DEH變送器智能化應(yīng)用目錄TOC\o"1-3"\h\u26883DEH變送器智能化應(yīng)用 119557一、項目概述 3173402.業(yè)務(wù)痛點： 38884二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案 431363（一）場景描述 42525（二）技術(shù)架構(gòu) 630893（三）建設(shè)方案 7292081.關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用： 779262.工作任務(wù)： 819693三、項目效果 825986（一）項目效益 813256（二）鑒定評價（如有） 917049（三）推廣前景 99264四、下一步計劃 10一、項目概述隨著我國現(xiàn)代化進程的不斷推進，電力需求越來越大，投產(chǎn)運行的大型發(fā)電機組數(shù)量日趨增多。發(fā)電機組容量及用電負荷的增大，使得發(fā)電機組與電網(wǎng)之間的互相影響也越來越大。近幾年來，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)空充主變（全壓沖擊）或者輸電線路發(fā)生接地、短路故障時，會在發(fā)電機的機端產(chǎn)生含有大量諧波的暫態(tài)涌流，導(dǎo)致常規(guī)模式功率變送器在暫態(tài)擾動時輸出的功率信號產(chǎn)生無規(guī)則的過沖，放大，反向等畸變失真，造成發(fā)電機功率控制系統(tǒng)調(diào)門誤動或動作紊亂，引發(fā)機組功率振蕩甚至跳機事件時有發(fā)生，并對電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來嚴重危害。發(fā)電機是現(xiàn)代生產(chǎn)活動中的重要設(shè)備。為保證發(fā)電機的穩(wěn)定運行，在發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)中，廣泛采用功率變送器來測量發(fā)電機機端和負載端的功率，以供監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析處理并采取適當(dāng)?shù)目刂啤Ｒ虼斯β首兯推鬏敵鲂盘柕恼_與穩(wěn)定對于發(fā)電機的穩(wěn)定運行有著重要意義。2.業(yè)務(wù)痛點：DEH變送器智能化應(yīng)用，成功解決了DEH變送器可靠性不足的痛點問題。通過采用新型智能變送器顯著提升DEH相關(guān)變送器輸出的真實性與穩(wěn)定性，最大限度地避免機組受故障電流沖擊引起振蕩甚至跳機的問題，抗干擾能力增強，信號連續(xù)性得到保障，有效提高發(fā)電機的可靠穩(wěn)定運行。項目建設(shè)情況1.實施時間2019年04月17日-2019年05月17日2.建設(shè)周期：5個月3.預(yù)期目標：提高變送器輸出的真實性與穩(wěn)定性，最大限度地避免機組受故障電流沖擊引起振蕩甚至跳機的問題，保證發(fā)電機更加穩(wěn)定可靠地運行。4.投資金額：項目預(yù)算資金22萬元，實際使用21.6萬元。5.承建單位：大唐濱州發(fā)電有限公司6.當(dāng)前進展：研究階段，繼電保護人員會同浙江涵普電力科技有限公司技術(shù)人員分析對DEH變送器數(shù)字智能化裝置改造情況，共同落實方案措施，實現(xiàn)設(shè)計要求。實施階段，由大唐濱州發(fā)電有限公司繼電保護班主體實施改造方案，2019年4月開始正式進行，2019年5月完成驗收工作。經(jīng)過改造后，DEH相關(guān)變送器已具備數(shù)字智能化條件。二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案（一）場景描述在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)控制過程中，存在著諸多傳輸環(huán)節(jié)，必然會造成傳輸誤差和控制誤差的產(chǎn)生。