Sistema automatico di controllo della frequenza di carico

Sistema automatico di controllo della frequenza di carico

Il sistema automatico di controllo della frequenza di carico (ALFC) regola la potenza attiva e la frequenza delle unità di potenza sotto il suo controllo per prendere parte alla regolazione di frequenza secondaria (a volte terziaria). Il sistema garantisce che il gruppo di centrali elettriche automatizzate (unità di potenza) fornisca una frequenza ottimale, in base alle esigenze e alla situazione della rete.

Il sistema riceve i segnali di controllo dal sistema centralizzato per il controllo automatico della potenza e della frequenza e regola il carico e la frequenza del gruppo. I parametri di funzionamento (regolazione della frequenza secondaria, regolazione della frequenza primaria nominale, segnali a velocità elevata della turbina sostenuta) vengono comunicati ai server dal PLC REGUL R600 tramite il protocollo ARTI3. Le informazioni diagnostiche dagli switch vengono comunicate tramite il protocollo SNMP.

Il sistema è realizzato come un cabinet con controllori logici programmabili, server, commutatori e pannello HMI.

Componenti di sistema

  • 2x controllori logici programmabili REGUL R600 in configurazione hot-standby:
    • Modulo di alimentazione 24VDC
    • Unità processore centrale R600 CU 00 061
    • Modulo processore di comunicazione con 4 porte RS-485 con Modbus RTU e IEC 61870-5-101
    • Modulo di ingresso digitale, 32 canali, 24 VDC con isolamento galvanico di gruppo
  • Pannello HMI nella porta dell’armadio
  • 2 x server principale e backup, senza ventola)
  • 2 x commutatori (principale e backup)
  • Apparecchiature di alimentazione, protezione, illuminazione e raffreddamento

Comunicazioni

  • Scambio di dati bidirezionale ciclico simultaneo tra le unità di potenza e il sistema ALFC su RS-485 nel protocollo Modbus RTU, con una velocità di almeno 9.600 bit/s
  • Scambio dati ciclico bidirezionale simultaneo tra sistema ALFC e sistema centrale per il controllo automatico della potenza e della frequenza sul protocollo IEC 61870-5-104
  • Ciclo di comunicazione inferiore a 1 s tra i sistemi di controllo automatico della potenza delle unità di potenza e il sistema centralizzato per il controllo automatico della potenza e della frequenza
  • Trasmissione dei dati sul controllo della frequenza di carico e della regolazione della frequenza primaria nominale al sistema SCADA dell’impianto

Sincronizzazione dell’orologio

  • Tutte le misure e i segnali delle unità remote sono legati al tempo astronomico con una precisione massima di 100 ms
  • L’orologio interno del sistema è sincronizzato con l’orologio astronomico tramite un server NTP nella rete della centrale elettrica

Ridondanza

  • I moduli CPU del PLC funzionano in modalità hot-standby con canale di sincronizzazione ridondante
  • I server di archiviazione sono ridondanti con la sincronizzazione automatica dei dati

Autodiagnostica e generazione di avvisi costanti

  • Il sistema monitora costantemente lo stato dei canali di comunicazione con il sistema centrale e con i sistemi di controllo delle unità di potenza, registra gli errori, forma i segnali corrispondenti
  • Selezione automatica di un canale di comunicazione funzionante in caso di operazione ripristinata
  • Sospensione del trasferimento dei dati tra le unità di potenza e il sistema centralizzato in caso di guasto di entrambi i canali in una direzione

Controllo della turbina

  • Il PLC nel sistema esegue algoritmi per il controllo automatico della frequenza di carico e per la valvola rapida a turbina
  • I segnali provenienti dal sistema di controllo di emergenza per la valvola rapida vengono ricevuti tramite la connessione “a contatto secco” (senza tensione)

Archiviazione dati

  • Archiviazione di dati relativi a modifiche nel tempo per la raccolta dei parametri per il controllo automatico della frequenza di carico, regolazione della frequenza primaria nominale, valvola di ritegno a velocità sostenuta della turbina
  • Archiviazione degli eventi all’apparire e alla scomparsa di dati inaccurati
  • Archiviazione degli eventi sul funzionamento del sistema, inclusa la modifica degli strumenti e del software
  • Tutti i dati archiviati vengono archiviati per almeno 3 mesi

Monitoraggio e reporting

  • HMI incluso visualizza il funzionamento delle funzioni di sistema sotto forma di tabelle, grafici, rapporti
  • Il sistema può fornire report sullo stato hardware e software dei componenti
  • Generazione automatica o ad-hoc dei file di testo nel formato approvato con i cambiamenti nella regolazione della frequenza primaria nominale con passi di 1 secondo
  • Trasferimento dei file archiviati nell’ufficio di spedizione sul canale di comunicazione principale o di backup tramite protocollo FTP

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