第一章 产品概述
1.1. 应用范围
一次调频装置是电力系统中的关键装置,用于自动维持电网频率稳定。当系统负荷突变导致频率偏离额定值(如50Hz)时,设备通过快速调整发电机组的输出功率,抑制频率波动,防止其进一步恶化。其核心特点是无需人工干预、响应速度快(毫秒级),但调节范围有限,属于“有差调节”(无法完全消除频率偏差)。
一次调频装置本质是一个控制器,它通过实时监测系统频率(电厂并网点频率或微电网频率),根据预设的调频参数(转速不等率、频率死区等),计算出机组需要调整的功率指令,并发送给本地的执行机构(如汽轮机/燃气轮机的调速器、发电机的励磁系统、储能变流器PCS等)。
PXS-700分布式电源一次调频装置功能应用如图1-1。PXS-700可以接入主电网、分布式电源(光伏、风电等)、储能系统、充电桩、柴油发电机和用户负荷等设备的数据,对上连接能量管理系统或调度系统;通过控制分布式电源的输出和储能装置的充放电,保证微电网的稳定运行,并提高电力质量和可靠性。当微电网中出现故障时,一次调频装置可以快速响应并采取相应的处理措施,如切换电源和调整能量调度策略等,以尽快恢复微电网的正常运行。
总之,一次调频装置在微电网的运行和管理中扮演着至关重要的角色,它的应用有助于实现电力能源的高效利用和优化配置,提高电力系统的稳定性和可靠性,推动可再生能源发电技术的发展和应用。
1.2. 产品特色
1)分层分布式结构,单元化设计、模块化结构,可扩充性强;
2)模拟回路无幅值、相位调整电路,提供菜单进行调幅、调相,调试维护工作量低;
3)以高可靠性工业级器件为主体,采用自动监测、补偿技术提高硬件电路稳定性、可靠性;
4)封闭、加强型单元机箱,多层屏蔽等抗振动、强干扰设计,更适用于恶劣运行环境。
第二章 技术参数
2.1. 环境参数
正常工作温度:-10 ~ 55 ℃
极限工作温度:-20 ~ 60 ℃
贮存 及 运输:-40 ~ 70 ℃
2.2. 额定电气参数
频率:50Hz
交流电流:5A / 1A(额定电流IN)
交流电压:220V(额定电压UN)
不接地系统电容电流3I0:0.3A(测量范围为0.3A*4)
直流工作电源:220V、110V,允许偏差:±20%
DI:是220V交直流
DO:常开节点[续流能力250VAC@3A;30VDC@3A]
2.3. 功耗
交流电压回路:每相不大于0.5VA
交流电流回路:每相不大于1VA
直流电源回路:正常工作时,不大于15W;保护动作时,不大于25W
2.4. 保护回路过载能力
交流电压回路:1.2倍额定电压,连续工作
交流电流回路:2倍额定电流,连续工作;10倍额定电流,允许10s;40倍额定电流,允许1s
直流电源回路:80 ~ 115% 额定电压,连续工作
2.5. 主要技术指标
2.5.1. 采样精度
电流电压误差:≤0.5%
频率误差:≤0.002Hz
功率误差:≤0.5%
1MHz脉冲群抗扰度:符合GB/T 14598.13-1998Ⅲ级
辐射电磁场抗扰度:符合GB/T 14598.9-2002Ⅲ级
浪涌(冲击) 抗扰度:符合GB/T 17626.5-1999Ⅲ级
装置绝缘耐压、耐湿热、抗振动、抗冲击、抗碰撞性能符合国际GB/T 7261-2000的有关标准(绝缘≥20MΩ)。
第三章 功能说明
PXS-700 一次调频装置是一款灵活可定制逻辑的多功能控制装置,可根据实际应用环境需求定制对应的控制逻辑,应用范围广泛。
3.1. 功能配置
类别 | 子类别 | 配置 |
|---|
测控功能 | 模拟量输入 | 支持3相电压、三相电流采集;支持2路直流量采集 |
测控功能 | 数字量输入 | 支持12路开入,并支持多路软遥信状态 |
测控功能 | 数字量输出 | 支持4路继电器开出 |
测控功能 | 模拟量计算 | 线电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率 |
控制功能 | 能量控制功能 | 削峰填谷和经济运行 |
控制功能 | 防逆流 |
|
控制功能 | 一次调频 |
|
控制功能 | 异常告警功能 | PT/CT断线 |
记录功能 | 控制与保护记录 | 1024条 |
记录功能 | SOE记录 | 1024条 |
记录功能 | 运行记录 | 1024条 |
记录功能 | 自检记录 | 1024条 |
记录功能 | 闭锁记录 | 1024条 |
记录功能 | 操作记录 | 1024条 |
通讯功能 | 对上通信 | 支持 IEC61850(MMS)协议、IEC104 协议 |
通讯功能 | 对下通信 | 支持IEC61850、IEC104、Modbus RTU/TCP等协议 |
对时功能 | 网络校时 | 支持SNTP网络校时、规约校时 |
