文档介绍：基于 PCC 的抽水蓄能Equation Section (Next)机组调速
器

张新龙曾继伦邵宜祥蒋克文
(国网南京自动化研究院)

摘要:本文介绍了一种基于 PCC 的抽水蓄能机组调速器及其调节过程。它用高可靠性的 PCC 模块构成
双机冗余切换系统; 利用 PCC 模块中的 TPU 进行频率测量, 很好的解决了测频的精度问题;利
用 PCC 的分时多任务操作系统, 采用 AB 高级语言进行编程, 采用基于有限状态机的状态选择
指令处理蓄能机组复杂的工况转换关系。因而本调速器具有测频精度高、调节速度快、可靠性高
等优点。
关键词:PCC 抽水蓄能调速器

1 前言
抽水蓄能机组具有很好的调峰填谷作用,同时还能担负调频、调相和事故备用等动态功
能,从而逐渐成为电网运行管理的重要工具。调速器在整个抽水蓄能机组中起着重要的作用,
它和计算机监控系统相配合,完成抽水蓄能机组的发电、抽水、调相、增减负荷、背靠背启
动等任务,担负着调节电网频率稳定的任务。因此要求调速器必须具有很高的可靠性,以保
证整个抽水蓄能机组长期、稳定的运行。
而当前国内抽水蓄能机组的调速器基本都是随机组捆绑进口,从运行情况看,大都存在
着控制方式不完全符合中国电网安全稳定运行的需要、技术服务跟不上、备品价格高等问题;
而国内对抽水蓄能机组调速器的研究也刚起步。所以研究开发出高可靠性抽水蓄能机组调速
器,形成对国外抽水蓄能机组调速器的竞争,进而逐步摆脱对其依赖是当前的重要课题。
抽水蓄能机组比常规机组的运行工况和工况间的转换条件要复杂的多;同时启停也频繁
的多,所以必须保证工况之间转换的可靠性。当前基于单片机的调速器硬件多为自行设计制
造,在元件的焊接及生产工艺等都受到限制,造成调速器可靠性较低。基于PLC的调速器虽
然PLC本身的可靠性很高,但测频装置一般由单片机实现,所以这类调速器可靠性仍旧不高。
基于工控机的调速器体积大、成本高,一般适合于大型机组。
而可编程计算机控制器(PCC)既有PLC的高可靠性、易扩展性,又有IPC的运算能力
强、实时性好、编程方便的特点,它集成了PLC和IPC的优势;的CPU模块有独特
的时间处理单元(TPU),可以在不增加主CPU负荷的前提下很好的解决抽水蓄能机组调速
器的频率测量问题。作为抽水蓄能机组调速器的硬件将能保证调速器的可靠性。
2 PCC 抽水蓄能调速器的硬件配置及设计特点
硬件配置
的抽水蓄能机组调速器的硬件选用奥地利 B&作为硬
件主体,同时构成双机冗余切换系统。
选用CP476作为调速器的CPU模块,借助于CPU独特的时间处理单元(TPU),可以在
不增加主CPU负荷的前提下,很好地解决抽水蓄能机组调速器的频率测量问题。
所组成的A、B双机冗余切换系统的电气系统结构图如图1所示。模块均为冗
余结构,组成的两个调节器之间通过CAN接口进行通信,可以保证两个调节器之间的信息
冗余和相互切换时稳定工作。两个调节器具有独立的供电电源和独立的反馈通道。
的采样模块采集信号,两套CPU同时各自处理采集的信号,一套处于主控
模式,一套处于热备用模式,当其中一套发生故障或需要检修时通过智能切换继电器使另一