趙秾秾 呂健威 周 浩

（雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都610051）

0 引言

水電站勵磁系統(tǒng)是水輪發(fā)電機組不可或缺的重要組成部分，作用是維持發(fā)電機機端電壓在給定值范圍內(nèi)、合理分配無功功率和提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。勵磁系統(tǒng)可靠平穩(wěn)運行是發(fā)電機正常運行的重要前提，對水電站勵磁系統(tǒng)進行特征數(shù)據(jù)提取與分析具有十分重要的意義，首先這項工作有利于檢修維護人員加強對設備運行狀況的實時了解，保證了發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的可靠性，同時為機組狀態(tài)檢修技術的發(fā)展提供了重要的先決條件。水電站智能報警系統(tǒng)可利用IEC 61850通信協(xié)議以及硬接線對電站勵磁系統(tǒng)特定的特征數(shù)據(jù)量進行采集、記錄，也可對指定時段采集的數(shù)據(jù)進行調(diào)出返顯，并根據(jù)指定的信號進行相應的數(shù)據(jù)分析與智能報警。

1 數(shù)據(jù)信息采集

智能報警系統(tǒng)利用IEC 61850通信協(xié)議以及硬接線對電廠每套勵磁系統(tǒng)內(nèi)指定的開關量、模擬量進行采集記錄，系統(tǒng)根據(jù)固定周期采集數(shù)據(jù)，并將各個機組勵磁的有關數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，用于顯示勵磁系統(tǒng)運行的波形與數(shù)據(jù)，同時實時采集顯示某一臺機組勵磁各個調(diào)節(jié)器的運行狀態(tài)與操作指令，實時顯示勵磁系統(tǒng)每個時間操作命令簡報及各數(shù)據(jù)的實時簡報、各調(diào)節(jié)器的報警狀態(tài)。智能報警系統(tǒng)可采集如表1、表2、表3所示模擬量特征數(shù)據(jù)。

表1 調(diào)節(jié)器特征數(shù)據(jù)

2 數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計

如表4、表5所示，電站的智能報警系統(tǒng)可根據(jù)勵磁系統(tǒng)上送的開關量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，可統(tǒng)計開關量信號指定周期內(nèi)的發(fā)生次數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計的結果繪制曲線圖，同時為避免系統(tǒng)在勵磁系統(tǒng)試驗過程中記錄下試驗過程的數(shù)據(jù)和記錄，智能報警系統(tǒng)可以設置機組進入試驗態(tài)，此時，勵磁系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)存入試驗區(qū)域，從而避免試驗對整體數(shù)據(jù)記錄的影響，也保證了以后接入大數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)信息準確性。

表2 功率柜特征數(shù)據(jù)

表3 滅磁柜特征數(shù)據(jù)

表4 勵磁系統(tǒng)開關量信息統(tǒng)計表

表5 系統(tǒng)開關量信息統(tǒng)計表

3 數(shù)據(jù)信息處理與分析

電站智能報警系統(tǒng)對接收的數(shù)據(jù)進行開關量標記，確定信號發(fā)生時刻，便于以后查詢，同時對模擬量進行越限比較，與實際信號進行對比分析，形成歷史數(shù)據(jù)記錄。也可實現(xiàn)事件順序記錄，及時處理生產(chǎn)過程中發(fā)生的每一個事件，記錄每個事件發(fā)生的時間和事件性質(zhì)。智能報警系統(tǒng)通過對勵磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、計算，和規(guī)程規(guī)范、說明書相關要求進行比較，實現(xiàn)對勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能、運行狀況的分析，如對勵磁系統(tǒng)起勵、逆變等各個PID調(diào)節(jié)過程進行時間、超調(diào)、峰值、穩(wěn)態(tài)值等多個數(shù)據(jù)的分析計算；對勵磁系統(tǒng)階躍試驗中系統(tǒng)對暫態(tài)試驗所需驗證的時間、超調(diào)、峰值、穩(wěn)態(tài)值等多個數(shù)據(jù)進行分析計算；對各勵磁限制器動作的情況進行動作時長分析、動作合理性分析、復歸時長及復歸后穩(wěn)態(tài)值分析等，以便客戶確認限制器的可靠性；對勵磁系統(tǒng)在負載階躍試驗中的勵磁振蕩分析，對振蕩的幅值及阻尼比進行分析計算，可用于比較確認PSS對低頻振蕩的抑制效果；顯示勵磁各個功率柜的運行工況，包括每個橋臂電流、總輸出電流、風機狀態(tài)、風溫等數(shù)據(jù)，并進行橋臂電流的平衡度與均流系統(tǒng)的分析計算；顯示滅磁柜的運行工況，包括滅磁開關狀態(tài)、接口溫度、轉子溫度、轉子過壓、滅磁時間、保護動作狀態(tài)等報警。

4 結語

隨著我國科技水平的不斷提升，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術的相繼成熟，建設智能電廠已成為電力企業(yè)新的發(fā)展目標。勵磁系統(tǒng)的智能化是智能電廠不可或缺的一部分，電廠應做好勵磁系統(tǒng)數(shù)字化與設備狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測方面的工作，為智能電廠做好準備。對勵磁系統(tǒng)運行過程中狀態(tài)量的提取、分析，為勵磁系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運行打下堅實的基礎，評估勵磁系統(tǒng)的運行狀態(tài)，協(xié)助檢修維護人員了解發(fā)電機勵磁設備的實時運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患，進行預警及專業(yè)的診斷分析，為生產(chǎn)管理決策和設備狀態(tài)檢修提供技術支撐。