对时功能 | 硬件校时 | 支持B码(秒脉冲、分脉冲)校时 |
录波功能 |
| 支持启动前30s、启动后2分钟、返回后30s共3分钟的数据录波,录波间隔10ms。 |
3.2. 遥测、遥信、遥控
3.2.1. 遥测功能
交流遥测的参数设置只有“交流遥测调精度”一项。需要注意的是:在调节Pa、Pb、Pc等功率的精度时,必须先调节相关电压通道和电流通道的幅值精度,再在电压超前电流45º条件下调节有功功率精度,使有功、无功功率相等。如:2瓦表方式下,若要调Pa的精度,需要先调整好Ua、Ub、Ia的幅值精度,然后在Uab比Ia超前45º且Ic无电流输入的条件下调整Pa的精度,使P、Q的数值相等。
在查看菜单中显示的交流遥测通道量为模拟量的有效值,不显示通道的相位。在“交流遥测调精度”菜单中显示的是模拟通道的基波值和基波相位。所以,如果需要检查各通道量的相序接入是否正确,需要在“交流遥测调精度”菜单中确认。
在查看菜单中,“测量交流谐波”菜单可显示各通道的有效值、基波值、2~7次谐波值,以及各次波所占的百分比。通道名后的后缀“y”表示总有效值,后缀“1~7” 表示1~7次波的有效值。
装置的直流输入可为:4~20mA的直流电流输入或0~5V的直流电压输入,直流输入回路内阻为240欧。可外加变送器用以采集温度、直流母线电压、直流电流等直流量。
直流量的计算公式为: y=I*k1-10*k2,式中k1和k2两个参数需要依据现场实际需要进行计算和设置。具体计算方法为:将外部变送器的2组数据(y1、I1)和(y2、I2)带入公式,计算出k1和k2两个参数。如:适用于Pt100测温电阻的变送器的2组参数为:-30 º对应4mA ,150 º对应20mA,将(y1=-30,I1=4)和(y2=150,I2=20)带入公式,即可算出k1和k2的值。
直流遥测的参数设置还有“通道精度”一项,主要是对直流测量的精度进行细调。
3.2.2. 遥信功能
装置的遥信包括:硬遥信、软遥信、投退型定值的状态遥信等3种。
硬遥信为装置外部开入端子的状态遥信量。软遥信为装置内部产生的遥信量,如:重合闸充电程度、事故总信号等。“事故总信号”软遥信的状态与装置的保护功能有关,在保护跳/合闸后的1S内为1,1S后自动恢复为0,可用于后台和调度推事故画面。
遥信量的参数设置包括:遥信类别设置、遥信防抖参数设置。
遥信类别有三种:A类、B类、不发。“A类”遥信既产生SOE报文、也产生COS报文;“B类”遥信只产生COS报文,不产生SOE报文;“不发”类遥信既不产生SOE报文,也不产生COS报文。
遥信防抖时间有五档:7ms、20ms、80ms、300ms、1s。仅硬遥信需要进行防抖时间参数设置,软遥信无需设置防抖时间参数。
3.2.3. 遥控功能
装置的遥控包括:断路器遥控合分、不接地系统的接地选线试跳、投退型定值的遥控投退。仅断路器遥控合分类遥控具有接点输出。
对具有输出接点的遥控通道,需根据具体的遥控对象设置相应的遥控脉宽参数。遥控脉宽参数有10档:50ms、100ms、200ms、400ms、600ms、800ms、1s、2s、5s、10s。遥控跳闸、合闸脉冲宽度通常为100ms左右,但对于无保持回路的操作回路可延长脉冲宽度。
3.3. 设置功能
通过终端维护软件,可对装置参数进行设置和修改,包括系统参数、遥测参数、遥信参数、遥控参数、通信参数、保护定值与参数等,也可以通过面板上的定值码盘设置部分装置定值。
3.4. 自检功能
当终端检测到本身硬件故障,发出闭锁信号,同时闭锁终端出口继电器。如:终端参数出错、RAM故障、ROM故障、电源故障、CPU故障等等。
终端具备自诊断,自恢复功能,对各功能板件及重要芯片可进行自诊断,故障时能传送报警信息,异常时能自动复位,并自动恢复正常运行。
3.5. 对时功能
本装置具备对时功能。支持主站、SNTP等多种校时方式,也可以通过维护软件设置主站时间。
装置断电后时钟能正常计时,断电24小时内时钟误差不超过2s。
3.6. 数据存储功能
本装置具有历史数据存储功能,包括事件顺序记录(SOE)、远方和本地操作记录、装置异常记录等信息。
主要包括:
告警记录,涉及保护告警的记录,如短路告警、接地告警、励磁涌流闭锁等;
动作记录,涉及保护跳闸的时间记录,如相过流动作、零序过流动作、重合闸等;
自检记录,记录装置运行过程中的各个模块自检情况;
重启记录,装置重启或复位时会生成重启记录;
异常记录,记录装置异常情况;
遥测记录,记录遥测信息;
SOE记录,记录遥信发生的时间及状态,并上报;
遥控记录,记录远方遥控操作的通道号、分合闸指令、预置、执行时间等;
所有的记录均可以通过后台维护软件查看。失电或通信中断后数据可长期保存,历史数据能补充上传。