸，為廠級AGC負荷調(diào)度與閉環(huán) 控制系統(tǒng)實施奠定了堅實的基礎(chǔ)，將直接對燃煤火電廠“節(jié)能減排”發(fā)揮積極的作用。另外，本實用新型實現(xiàn)過程中，電網(wǎng)調(diào)度側(cè)無需增加任何握手信號，也無需改變電 網(wǎng)調(diào)度側(cè)的EMS系統(tǒng)與調(diào)度運行方式，使得經(jīng)濟性與安全性的矛盾得到了化解與統(tǒng)一。

圖1是本實用新型實施例的廠級AGC指令信號獲取與處理裝置的工作流程圖；圖2是本實用新型實施例的廠級AGC指令信號獲取與處理裝置中信息共享模塊實 現(xiàn)圖；圖3是本實用新型實施例的廠級AGC指令信號獲取與處理裝置中各臺機組負荷指 令在公用控制網(wǎng)絡中獲取過程圖；圖4是本實用新型實施例的廠級AGC指令信號獲取與處理裝置中總負荷指令計算 算法圖；圖5是本實用新型實施例的廠級AGC指令信號獲取與處理裝置中總負荷指令防抖 濾波處理計算圖。
具體實施方式
為使本實用新型更加容易理解，
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述，但附 圖中的實施例不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。如圖1至圖5所示，本實用新型的廠級AGC負荷指令信號獲取與處理裝置，包括與 各機組控制網(wǎng)絡互連的廠級公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡208 ；單臺機組AGC負荷指令信息共享模塊101，其包括各機組裝有分散控制系統(tǒng)(DCS) 的控制器202、203、204，負責將接收到的由電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)200經(jīng)電廠側(cè)遠程終端單元 RTU201發(fā)來的負荷指令數(shù)值傳輸至全廠控制系統(tǒng)網(wǎng)絡208，實現(xiàn)信息共享(參見圖2)；公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡獲取各臺機組AGC負荷指令模塊102，其包括數(shù)據(jù)點下載模塊 205、206、207，通過現(xiàn)有的分散控制系統(tǒng)(DCS)中的網(wǎng)絡信息點獲取功能塊獲取各臺機組 AGC負荷指令數(shù)值；全廠AGC負荷指令計算模塊103，采用現(xiàn)有的分散控制系統(tǒng)(DCS)中數(shù)學計算功能 塊運算出全廠AGC負荷指令數(shù)值，其含加法功能模塊209、大選功能模塊210和小選功能模 塊 211 加法功能模塊209輸入端輸入數(shù)據(jù)點下載模塊205、206、207獲取的各臺機組AGC
負荷指令數(shù)值，輸出其和值；大選功能模塊210輸入各臺機組AGC負荷指令數(shù)值和值及全廠允許最低負荷值， 輸出兩者中大者；小選功能模塊211，輸入各臺機組AGC負荷指令數(shù)值和值及全廠允許最低負荷值 中大者及全廠允許最高負荷值，輸出兩者中小者也同時是未經(jīng)任何處理的全廠負荷指令 212 ；[0027]信號濾波防抖功能模塊104，利用現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)中頻域函數(shù)功能塊處理計算模 塊中運算結(jié)果，該功能模塊即濾波模塊213 (實際上是一個一階慣性環(huán)節(jié))，接收小選功能 模塊輸出，濾波后最終得到一可信任的全廠負荷指令目 標信號，并最終送至全廠AGC負荷 優(yōu)化控制系統(tǒng)。213中的公式中Ta是慣性濾波時間，一般取5秒即可；s代表數(shù)學理論中拉普拉斯算子。上述裝置通過機組的DCS系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡實現(xiàn)了各臺機組AGC負荷指令信號的信
息 o利用現(xiàn)有的公共DCS控制系統(tǒng)將網(wǎng)絡上各臺機組AGC負荷指令數(shù)值抽取至某控制 處理器之中。采用的控制處理器內(nèi)部具有的功能塊(或功能碼)計算出全廠級AGC負荷指令數(shù)值。另外，為防止通訊信號的干擾與抖動，采用DCS系統(tǒng)處理器中內(nèi)置的功能塊(或功 能碼)相應的頻域處理函數(shù)實現(xiàn)全廠級AGC負荷指令信號的濾波與防抖處理，使系統(tǒng)獲得 一可信度高的全廠級AGC負荷指令數(shù)值，從而保證廠級AGC負荷調(diào)度與閉環(huán)控制功能的正 確實現(xiàn)。
權(quán)利要求一種廠級自動發(fā)電控制指令獲取與處理裝置，包括電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)、電廠側(cè)遠程終端單元RTU、多臺發(fā)電機組、各機組的控制網(wǎng)絡、各機組上裝有分散控制系統(tǒng)的控制器；所述各控制器與各控制系統(tǒng)網(wǎng)絡有控制線連接，且同經(jīng)電廠側(cè)遠程終端單元RTU后與電網(wǎng)側(cè)EMS系統(tǒng)有控制線連接，其特征是還包括一與各機組的控制網(wǎng)絡互連的全廠級公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡；數(shù)量對應于各機組的下載模塊，各下載模塊連接在所述分散控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡信息點，各下載模塊與全廠級公用控制系統(tǒng)網(wǎng)絡有數(shù)據(jù)線連接；一全廠自動發(fā)電控制負荷指令計算模塊，包括有數(shù)據(jù)線依次連接的加法功能模塊、大選功能模塊和小選功能模塊，加法功能模塊與所述各下載模塊連接；一信號濾波防抖功能模塊，與全廠自動發(fā)電控制負荷指令計算模塊的所述小選功能模塊連接，輸出至全廠自動發(fā)電控制負荷優(yōu)化控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廠級自動發(fā)電控制指令信號獲取與處理裝置，其特征是所 述的信號濾波防抖功能模塊即濾波模塊，接收小選功能模塊輸出，濾波后最終得到一可信 任的全廠負荷指令目標信號，并最終送至全廠自動發(fā)電控制負荷優(yōu)化控制系統(tǒng)。
專利摘要一種廠級自動發(fā)電控制指令獲取與處理裝置包括全廠互連控制系統(tǒng)網(wǎng)絡；各機組裝有分散控制系統(tǒng)(DCS)的控制器，將負荷指令數(shù)值傳輸至控制系統(tǒng)網(wǎng)絡，實現(xiàn)信息共享；數(shù)據(jù)信息下載模塊，通過DCS中的網(wǎng)絡點獲取功能塊獲取各臺機組自動發(fā)電控制(AGC)的負荷指令數(shù)值；計算模塊運算出全廠AGC負荷指令數(shù)值；信號濾波防抖功能模塊處理計算結(jié)果，獲得能克服干擾的全廠AGC負荷指令信號。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，可適用于各種形式DCS控制系統(tǒng)，本實用新型實現(xiàn)過程中，電網(wǎng)調(diào)度側(cè)無需增加任何握手信號，也無需改變電網(wǎng)調(diào)度側(cè)的EMS系統(tǒng)與調(diào)度運行方式，使得電力系統(tǒng)自動發(fā)電運行的經(jīng)濟性與安全性的矛盾得到了化解與統(tǒng)一。
文檔編號H02J3/00GK201570861SQ200920060340
公開日2010年9月1日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者萬文軍, 羅嘉, 陳銳民 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院