Giải pháp xây dựng giản đồ P-Q, điểm vận hành máy phát điện trên hệ thống DCS Nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 2

Trong các nhà máy điện, việc giám sát đặc tính vận hành của máy phát điện là rất cần thiết, nhằm đảm bảo máy phát luôn vận hành trong giới hạn ổn định và giúp giảm thiểu các sự cố do khách quan hoặc chủ quan. Bài viết trình bày giải pháp xây dựng giản đồ P-Q, điểm vận hành máy phát điện trên hệ thống DCS Nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 2.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp xây dựng giản đồ P-Q, điểm vận hành máy phát điện trên hệ thống DCS Nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân 2 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 GIẢI PHÁP XÂY DỰNG GIẢN ĐỒ P-Q, ĐIỂM VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN HỆ THỐNG DCS NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VĨNH TÂN 2 Đặng Minh Tiển, Hoàng Minh Cường, Nguyễn Trường Xinh Công ty Nhiệt điện Vĩnh Tân Tóm tắt: Trong các nhà máy điện, việc giám sát đặc tính vận hành của máy phát điện là rất cần thiết, nhằm đảm bảo máy phát luôn vận hành trong giới hạn ổn định và giúp giảm thiểu các sự cố do khách quan hoặc chủ quan. Tuy nhiên, hệ thống DCS Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 2 chưa được thiết kế giao diện để giám sát giản đồ P-Q, điểm vận hành của máy phát điện. Từ nhu cầu thực tiễn nêu trên, việc thiết kế giản đồ P-Q, điểm vận hành máy phát điện trên hệ thống DCS phục vụ cho việc giám sát từ xa là rất cần thiết. Các thông số về các đường giới hạn của máy phát điện dựa trên cơ sở là thông số giới hạn đã được cài đặt trong logic của hệ thống kích từ máy phát. Bao gồm các đường giới hạn: - Giới hạn phát nóng cuộn dây Stator; - Giới hạn Turbine; - Giới hạn quá kích từ; - Giới hạn kém kích từ; - Giới hạn ổn định rotor; - Giới hạn làm việc của bảo vệ mất kích từ. Từ các thông số giới hạn nêu trên, tiến hành xây dựng giản đồ P-Q, điểm vận hành trên hệ thống DCS. Giao diện tổng thể được xây dựng dựa trên công cụ Display Builder được tích hợp trong phần mềm Symphony Plus. Tạo điểm chuyển động và liên kết với thông số công suất hữu công (P) và công suất vô công (Q) của máy phát, đồng thời chuyển các giá trị này thành tọa độ điểm vận hành trên giản đồ. Khi máy phát điện đang vận hành các thông số công suất P, Q thay đổi thì tọa độ điểm vận hành sẽ di chuyển theo tương ứng trên giản đồ P-Q. Từ đó, có thể giám sát điểm vận hành của máy phát điện để có những giải pháp vận hành phù hợp. Từ khoá: Giản đồ P-Q, hệ thống DCS, máy phát điện. Abstract: In power plants, monitoring the operating characteristics of the generator is very necessary, in order to ensure that the generator always operates within stable limits and help to reduce incidents due to objective or subjective causes. However, the DCS system of Vinh Tan 2 Thermal Power Plant has not been designed with an interface to monitor the P-Q diagram and the operating point of the generator. With the reality needs, the design of the P-Q diagram and the generator operating point on the DCS system is very necessary. 338 CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA The parameters of the generator limit lines are based on the limit parameters that have been installed in the logic of the generator excitation system. Includes limit lines: - Stator coil overheat limit; - Turbine limit; - Over excitation limit; - Under excitation limit; - Generator roto limit; - Under excitation generator protection. From the above limit parameters, proceed to build P-Q diagram and operating point on DCS system. The overview interface is built by the Display Builder tool integrated in the Symphony Plus software. Create a moving point and mapping to the generator active power (P) and reactive power (Q) parameters, and convert these values into the operating point coordinates on the diagram. When the generator is operating, the power parameters P, Q change, the operating point will move according to the coordinates on the P-Q diagram. So, it is possible to monitor the generator's operating point to have appropriate operating solutions. Keyword: P-Q diagram, DCS system, generator. KÝ HIỆU Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa [p.u] per unit đơn vị dùng để tham chiếu với giá trị cơ sở CHỮ VIẾT TẮT DCS Distributed Control System DNNV Tính năng Dynamic Object 1. GIỚI THIỆU Nhằm có giải pháp trang bị công cụ hỗ trợ cho các Trưởng ca, Trưởng kíp, Vận hành viên có thể giám sát thông số vận hành máy phát điện trực quan và chính xác hơn, giúp hạn chế những sai sót trong quá trình vận hành máy phát điện. Nhóm tác giả đã triển khai giải pháp thiết kế giao diện hiển thị giản đồ P-Q và điểm vận hành máy phát điện trên hệ thống DCS Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 2. 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT/PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Từ lý thuyết máy điện, các thông số đặc tính máy phát điện đã được tính toán và cài đặt trong hệ thống kích từ, có so sánh với tài liệu test report của máy phát điện Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 2. 339 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 Thông số cơ bản của máy phát điện Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 2: Công suất biểu kiến: 731,8 MVA Công suất hữu công: 622,8 MW Điện áp đầu cực định mức: 20 kV Dòng điện định mức: 21124 A Hệ số công suất định mức: 0,85 Tốc độ định mức: 3000 vòng/phút 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thiết kế bổ sung trang giao diện hiển thị giản đồ P-Q, điểm vận hành, giám sát và cảnh báo máy phát điện trên hệ thống DCS NMNĐ Vĩnh Tân 2. Các thông số giới hạn của máy phát điện dựa trên thông số giới hạn đã được tính toán và cài đặt trong hệ thống kích từ. Bao gồm các đường giới hạn: Over Excitation Limit (giới hạn quá kích từ) STT Điểm P[p.u] Q[p.u] 1 Point1: {P=0,0} +0.00 +0.9 2 Point2: {P=…} +0.5 +0.8 3 Point2: {P=1.0} +1.00 +0.7 Under Excitation Limit (giới hạn kém kích từ) STT Điểm P[p.u] Q[p.u] 1 Point1: {P=0,0} +0.00 ...