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针对微电网运行模式易受扰动、难以保持稳定的问题,结合移动监控、虚拟现实仿真技术应用的普及化趋势,本文选择微电网中的小型水力发电站为研究目标,设计了较实用的发电控制方案和机组发电流程,应用了较先进的智能运维技术。所提出的微电网小水电站发电控制和智能运维技术已经广泛推广应用于偏远地域的分布式微电网小水电站,取得了良好的经济和社会效益。本文具体开展了如下工作:
1、提出了微电网水电站离网后的频率控制技术方案,以及离网状态下快速恢复发电的电源保障方案。针对小水电站(尤其是单机容量在800kW及以下的低压机组)微电网系统,通过对水冷式电子负载调节器补偿负载突变方案的研究,采用水冷式电子负载调节器补偿负载突变的频率控制策略,实现离网后进行相应地发电控制。通过该项技术,基本能满足区域性微电网用户“阻性负荷为主且允许一定比例感性负荷”这一较高难度的用电要求。此外,针对自动化控制系统设备电源需求、直流系统配备选型作了电源安全设计分析。在保证电站自动化系统工作电源后,后续可通过相应的监控软件可实现远程快速自恢复发电,保障水电站发电设备的稳定安全运行。
2、着眼于“简单、可靠、少维护”的发电控制目标,设计了微电网小水电站的机组发电流程控制设计并实现产业化。为实现水位恒定、避免弃水、减少开停机次数等有利于长期稳定发电的功能,建立了含有前池(或水库)水位以及机组出力变量的自动启停与调节控制流程,并实现多台机组联合控制优化。
3、设计了微电网小水电站的智能运维系统,研制并应用了相关技术。该系统在站内配备自动化控制系统,通过网关连接互联网,利用虚拟现实仿真技术与手机移动监控技术,在远端建立电站自动化发电的远程监控及运维系统。该系统可对电站进行全面监控,实现无人值守。
本文提出的设计方案,具有高可靠性和强可操作性的优点,已经应用于贵州、福建等地的小水电站,相关发电控制技术与智能运维技术在广大微电网小水电站中具有很好的实用性。
1、提出了微电网水电站离网后的频率控制技术方案,以及离网状态下快速恢复发电的电源保障方案。针对小水电站(尤其是单机容量在800kW及以下的低压机组)微电网系统,通过对水冷式电子负载调节器补偿负载突变方案的研究,采用水冷式电子负载调节器补偿负载突变的频率控制策略,实现离网后进行相应地发电控制。通过该项技术,基本能满足区域性微电网用户“阻性负荷为主且允许一定比例感性负荷”这一较高难度的用电要求。此外,针对自动化控制系统设备电源需求、直流系统配备选型作了电源安全设计分析。在保证电站自动化系统工作电源后,后续可通过相应的监控软件可实现远程快速自恢复发电,保障水电站发电设备的稳定安全运行。
2、着眼于“简单、可靠、少维护”的发电控制目标,设计了微电网小水电站的机组发电流程控制设计并实现产业化。为实现水位恒定、避免弃水、减少开停机次数等有利于长期稳定发电的功能,建立了含有前池(或水库)水位以及机组出力变量的自动启停与调节控制流程,并实现多台机组联合控制优化。
3、设计了微电网小水电站的智能运维系统,研制并应用了相关技术。该系统在站内配备自动化控制系统,通过网关连接互联网,利用虚拟现实仿真技术与手机移动监控技术,在远端建立电站自动化发电的远程监控及运维系统。该系统可对电站进行全面监控,实现无人值守。
本文提出的设计方案,具有高可靠性和强可操作性的优点,已经应用于贵州、福建等地的小水电站,相关发电控制技术与智能运维技术在广大微电网小水电站中具有很好的实用性。