[实用新型]水电站低压发电机智能运行装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于电力系统技术领域，具体涉及一种水电站低压发电机智能运行装置。

背景技术：

当前中国经济已进入新的发展时期，在国民经济持续快速增长、工业现代化进程加快的同时，资源和环境制约趋紧，能源供应出现紧张局面，生态环境压力持续增大。

电能量，是通过不同的电站来产生的能源，电力系统发电站包括火电站、水电站、核电站和新能源电站等，水电站是一种独特而广泛的能源电站，其主要是利用水力冲击方式发电，在电力系统架构中，水电站不仅仅起着生产电能的作用，它还肩负防汛、抗旱、灌溉、防止破坏生态环境，减少环境污染、节约不可再生资源等诸多作用。

水电开发，通过投资拉动、税收增加和相关服务业的发展，能够把地方资源优势转变为经济优势、产业优势，以此带动其他产业发展，形成支撑力强的产业集群，有力促进地方经济的全面发展。因此、大力发展水电事业一方面有利于改善能源危机问题，另一方面有利于缩小城乡差距、改善农村生产生活条件，对于推进地方农业生产、提高农民收入，加快脱贫步伐、促进民族团结、维护社会稳定，具有不可替代的作用。

智能电网是电网技术发展的必然趋势，是社会经济发展的必然选择，它的提出推动了各相关技术的迅猛发展；水电站，由于水力发电的季节性特性及其扰动性，很容易破坏电网的实时平衡，影响电网的安全运行，给电网的调峰、调荷带来直接影响，因此，如何在充分利用水力发电优势同时又让水电站的管控模式达到智能电网的要求，是一个意义重大却又亟待解决的问题。

目前，在中小规模的水电站建设中，大多数低压发电机组运行的控制模式主要是通过低压发电机保护装置和LCU控制屏(现地控制单元)来实现的；其中低压发电机保护装置主要用于发电机的启停和保护，LCU控制屏主要用于水轮机、发电机、辅机、变压器、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸等的控制；在水电站控制系统中，尽管低压发电机保护装置和LCU屏柜能够在一定程度上实现低压发电机的自动控制及其其它设备在线监测和远程控制，但是，在发电机有功功率和无功功率调节中，仍然需要电站值守人员根据发电站蓄水位的状况来判断和手动调节发电机的输出功率，并且在一些不具备数据记录功能的设备中，电站发生故障的瞬态数据及其运行的参数都无法得到保存，不方便机组的维护与电站负荷的分析。

以发电机组功率调节为例，众所周知，水力发电，其发电机的输出功率主要由原动力决定的，原动力由导叶开度和水位高度决定,即导叶开度越大、水位越高，原动力就越大；理论上分析，在发电机自身所能承受的最大发电功率之下，导叶的开度越大发电机的输出功率就越大，但是导叶开度另一方面又决定出水量的大小，即如果出水量大于蓄水池上游进水量，则蓄水池水位会持续降低，当降低到其不能产生足够的原动力时，发电机由原来发电模式转为电动机模式，整个发电机组系统就会吸收电网功率，不但不能发电，还会将电网功率白白耗费，因此，需要在水位下降到一定值时候，通过适当调整导叶开度使得蓄水池的水位高度达到一个动态平衡，从而得到持续发电过程；在这个动态平衡调节过程中，导叶的开度是一个非常关键的控制量；中小型水电站中，一般都是通过电站值守人员对水位高度的人为判断来调节导叶开度的，其自动化程度较低，需要值守人员全天候监护。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种水电站低压发电机智能运行装置及智能运行方法，使水电站功率调节自动化，并且能够在一定程度上优化发电机的发电功率，使电站的管控模式更加智能化，发电更加高效化，实现水电站的无人值守，从根本上实现运行自动化。

本实用新型采用的技术方案是：一种水电站低压发电机智能运行装置，以32位DSP单片机为处理器MCU，处理器MCU分别连接：

模拟采样电路，模拟采样电路的输出端连接处理器MCU，模拟采样电路的输入端连接蓄水池的多个水位传感器；

通讯电路，处理器MCU与通讯电路连接通讯，通讯模块又与远程监控上位机通讯；

开入开出电路，处理器MCU与开入开出电路连接通信，而开入开出电路则与开出继电器及遥信检测连接；

保护电路，保护电路的输出端连接保护执行机构及故障录波；

电源电路，电源电路输出分两路，一路连接处理器MCU，另一路作为直流电源输出；

触摸屏，触摸屏与处理器MCU连接通信。

功率调节电路，处理器MCU与功率调节电路连接通信，功率调节电路输出连接并调节发电机导叶开度；

存储电路，处理器MCU与存储器连接通信。