項目組將依據(jù)機組長期運行數(shù)據(jù)，采用先進的算法進行數(shù)據(jù)分析處理，從機組控制展開研究。路線分析：勘查現(xiàn)場、熟悉變送器屏原圖紙與現(xiàn)場設(shè)備、熟悉故障錄波屏圖紙，結(jié)合以上信息設(shè)計出結(jié)構(gòu)圖紙和屏體接線圖。信號傳輸：將變送器內(nèi)部小PT、小CT二次的一周波電壓電流信號各自AD轉(zhuǎn)換、離散化成256個瞬時值，將每個瞬時電壓與瞬時電流直接做數(shù)字乘法運算得到瞬時功率值，將一周波的256個瞬時功率值累加求平均就得到一周波的有效功率值，再將N個周波的有效功率進行數(shù)字濾波，最后將穩(wěn)定功率的數(shù)字量DA轉(zhuǎn)換成4-20mA的模擬量輸出。由于采用了數(shù)字乘法器，不再使用RC積分器，完全排除了時分割乘法器RC積分電路造成的過沖現(xiàn)象；在互感器二次也不需要安裝相位補償，在變送器生產(chǎn)過程中互感器相位偏差帶來功率誤差的校正，采用數(shù)字補償?shù)姆绞綄⑿Ｕ禂?shù)固化在變送器的存儲器中，克服了相位補償電容受諧波信號影響而產(chǎn)生移相繼而帶來相量失真現(xiàn)象，從原理上保證同一線路故障作用下每臺功率變送器的測量結(jié)果（輸出曲線）與一次的實際功率保持一致，且每臺變送器互相之間也保持一致。流程如下圖：簡單而言，項目的實施步驟可分為：現(xiàn)場勘查—路線分析—方案設(shè)計—方案實現(xiàn)—現(xiàn)場驗證。項目的路線分析、方案設(shè)計以及設(shè)備研制均基于現(xiàn)場需求，并最終通過現(xiàn)場檢驗，確保方案具有可行性和實效性，解決濱州公司信號輸出與實際不一致問題。（二）技術(shù)架構(gòu)1）研究基于發(fā)電機智能功率變送裝置優(yōu)化控制策略，確保能客服模擬式變送器在系統(tǒng)擾動期出現(xiàn)過沖、反向等暫態(tài)誤差問題引起機組控制系統(tǒng)誤差調(diào)節(jié)導(dǎo)致電廠全停并進一步影響涉網(wǎng)安全問題；2）對數(shù)據(jù)采樣采用了數(shù)字乘法與數(shù)字濾波，確保了在故障暫態(tài)時輸出的功率信號與實際功率基本一致；3）采用雙CT，雙PT接線方式，對保護CT，測量PT同時采樣，通過電流無縫切換技術(shù)，可有效避免因測量級電流互感器電流過大或非周期分量飽和，導(dǎo)致變送裝置無法正確輸出功率影響。另外在發(fā)生CT、PT斷線時，裝置會自動切換到未斷線的那一組CT和PT；4）比對常規(guī)功率變送器和發(fā)電機智能功率變送裝置優(yōu)劣，解決原始采樣方式出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，確保了每臺功率變送器測量結(jié)果與實際功率保持一致，且每臺變送器互相之間保持一致。（三）建設(shè)方案1.關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用：1）關(guān)鍵技術(shù)一：基于發(fā)電機智能功率變送裝置優(yōu)化控制策略由于機組采用常規(guī)功率變送器運行時，在線路發(fā)生暫態(tài)故障上功率輸出將產(chǎn)生不符合實際功率的變化曲線。