Automatische Ladefrequenz-Steuerung

Automatische Ladefrequenz-Steuerung

Das Automatic Load-Frequency Control (ALFC) -System regelt die Wirkleistung und die Frequenz der von ihm gesteuerten Leistungseinheiten, um die sekundäre (manchmal auch tertiäre) Frequenzregulierung zu gewärleisten. Das System stellt sicher, dass die Gruppe der automatisierten Kraftwerke die optimale Frequenz entsprechend den Anforderungen und der Situation des Netzes bereitstellt.

Das System empfängt Steuersignale vom zentralen System zur automatischen Leistungs- und Frequenzsteuerung und stellt die Last und Frequenz der Gruppe ein. Betriebsparameter (Sekundärfrequenzregelung, Primärnennfrequenzregelung, dauerhafte Turbinenschnelllaufsignale) werden den Servern von der REGUL R600-SPS über das ARTI3-Protokoll übermittelt. Diagnoseinformationen von den Switches werden über das SNMP-Protokoll übermittelt.

Das System ist in einem elektronischen Schrank mit programmierbaren Logiksteuerungen, Servern, Kommutatoren und HMI-Bedienfeld installiert.

Systemkomponenten

  • 2x REGUL R600 speicherprogrammierbare Steuerungen in Hot-Standby-Konfiguration
  • 24VDC Netzteilmodul
  • R600 CU 00 061 zentrale Prozessoreinheit
  • Kommunikationsprozessormodul mit 4 x RS-485-Ports mit Modbus RTU und IEC 61870-5-101
  • Digitales Eingangsmodul, 32-Kanal, 24VDC, galvanischen Trennung der Kanäle
  • HMI-Panel in der elektronischen Schranktür
  • 2 x Server (Haupt- und Backup; lüfterlos)
  • 2 x Kommutatoren (Haupt- und Backup)
  • Stromversorgung, Schutz, Beleuchtung und Kühlung

Kommunikation

  • Gleichzeitiger zyklischer bidirektionaler Datenaustausch zwischen Netzteil und ALFC-System über RS-485 im Modbus RTU-Protokoll mit einer Geschwindigkeit von mindestens 9.600 Bit/s
  • Gleichzeitiger zyklischer bidirektionaler Datenaustausch zwischen dem ALFC-System und dem zentralen System für die automatische Leistungs- und Frequenzsteuerung über das Protokoll IEC 61870-5-104
  • Kommunikationszyklus von weniger als 1 s zwischen den automatischen Leistungssteuerungssystemen der Leistungseinheiten und dem zentralisierten System für die automatische Leistungs- und Frequenzsteuerung
  • Übermittlung der Daten zur Lastfrequenzsteuerung und Bemessung der Primärfrequenz an das SCADA-System der Anlage

Uhrensynchronisation

  • Alle Messungen und Signale von Remote-Einheiten sind mit einer Genauigkeit von maximal 100 ms an die astronomische Zeit gebunden
  • Die interne Uhr des Systems wird über einen NTP-Server im Netz des Kraftwerks mit der astronomischen Uhr synchronisiert

Redundanz

  • CPU-Module der SPS arbeiten im Hot-Standby-Modus mit redundantem Synchronisationskanal
  • Archivierungsserver sind mit automatischer Datensynchronisation redundant
  • Konstante Selbstdiagnose und Generierung von Alarmen
  • Das System überwacht ständig den Status der Kommunikationskanäle mit dem zentralen System und mit den Steuerungssystemen der Leistungseinheiten, protokolliert Fehler und bildet entsprechende Signale
  • Automatische Auswahl eines funktionierenden Kommunikationskanals bei wiederhergestelltem Betrieb
  • Unterbrechung der Datenübertragung zwischen den Leistungseinheiten und dem zentralen System bei Ausfall beider Kanäle in einer Richtung

Turbinensteuerung

  • Die SPS im System arbeitet mit Algorithmen für die automatische Lastfrequenzsteuerung und ununterbrochene Steuerung des Schnellventils der Turbine
  • Die Signale des Notsteuersystems für das Schnellventil werden über eine potentialfreie Verbindung empfangen

Datenarchivierung

  • Archivierung von Daten zu Veränderungen mit der Zeit zum Erfassen von Parametern für die automatische Lastfrequenzsteuerung, Primärfrequenzregulierung und für das Schnellventil
  • Archivierung der Ereignisse beim Auftauchen und Verschwinden von ungenauen Daten
  • Archivierung der Ereignisse zum Systembetrieb, einschließlich Änderung der Tools und Software
  • Alle archivierten Daten werden mindestens 3 Monate gespeichert

Überwachung und Berichterstattung

  • Das HMI visualisiert die Bedienung der Systemfunktionen in Form von Tabellen, Diagrammen und Berichten
  • Das System kann Berichte über den Hardware- und Software-Status der Komponenten bereitstellen
  • Automatische oder Ad-hoc-Generierung der Textdateien mit den Änderungen der primären Nennfrequenzregelung in Schritten von 1 Sekunde
  • Übertragung der archivierten Dateien über den Haupt- oder Backup-Kommunikationskanal via FTP-Protokoll

Ausgewählte Produkte


Regul R600 SPS

Anwendungen Hochverfügbare Prozesssteuerungssysteme für: Dampf- und Gasturbinen (Prozessleitsystem und Notfallschutz für Turbinen) Ölpumpstationen und Gaskompressoren Haupt- und Hilfssysteme in Kraftwerken Feuer- und Gassysteme Wassermanagementsysteme Steuerliche Anwendungen (zum Beispiel LACT-Einheiten) Anwendungen mit instabiler Verbindung zur oberen Ebene Anwendungen mit einer großen Anzahl von Tags, die an die obere Ebene gesendet werden Allgemeine Merkmale Echtzeitprogrammierbare Logiksteuerung Modulare […]

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