1.本发明涉及发电系统控制技术领域，特别是涉及孤岛运行控制电路和控制方法。
背景技术：2.为应对严重自然灾害等可能引发电网大面积停电事故的风险，提升重要负荷中心应急保障能力，燃煤机组作为地区保障电源应具备孤岛运行功能，即当外部电网发生故障时汽机锅炉能够快速降出力维持自身正常运行，同时发电机与电网系统列仅带厂用负荷运行，保证整个机组处于“热备用”状态，从而具备为当地电网快速恢复供电的能力。因此，在电网出现故障时，需要快速做出判断并触发燃煤机组开启孤岛运行模式，从而使得机组可以快速与电网解列并且甩负荷自带厂用电运行。
3.由于各个发电厂电气主接线方式不同，机组保护配置各异，因此如何迅速判断机组进入孤岛运行状态，没有统一的标准。在现有技术中，通常使用安稳保护装置的出口动作接点和断路器运行位置，作为电网系统故障的判据。
4.但是，对于老旧的燃煤机组，其接线方式通常为发变线单元接线，因此未配置发电机出口断路器gcb。若要在这些老旧的发电系统增设发电机出口断路器gcb或安稳切机保护装置来触发孤岛运行，则需要对发电系统进行大规模电气改造，极大地提高了电厂成本。并且，目前的电气触发机组开启孤岛运行的设计相对保守且配置复杂，不够灵敏，孤岛运行开启速度慢，还容易出现机组拒绝进行孤岛运行的风险。
技术实现要素：5.本发明实施例提供了孤岛运行控制电路和控制方法，以至少解决相关技术中在发电系统增加孤岛运行功能的改造成本高、且配置复杂的问题。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种孤岛运行控制电路，应用在发电系统中，所述电路包括孤岛运行触发电路和孤岛运行动作出口；其中，
7.所述孤岛运行触发电路包括多个输入端，所述多个输入端连接在所述发电系统中，用于获取表征所述发电系统当前运行状况的检测信号；所述孤岛运行触发电路的输出端与所述孤岛运行动作出口的输入端连接；所述孤岛运行动作出口的输出端连接在所述发电系统中的动作执行单元；
8.所述孤岛运行触发电路在所述检测信号满足触发条件时，生成孤岛触发信号并发送给所述孤岛运行动作出口；所述孤岛运行动作出口根据所述触发信号生成第一动作信号并发送给所述动作执行单元，所述动作执行单元根据所述第一动作信号执行相应的动作以使所述发电系统进入孤岛运行模式。
9.在其中一些实施例中，所述孤岛运行触发电路包括第一与门，所述第一与门包括第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口、第四输入接口、第五输入接口和输出接口；
10.其中，所述第一与门的输出接口与所述孤岛运行动作出口的输入端连接；所述第一输入接口与所述发电系统中的主变高压侧断路器位置辅助节点连接，用于获取主变高压
侧断路器分合位信号；所述第二输入接口连接在所述发电系统的线路保护装置中，用于获取线路故障信号；所述第三输入接口与所述发电系统的发变组保护装置连接，用于获取发变组有无故障信号；所述第四输入接口与所述发电系统中的汽机主汽门位置辅助节点连接，用于获取汽机主汽门开合位信号；所述第五输入接口与所述发电系统的发变组保护装置连接，用于获取零功率保护信号；
11.所述检测信号满足第一触发条件为：所述检测信号包括主变高压侧断路器分位信号、线路故障信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率保护信号。
12.在另一些实施例中，所述孤岛运行触发电路还包括第二与门；所述第二与门包括第六输入接口、第七输入接口、第八输入接口、第九输入接口、第十输入接口和输出接口；
13.其中，所述第二与门的输出接口与所述孤岛运行动作出口的输入端连接；所述第六输入接口与所述发电系统的发变组保护装置连接，用于获取发变组有无故障信号；所述第七输入接口与所述发电系统中的汽机主汽门位置辅助节点连接，用于获取汽机主汽门开合位信号；所述第八输入接口与所述发电系统的发变组保护装置连接，用于获取零功率保护信号；所述第九输入接口与所述发电系统中的主变高压侧断路器位置辅助节点连接，用于获取主变高压侧断路器分合位信号；所述第十输入接口与所述发电系统的线路保护装置连接，用于获取过频保护信号；
14.所述检测信号满足第二触发条件为：所述检测信号包括高压侧断路器合位信号、过频保护信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率保护信号。
15.进一步，所述孤岛运行触发电路还包括第一或门，所述第一或门的第一输入端与所述第一与门的输出接口连接；所述第一或门的第二输入端与所述第二与门的输出接口连接；所述第一或门的输出端与所述孤岛运行动作出口的输入端连接。
16.进一步，所述孤岛运行工作出口包括第一开关和第一继电器组，所述第一继电器组包括多个继电器；所述第一开关的第一端与所述孤岛运行触发电路的输出端连接，所述第一开关的第二端与所述第一继电器组中每一继电器的输入端连接，每一所述继电器的输出端连接在所述动作执行单元中。
17.进一步，所述第一继电器组包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器；所述动作执行单元包括热控dcs、继电保护装置、励磁调节系统、灭磁开关控制系统、厂用快速切换装置和柴发启动系统；
