ГРАРМ

Групповой регулятор активной и реактивной мощностей

Назначение

ГРАРМ предназначен для управления выработкой активной и реактивной мощностей ГЭС или части ее гидроагрегатов. Устройство позволяет оптимизировать режим работы станции и уменьшить износ основного оборудования. ГРАРМ обеспечивает отработку задания внеплановой мощности и позволяет станции участвовать во вторичном регулировании частоты.

Основные функции

Функционально ГРАРМ состоит из двух подсистем: Групповой Регулятор Активной Мощности (ГРАМ) и Групповой Регулятор Напряжения и Реактивной Мощности (ГРНРМ).

Основными функциями ГРАМ являются:

• поддержание текущей плановой мощности станции (или группы агрегатов) по заданию, введенному оператором;
• изменение плановой мощности станции (или группы агрегатов) по заданию оператора с заданной скоростью, при этом мощность меняется линейно, при этом перерегулирование не превышает 1%;
• вторичное регулирование частоты по заданию внеплановой мощности, поступающему по каналам телемеханики от АРЧМ, с максимально возможной скоростью;
• первичное регулирование частоты с заданным статизмом, в том числе и астатическое регулирование;
• распределение суммарной заданной мощности (сумма заданий плановой мощности, внеплановой мощности и первичного корректора частоты) на все гидроагрегаты, находящиеся под групповым управлением, с учетом их индивидуальных особенностей, таких как зоны нежелательной работы, зоны оптимальной работы, минимальный и максимальный ограничители мощности каждого агрегата;
• контроль исполнения задания активной мощности каждым гидроагрегатом, находящимся под групповым управлением;
• корректное списание из задания плановой мощности станции (или группы агрегатов) мощностей агрегатов, отключившихся от сети по сигналам противоаварийной автоматики.

Основными функциями ГРНРМ являются:

• поддержание напряжения на шинах станции, заданного оператором;
• изменение напряжения на шинах станции по заданию оператора;
• распределение реактивной мощности между агрегатами, обеспечивающее максимальную устойчивость.

Общие функции:

• интеграция с верхним уровнем системы управления станции через сети DeviceNet, ProfiBus или Ethernet, позволяет полностью управлять работой ГРАРМ, осуществлять контроль за его работой, а также вести постоянную запись входных и выходных параметров;
• операторская станция, входящая в состав ГРАРМ, позволяет осуществлять все функции управления, контроля и настройки системы.

Структура системы управления

ГРАРМ состоит из шкафа управления, высокоточных измерительных преобразователей (если агрегатные регуляторы не оборудованы таковыми), и операторской станции. Шкаф управления содержит весь комплекс аппаратуры, необходимый для управления и контроля всеми гидроагрегатами, подключаемыми к ГРАРМ. Измерительные преобразователи подключаются к шкафу управления через сеть ProfiBus, DeviceNet или Ethernet.

Электронная часть шкафа управления выполнена на основе PC-совместимой микроЭВМ фирмы Fastwell. Данное оборудование обладает высокой надежностью и предназначено для использования в промышленных условиях. Система электропитания шкафа дублирована (~220 В и =220 В). Входные и выходные сигнальные цепи соответствуют всем требованиям применения в условиях ГЭС: модули развязки дискретных и аналоговых входов обеспечивают гальваническое разделение цепей контроллера и источников сигнала с разностью потенциалов до 2500 В.

Операторская станция выполняется на основе персонального компьютера (возможно промышленное исполнение) и подключается к шкафу управления через сеть Ethernet с использованием протокола TCP/IP, что позволяет располагать ее практически на любом удалении от шкафа. Операторская станция предоставляет удобный и интуитивно понятный оператору графический интерфейс в виде мнемосхемы электрической схемы станции. На мнемосхеме отображаются значения всех основных параметров работы системы, с помощью клавиатуры и манипулятора типа мышь (возможен трекбол) оператор имеет возможность полностью управлять как оперативными, так и настроечными параметрами работы ГРАРМ. Архитектура операторской станции позволяет подключать более одного графического терминала без увеличения информационной нагрузки на контроллер управления.

Особенности реализации програмного обеспечения

Программное обеспечение создано с использованием графической среды программирования ПОЛИГОН, являющейся разработкой ПромАвтоматики. Интегрированный в среду разработки отладчик позволяет в реальном времени контролировать значения всех входных и выходных сигналов.

Алгоритмы управления соответствуют требованиям ОРГРЭС и могут быть гибко адаптированы под специфические особенности станции.

Проверка работоспособности системы выполняется с помощью специально разработанной модели гидростанции, имитирующей работу гидроагрегатов в части выработки активной и реактивной мощности.