1、電力管理系統（PMS技術說明電力管理系統（PMS）為工廠的發電和供電提供控制和監測功能。有分析表明，在對供電連續性咼的工廠企業中，每一次斷電所造成的損失可咼達100萬美元。PMS致力于優化電能的生產的消費，防止系統擾動造成的工廠停電，確保安 全運行。PMS主要包括以下功能模塊：?減載?功率控制?電動機再加速起動?發電機控制?同期控制?斷路器控制?電動機控制?變壓器控制以上功能都是相對獨立的模塊，用戶可以根據項目的具體情況，有針對性地 選擇相應模塊，既滿足功能要求，又保證了經濟性。下面詳細介紹各個功能模塊。1. 減載1.1概述工廠供電網絡中，在某些情況下會出現負荷超過電源（發電機或者公用電網 聯

2、絡線）能夠供應的電力。這種情況所引起的后果取決于工廠供電網絡是與公用 電網相連接還是處于孤島運行模式：與電網相連出現功率不平衡時，供電網絡的頻率需由公用電網來維持，這將增加從公用 電網輸入的功率。如果輸入功率過大，超過了聯絡線的負載限制，將引起跳閘， 進入孤島運行模式。孤島運行模式功率不平衡將引起頻率下降，發電機必須增加出力以維持頻率。如果發電機 出力升到極限值還是無法消除功率不平衡，機組保護將起動跳閘，最終造成工廠 停電。減載系統的作用就是在發生功率不平衡時，通過切斷非重要負載或者供電網 絡的一部分，來確保工廠中所有必要和關鍵負載的供電。減載的應用，通常做法是在不重要的負載饋線保護中采用低頻

3、減載功能。低 頻減載的原理是當系統頻率降低到整定值以下，或者 df/dt 超過整定值時，根據 事先設定的優先級，分批切除負載。由于工廠運行時負載是實時變化的，而且在 不同的故障工況下，被切除電源的發電量也不同，系統功率缺額是無法預知的。 因此低頻減載存在不知道究竟該切多少負載，不知道已經切了多少負載的缺點。 而且這種方法是當不良后果已經出現（頻率下降）再采取補救措施的被動應對， 反應時間慢（通常整定時間為 0.5S-2S ），造成系統很大的頻率波動，嚴重時可 能造成停電。而PMS的減載系統，是通過實時監測引起功率不平衡的工況，按照事先確定 的優先級順序切除部分負荷來補償功率缺額。PMS擁有以下

4、不同原理的減載功能：? 快速減載? 低頻減載? 最大峰值功率需量減載（過負荷減載）? 手動減載1.2 快速減載 快速減載的原理是：系統實時監測供電網絡的狀態，包括斷路器的分合、發 電機的出力、聯絡線的輸入功率、負載消耗的功率等。當母聯或發電機斷路器分 閘時，減載系統會判斷形成幾個電氣孤島。對每一個電氣孤島，計算能量平衡。 如果負荷超過可發出的功率，則將多余的負荷切除。減載系統最多可以設置 20 個優先級，由操作人員事先定義。在每個優先級 內還可以定義 10 個組。組是最小的減載單元。一旦減載啟動，系統會針對每一 個電氣孤島計算生成優先級減載表，同時根據能量平衡計算得出需要卸載的負 荷，與優先級

5、減載表進行對比，決定哪些負荷需要切除，最后發出減載命令。從 故障發生到減載命令發出，時間最長不超過 150 毫秒。正是由于PMS實時監測系統的發電量和負荷水平，可以在電力不足時迅速準 確地計算出功率缺額，保證了在最短的時間內切除不重要的負荷。這是一種通過 預判主動采取應對措施的方法，有效避免了故障引起的頻率波動和停電事故。1.3 低頻減載在PMS中，低頻減載是作為快速減載的備用功能。當快速減載失敗時，該功 能會自動調用。啟動減載的判據是頻率的絕對值或者 df/dt 。1.4 最大峰值功率需量減載（過負荷減載）在發電機組處于最大出力的情況下，如果從公用電網聯絡線輸入的功率超過 了供電合同約定的最

