計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元PLC功率調(diào)節(jié)程序優(yōu)化

摘 要：當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速器采用開度模式（計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行功率閉環(huán)調(diào)節(jié)）進(jìn)行功率調(diào)節(jié)時(shí)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)量源的可靠性至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組有功功率調(diào)節(jié)的PLC程序進(jìn)行優(yōu)化即有功功率測(cè)量源采用“三選二”模式，從而增加開度模式下功率調(diào)節(jié)的可靠性。本文通過(guò)對(duì)機(jī)組LCU的PLC有功功率測(cè)量源程序進(jìn)行優(yōu)化，增加有功功率測(cè)量源“三選二”邏輯判斷，保證計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)的可靠性，避免水輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)有功功率調(diào)節(jié)異?，F(xiàn)象，甚至水輪發(fā)電機(jī)組過(guò)負(fù)荷情況的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：有功功率調(diào)節(jié)；程序優(yōu)化；計(jì)算機(jī)監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)；有功率測(cè)量源

對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組國(guó)內(nèi)目前主要采用的有功調(diào)節(jié)方式有兩種，即開度模式和功率模式。開度模式是在監(jiān)控系統(tǒng)上形成功率調(diào)節(jié)閉環(huán)。功率模式是在調(diào)速器PCC控制系統(tǒng)上形成功率調(diào)節(jié)閉環(huán)，即調(diào)速器接收監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)有功功率定值（模擬量），以自身功率變送器作為反饋量，進(jìn)行導(dǎo)葉調(diào)節(jié)。

目前國(guó)內(nèi)大部分水輪發(fā)電機(jī)組采用開度模式進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，原因主要有計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行功率閉環(huán)調(diào)節(jié)在滿足功率調(diào)節(jié)各項(xiàng)要求的前提下，涉及到相關(guān)功率調(diào)節(jié)試驗(yàn)較少、投產(chǎn)調(diào)試速度快、對(duì)調(diào)速器調(diào)節(jié)性能要求低等優(yōu)點(diǎn)。但在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中由于功率測(cè)量源的不可靠導(dǎo)致出現(xiàn)溜負(fù)荷、過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)LCU的PLC進(jìn)行程序優(yōu)化，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證效果良好，供參考。

一、開度模式下功率調(diào)節(jié)流程

開度模式下功率調(diào)節(jié)流程如下：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定有功功率后，現(xiàn)地LCU接收到上位機(jī)功率設(shè)定值后，通過(guò)功率測(cè)量源對(duì)機(jī)組有功功率進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，功率反饋值送至LCU進(jìn)行PID功率閉環(huán)處理后再通過(guò)繼電器開出脈沖至調(diào)速器電調(diào)柜，調(diào)速器電調(diào)柜接收機(jī)組LCU的開出脈沖后進(jìn)行導(dǎo)葉調(diào)節(jié)，最終完成機(jī)組有功功率調(diào)節(jié)。

二、運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題

功率測(cè)量源采集數(shù)據(jù)異常導(dǎo)致機(jī)組過(guò)負(fù)荷。監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)量源（功率變送器）采用冗余配置，程序按二選一設(shè)計(jì)，雖然程序中兩個(gè)測(cè)量值偏差過(guò)大時(shí)退有功調(diào)節(jié)，但當(dāng)兩個(gè)測(cè)量源同時(shí)出現(xiàn)測(cè)量異?，F(xiàn)象時(shí)，機(jī)組LCU無(wú)法識(shí)別測(cè)量源出現(xiàn)故障。當(dāng)兩個(gè)測(cè)量源同時(shí)出現(xiàn)故障，且兩個(gè)測(cè)量源偏差不大時(shí)，機(jī)組LCU將繼續(xù)進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，可能導(dǎo)致機(jī)組過(guò)負(fù)荷。

三、問(wèn)題處理

（一）增加計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)“三選二”

1）監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)組LCU目前有兩套多功能變送器。采用調(diào)速器送至監(jiān)控系統(tǒng)有功反饋?zhàn)鳛閰⒖?，其中A為監(jiān)控變送器1、B為監(jiān)控變送器2、C為調(diào)速器送至監(jiān)控系統(tǒng)有功反饋。

2）正常采用A，此時(shí)A、B差值小于20MW。

3）如果A、B差值大于20MW，進(jìn)行報(bào)警；同時(shí)引入C作為參考，計(jì)算A、B兩者與C差值；如果最小差值沒(méi)有超過(guò)20MW，則選擇A、B兩者中與C差值小的那個(gè)。

4）如果發(fā)生了測(cè)量源切換（使用B），則需要A、B之間的差值需要小于某個(gè)值才恢復(fù)成正常（回切至A），否則不再切換，在此期間，如果B與A、C的差值都大于20MW，退有功調(diào)節(jié)。

5）如果A、B差值大于20MW，A、B兩者與C差值都超過(guò)20MW，則退出有功調(diào)節(jié)。

（二）程序優(yōu)化

程序優(yōu)化后，避免了當(dāng)兩個(gè)測(cè)量源同時(shí)出現(xiàn)故障，且兩個(gè)測(cè)量源偏差不大時(shí)，可能導(dǎo)致機(jī)組過(guò)負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)，以及備用測(cè)量源異常時(shí)退出功率調(diào)節(jié)的不合理邏輯。

優(yōu)化后部分程序如下：

CASE P.SOURCE_NO OF

IF（AI_QUA[P.SOURCE_NO1]=0 AND AI_QUA[P.SOURCE_NO2]=0 AND ABS（AI[P.SOURCE_NO1]-AI[P.SOURCE_NO2]）<20.0） OR

（AI_QUA[P.SOURCE_NO1]=0 AND AI_QUA[P.SOURCE_NO2]=1 AND AI_QUA[18]=0 AND ABS（AI[P.SOURCE_NO1]-AI[18]）<20.0） THEN

P.SOURCE_NO：=P.SOURCE_NO1；

ELSIF AI_QUA[P.SOURCE_NO1]=1 AND AI_QUA[P.SOURCE_NO2]=0 AND AI_QUA[18]=0 AND ABS（AI[P.SOURCE_NO2]-AI[18]）<20.0 THEN

P.SOURCE_NO：=P.SOURCE_NO2；

ELSIF AI_QUA[P.SOURCE_NO1]=0 AND AI_QUA[P.SOURCE_NO2]=0 AND AI_QUA[18]=0 THEN

IF ABS（AI[P.SOURCE_NO1]-AI[18]）

IF ABS（AI[P.SOURCE_NO1]-AI[18]）<20.0 THEN

P.SOURCE_NO：=P.SOURCE_NO1；

ELSE

P.SOURCE_NO：=0；

END_IF；

四、結(jié)論

通過(guò)以上問(wèn)題處理，徹底解決了由于功率測(cè)量源不可靠導(dǎo)致計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)組LCU的PLC功率調(diào)節(jié)程序存在安全隱患的情況，提高了功率調(diào)節(jié)的可靠性，確保了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，可為其它企業(yè)類似問(wèn)題的解決提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 南瑞水力水電分公司.Unity_PLC編程指導(dǎo)書V4.3.0.

[2] 監(jiān)控系統(tǒng)控制流程編寫指導(dǎo)書.SLSD/ZD-116F0.

作者簡(jiǎn)介：

黃華（1983-），男，漢族，湖北黃梅人，畢業(yè)于武漢大學(xué)電子信息學(xué)院，本科，現(xiàn)就職于武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：智能控制領(lǐng)域。