丹江口水力發電廠功率測量回路的完善

劉端勤 陸鳴

摘 要：本文針對丹江口水力發電廠監控下位機功率測量回路出現的問題，進行簡要分析并提出了改造方案，改造后的回路安全可靠，有效提高了機組功率調節的穩定性。

關鍵詞：監控系統；監控下位機；功率變送器；交流采樣表

1 存在的問題

丹江口水力發電廠的計算機監控系統采用分層分布式控制系統結構，在監控下位機系統中，交流采樣表負責測量并顯示有功功率、無功功率等電力參數，并將這些數據送入監控CPU進行處理，因此，交流采樣表的性能直接關系到機組功率調節功能的穩定性。

2010年8月至2010年12月，丹江口水力發電廠機組發生了四次機組有功負荷突然增至最大的情況，經檢查發現是由于交流采樣表故障，監控CPU采集不到實時電量數據，導致PID調節功能混亂造成。此外，因交流采樣表短時通訊中斷而造成機組有功/無功負荷無法調節的情況也時有發生。這些問題都嚴重影響到發電機組乃至電力系統的安全穩定運行。

2 改造方案的提出

2012年10月，丹江口水力發電廠對6號機監控下位機系統進行更新改造，在廠家提供的功率測量回路中，仍然采用交流采樣表與監控CPU進行通訊。考慮到近年來交流采樣表故障頻發，為了確保監控下位機功率測量回路能安全可靠的工作，提高機組功率調節的穩定性，技術人員決定在6號機監控下位機功率測量回路中增加一路測量源——功率變送器，與原設計中的交流采樣表互為主備用。

3 改造方案的實施

功率變送器選用的上浙江涵普電力科技有限公司生產的FPWK301有功功率/無功功率組合變送器，它輸出的4～20mA的模擬量信號，通過監控模擬量板送入到監控CPU中。功率變送器和交流采樣表同時采集電力參數送入監控CPU中，它們互為主備用，正常運行時以功率變送器為主，在功率變送器故障時自動切換到交流采樣表運行。

同時，為了實現變送器或交流采樣表在發生故障時能自動切換的功能，技術人員還編寫了相應的監控流程，如圖2所示。功率變送器為測量源1，交流采樣表為測量源2，當某個測量源有故障時，相應的品質標志位置1，流程判斷此時用的是哪個測量源，并將測量源標志位P_SOURCE清零，然后判斷哪個測量源品質為好，再將品質好的測量源的測值寫入到實時功率P_CURRENT中，由監控CPU進行數據處理。

4 總結

丹江口水力發電廠6號機監控下位機于2013年4月投運，運行一年多以來，功率測量回路工作穩定，變送器與交流采樣表切換功能正常，解決了機組負荷突變和無法調節的問題，監控系統功率調節動作正確率100%，大大提高了6號機組功率調節的穩定性。

[參考文獻]

[1]陳洪江.計算機監控系統功率測量源冗余采集在水力發電廠的實現. 水電廠自動化.2008年5月.