18.其中，所述第一继电器的输出端与所述热控dcs连接；所述第二继电器的输出端与所述发电系统的继电保护装置连接，所述继电保护装置包括孤岛运行定值区和正常运行定值区；所述第三继电器的输出端与所述励磁调节系统连接；所述第四继电器的输出端与所述灭磁开关控制系统连接；所述第五继电器的输出端与所述厂用快速切换装置连接；所述第六继电器的输出端与所述柴发启动系统连接。
19.在其中一些实施例中，所述控制电路还包括孤岛运行复归出口，所述孤岛运行复归出口用于接收孤岛复归信号；并根据所述孤岛复归信号生成第二动作信号并发送给所述动作执行单元，所述动作执行单元根据所述第二动作信号执行相应的动作以使所述发电系统并网回归正常运行模式。
20.进一步，所述孤岛运行复归出口包括第二开关和第二继电器组，所述第二继电器组包括多个继电器；所述第二开关连接中控系统，所述第二开关的第一端与电源连接，所述
第二开关的第二端与所述第二继电器组中每一继电器的输入端连接，每一所述继电器的输出端连接在所述动作执行单元中。
21.进一步，所述第二继电器组包括第七继电器和第八继电器；所述动作执行单元包括保护装置和励磁调节系统；其中，
22.所述第七继电器的一端连接所述第二开关，另一端连接在所述发电系统的继电保护装置中；所述第八继电器的一端连接所述第二开关，另一端连接在所述励磁调节系统中。
23.第二方面，本发明实施例提供了一种孤岛运行控制方法，应用在发电系统中，包括：
24.实时获取表征所述发电系统当前运行状况的检测信号；
25.所述检测信号是否满足触发条件，若判定结果为是，则生成孤岛触发信号；
26.将所述孤岛触发信号转换成第一动作信号并发送给动作执行单元，使得所述动作执行单元根据所述第一动作信号执行相应的动作以使所述发电系统进入孤岛运行模式；
27.在预设时间后，获取所述发电系统中发电机的出口电压和发电机转速，并根据所述出口电压和发电机转速判断所述发电系统是否成功进行孤岛运行模式；若判定结果为是，则保持孤岛运行模式；若判定结果为否，则停止发电机组运行并启动应急电源柴油发电机；
28.实时检测是否接收到孤岛复归信号，若判定结果为否，则保持孤岛运行模式；若判定结果为是，则将所述孤岛复归信号转换成第二动作信号并发送给动作执行单元，使得所述动作执行单元根据所述第二动作信号执行相应的动作以使所述发电系统并网回归正常运行模式；
29.所述检测信号满足所述触发条件为：所述检测信号包括主变高压侧断路器分位信号、线路故障信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率信号；或者，所述检测信号包括主变高压侧断路器合位信号、过频保护信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率信号。
30.相比于相关技术，本发明实施例提供的孤岛运行控制电路和控制方法，通过增加由常用的电子器件构成的孤岛运行控制电路对发电系统进行监控，当孤岛运行触发电路在检测信号满足触发条件时，生成孤岛触发信号并发送给孤岛运行动作出口；孤岛运行动作出口根据触发信号生成第一动作信号并发送给动作执行单元，动作执行单元根据所述第一动作信号执行相应的动作以使发电系统进入孤岛运行模式。本发明的孤岛运行控制电路配置简单，触发可靠，无需对发变线接线方式的发电系统进行大规模电气改造，从而节省电厂成本。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
32.图1是本发明一实施例的发电系统接线示意图；
33.图2是本发明一实施例触发孤岛运行的孤岛运行触发电路逻辑图；
34.图3是本发明一实施例孤岛运行动作出口接线图；
35.图4是本发明一实施例孤岛运行复归出口接线图；
36.图5是本发明一实施例继电保护装置的接线图；
37.图6是本发明另一实施例触发孤岛运行的孤岛运行触发电路逻辑图；
38.图7是本发明一实施例的孤岛运行控制方法的流程图。
具体实施方式
39.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
40.在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
41.除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本发明所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本发明所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
42.本发明一实施例提供了一种用于燃煤机组孤岛运行的控制电路，应用在由燃煤发电机发电的发电系统中，本实施例的发电系统的系统结构如图1所示，包括发电机、励磁变压器、高压侧主变压器、高压厂用变压器、主变高压侧断路器、高压公用变压器和发电机对侧线路。在本发明实施例中，发电机与高压侧主变压器为单元接线，以发变线的形式接入对侧线路，如对侧变电站系统，发电机出口不设置gcb(出口断路器)，机组正常并网时由图1中的高压侧主变压器实现。