但在采用發(fā)電機智能功率變送裝置運行時，克服了以上現(xiàn)象，使得發(fā)電機智能功率變送裝置暫態(tài)輸出功率變化趨勢基本與實際變化相同，確保了變送器輸出的真實性；2）關(guān)鍵技術(shù)二：基于常規(guī)變送器原理改進發(fā)電機智能功率變送裝置在原理上完全摒棄了時分割乘法器與積分器，繼而采用交流采樣的數(shù)字乘法器與數(shù)字濾波器，由于采用數(shù)字乘法器，不再使用RC積分器，完全排除了時分割乘法RC積分電路造成的過沖現(xiàn)象；在互感器二次也不需要安裝相位補償，在變送器生產(chǎn)過程中互感器相位偏差帶來功率誤差的校正，采用數(shù)字補償?shù)姆绞綄⑿Ｕ禂?shù)固化在變送器的存儲器中，克服了相位補償電容受諧波信號影響而產(chǎn)生移相繼而帶來測量失真現(xiàn)象，從原理上保證同一線路故障作用下每臺功率變送器的測量結(jié)果與一次的實際功率保持一致，且每臺變送器相互之間也保持一致；3）關(guān)鍵技術(shù)三：基于功能完善采用雙CT，雙PT接線方式，對保護CT，測量PT同時采樣，通過電流無縫切換技術(shù)，可有效避免因測量級電流互感器電流過大或非周期分量飽和，導(dǎo)致變送裝置無法正確輸出功率影響。另外在發(fā)生CT、PT斷線時，裝置會自動切換到未斷線的那一組CT和PT。事件記錄與錄波功能，可完整記錄裝置運行過程中出現(xiàn)的各種狀況，方便事后分析、報警輸出、對時等功能。2.工作任務(wù)：采取新型智能變送器PD6900A，具有瞬間涌流抑制功能或瞬態(tài)快速響應(yīng)功能，也可工作在快速響應(yīng)與涌流抑制兼顧模式，即保證瞬態(tài)快速響應(yīng)能力又濾除微秒級的尖峰干擾信號。響應(yīng)時間在40ms到240ms可調(diào)，提高電量變送器的響應(yīng)時間，滿足系統(tǒng)故障快速響應(yīng)的要求。PD6900A具有雙電源、雙CT、雙PT輸入，比常規(guī)變送器多一路CT、PT輸入，使得一路輸入有問題時可以直接跳到另一路,保證信號的準確性。可實現(xiàn)故障時的電壓切換：當(dāng)?shù)谝唤MPT發(fā)生斷線時，自動切換到第二組PT，保持原有的直流輸出不變?？蓪崿F(xiàn)電流切換：當(dāng)系統(tǒng)外發(fā)生區(qū)外故障、當(dāng)出現(xiàn)和應(yīng)涌流時，從測量級CT切換到保護級CT，解決了測量級電流互感器暫態(tài)飽和的問題。通過軟件實現(xiàn)測量級CT和保護級CT快速無縫自動切換，具有良好的暫態(tài)特性，能確保發(fā)電機功率自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)可靠運行。三、項目效果（一）項目效益發(fā)電機智能變送裝置有瞬間涌動抑制功能，也可工作在快速響應(yīng)與涌流抑制兼顧模式。具備雙電源、雙CT功能、雙PT功能。對保護CT和測量CT電流同時采樣，通過電流無縫切換技術(shù)。事件記錄與錄波功能，可完整記錄裝置運行過程中出現(xiàn)的各種狀況，方便事后分析。提高變送器輸出的真實性與穩(wěn)定性，最大限度地避免機組受故障電流沖擊引起振蕩甚至跳機的問題。保證發(fā)電機更加穩(wěn)定可靠地運行。DEH變送器智能化應(yīng)用的實施，將顯著提升變送器信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，進而提升機組穩(wěn)定性，降低機組非停風(fēng)險。以負荷率70%，非停損失小時數(shù)12小時，電價以0.35元/千瓦時計算，避免直接損失0.35X350000X12X0.7=102.9萬元，該計算情況未包含機組重新并網(wǎng)中的啟動費用，及非停所造成的的經(jīng)濟考核。（二）鑒定評價（如有）無（三）推廣前景DEH變送器智能化應(yīng)用，成功解決了DEH變送器可靠性不足的痛點問題。通過采用新型智能變送器顯著提升DEH相關(guān)變送器輸出的真實性與穩(wěn)定性，最大限度地避免機組受故障電流沖擊引起振蕩甚至跳機的問題，抗干擾能力增強，信號連續(xù)性得到保障，有效提高發(fā)電機的可靠穩(wěn)定運行。DEH變送器智能化應(yīng)用對于發(fā)電機組變送系統(tǒng)的穩(wěn)定性、輸出精度的提升，保障機組穩(wěn)定性，降低機組非停風(fēng)險。以負荷率70%，非停損失小時數(shù)12小時，電價以0.35元/千瓦時，按照2臺機組計算，避免直接損失0.35*350000*12*0.7*2=205.8萬元，該計算情況未包含機組重