6、大值， PMS會自動根據優先級切除負載。操作人員可以不激 活此功能，也可以決定自動減載執行到哪個優先級。某些優先級的負荷可以不參 與最大峰值功率需量減載。在時間允許的前提下，在執行減載命令之前會發出報 警信號提醒采取相應措施。1.5 手動減載操作人員可以設置全廠范圍的減載優先級。為了幫助操作人員評估手動減載 時需要切除多少負荷，系統會提供優先級減載表，顯示每個優先級的實際負荷水 平。2. 功率控制功率需量和功率因數控制PMS會實時監測公用電網聯絡線的輸入 /輸出功率，并計算15分鐘功率需 量。如果此計算值超過供電合同約定的最大值或者操作人員設定的值，系統會增 加發電機的出力。在滿足有功功率需量

7、的前提下，PMS通過發電機電壓調節器（AVR）控制輸出的無功功率，維持系統接入點 （PCC）的功率因數滿足供電合同的要 求。母線頻率和電壓控制 當系統與公用電網斷開形成電氣孤島時，系統無法在公用電網的支持下穩定 頻率和電壓。此時在每一個電氣孤島中，都只有一臺發電機組，根據負荷變化來 調節輸出有功功率和無功功率，維持系統頻率和電壓。有功功率和無功功率分配控制在孤島運行模式下，負責調節系統的頻率和電壓的發電機的運行點可能慢慢 接近輸出曲線的界限，而其他發電機則在輸出曲線的界限內輕載運行。這時 PMS 將分配各發電機組之間的有功功率和無功功率，使得它們的運行點盡可能遠離輸 出曲線的界限。這種方式提高

8、了系統在擾動下的穩定性。3. 電動機再加速起動當系統出現故障，比如母線失壓或者減載發生時，電動機負荷會與母線斷開。 再加速功能的目的就是確定當網絡的失壓狀況恢復時哪些電動機可以自動重起動。再加速起動的觸發條件是減載完成后，操作人員進行復位，或者母線電壓恢復 到設定值以上。 PMS 系統中有一個最大允許起動時間參數，如果電動機失壓的時間 超過這個參數值，電動機將不會被起動。PMS根據以下幾個因素來判斷哪些電動機被自動重起動：孤島可用功率、負載 優先級、電動機起動時間。由于電動機的起動負荷遠大于持續運行負荷，PMS將根據優先級順序分批起動被斷開的電動機。4. 發電機控制發電機控制功能可用于系統中的

9、每一臺機組，并可應用于不同的網絡配置，無 論是孤島模式或者與公用電網連接模式。發電機控制功能還可以與功率控制功能協 同工作。對于每一臺發電機，都可以分別為調速器和AVR選擇一個控制模式。發電機的運行取決于所選擇的控制模式、電網的波動和蒸汽系統的變化。5. 同期控制PMS具有自動同期、半自動同期和手動同期功能。自動同期模式下，操作人員選擇需要進行同期的斷路器和發電機。 PMS系統自 動選擇哪些電壓輸入至同步器。同步器向發電機調速器和勵磁控制器發出“升高 /降 低”脈沖。達到同期時，同步器就會發出合閘命令。半自動同期模式下，“升高 /降低”命令由同步器發出，合閘命令由操作人員發 出。手動同期模式下

10、，操作人員通過鍵盤發出“升高 /降低”命令，一旦達到同步就 立即發出合閘命令。所有合閘命令的下達都需要經過檢同期繼電器的校核，每一個需要被同期的斷 路器必須有一個檢同期繼電器6. 斷路器控制斷路器控制包含基本的狀態監視、控制和一系列附加的功能。系統支持遠程/ 中央 / 就地控制。系統還有 2 個可先的自動功能：當母線有 2 路進線和 1 個母聯斷路器時，支 持備自投功能；當 2 路進線并列運行時間超過事先設定的時間，自動將一路進線 的斷路器分閘。7. 電動機控制電動機控制包含基本的狀態監視、控制和一系列附加的功能。系統支持遠程/ 中央 / 就地控制。? 自動起動模式? 正轉 / 反轉控制? 減載? 再加速? 運行小時數計算8. 變壓器控制變壓器控制包含基本的狀態監視、控制和一系列附加的功能。系統支持遠程 / 中央 / 就地控制。有載調壓開關控制的目的是維持變壓器低壓側的