43.本发明实施例的孤岛控制电路包括孤岛运行触发电路和孤岛运行动作出口。参考图2，孤岛运行触发电路10包括多个输入端，多个输入端连接在发电系统中，用于获取表征发电系统当前运行状况的检测信号。孤岛运行触发电路10的输出端与孤岛运行动作出口20的输入端连接；孤岛运行动作出口20的输出端连接在发电系统中的动作执行单元。本实施例的孤岛运行触发电路10在检测信号满足触发条件时，生成孤岛触发信号并发送给孤岛运
行动作出口20；孤岛运行动作出口20根据触发信号生成第一动作信号并发送给动作执行单元，动作执行单元根据第一动作信号执行相应的动作以使发电系统进入孤岛运行模式。
44.在本实施例中，孤岛运行的触发条件是：发变组正常运行、线路故障、跳开高压侧主变压器、且汽机主门不跳开，则此时需要发电机自带厂用电运行，进行孤岛运行模式。本实施例的孤岛运行触发电路10包括第一与门u1，第一与门u1能够获取与上述触发条件对应的信号并进行逻辑“与”处理，在每一信号都符合要求的情况下输出孤岛触发信号。具体地，该第一与门u1包括第一输入接口i1、第二输入接口i2、第三输入接口i3、第四输入接口i4、第五输入接口i5和输出接口。
45.具体如图2所示，第一与门u1的输出接口与孤岛运行动作出口20的输入端连接。第一与门u1的第一输入接口i1与发电系统中的主变高压侧断路器位置辅助节点连接，用于获取主变高压侧断路器的工作情况。断路器有3个检测点，本实施例任选两个检测点与第一输入接口i1连接；或者断路器的3个检测点都接入第一输入接口i1，在进行逻辑“与”处理过程中，任选两个检测点的信号进行处理。当断路器跳开时，则第一输入接口i1接收到一主变高压侧断路器分位信号；若断路器没有跳开，则第一输入接口i1接收到一主变高压侧断路器合位信号。
46.第一与门u1的第二输入接口i2连接在发电系统的线路保护装置中，用于获取线路的工作情况。当线路发生故障时，如遇到自然灾害导致电网大面积断路停电时，第二输入接口i2会接收到一个线路故障信号(线路故障保护信号)；若电网正常运行，则第二输入接口i2的电位无变化。第三输入接口i3与发电系统的发变组保护装置连接，用于获取发变组的运行情况。当发变组正常运行时，第三输入接口i3会接收到发变组无故障信号，表示发变组能正常工作，可开启孤岛运行模式；当发变组出现故障时，第三输入接口i3电位无变化或接收到发变组有故障信号，表示发变组不能正常工作，不可开启孤岛运行模式。
47.第一与门u1的第四输入接口i4与发电系统中的汽机主汽门位置辅助节点连接，用于获取汽机主门的工作状况。当汽机主汽门处于打开状态时，第四输入接口i4接收到汽机主汽门开位信号，代表此时需要开启孤岛运行模式；若汽机主汽门处于关闭状态时，第四输入接口i4的电位无变化或接收到汽机主汽门合位信号，代表此时不需要开启孤岛运行模式。第五输入接口i5与发电系统的发变组保护装置连接，用于获取零功率保护信号(零功率信号)。当系统功率小于一定功率阈值范围时，发变组保护装置开出“零功率保护信号”，。即发电系统的负载功率小于设定值时，第五输入接口i5接收到零功率信号，表明发变组对侧线路发生故障了，不需要向电网供电并开启孤岛运行模式。
48.因此，当孤岛运行触发电路10接收到的检测信号包括主变高压侧断路器分位信号、线路故障信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率保护信号时，本实施例的第一与门u1对这五个信号做“与”判断，判断都为是时向孤岛运行动作出口20输出孤岛触发信号，孤岛运行动作出口20根据触发信号向机组相应位置输出动作信号，使得机组根据动作信号进行调整并进入孤岛运行模式。
49.参考图3，在本发明实施例中，孤岛运行工作出口20包括第一开关k1和第一继电器组21，第一继电器组21包括多个继电器，第一开关k1和第一继电器组21串联并由110v电压供电；第一开关k1的第一端与孤岛运行触发电路10的输出端连接，第一开关k1的第二端与第一继电器组21中每一继电器的输入端连接，每一继电器的输出端连接在动作执行单元
中，并将第一动作信号发送给相应的动作执行单元。
50.具体地，第一继电器组21包括第一继电器kj1、第二继电器kj2、第三继电器kj3、第四继电器kj4、第五继电器kj5和第六继电器kj6。其中，第一继电器kj1连接在热控dcs中；第二继电器kj2连接在燃煤机组的继电保护装置中；第三继电器kj3连接在发电机励磁调节系统中；第四继电器kj4连接灭磁开关系统；第五继电器kj5连接至厂用快速切换装置；第六继电器kj6连接柴油发电机启动开关(柴发启动开关)。
51.在接收到孤岛触发信号后，第一继电器kj1向热控dcs发送第一动作信号，热控dcs接收到动作信号后对机组进行相应的快速减负荷控制。第二继电器kj2将第一动作信号发送给继电保护装置，本发明的继电保护装置有两个定值区，不同的定值区可触发不同的运行工况，参考图5，本发明主要包含两个定值区：孤岛运行定值区和正常运行定值区。即本发明的保护装置设有两套定值可根据需要来回切换。当保护装置接收到第二继电器kj2发送的动作信号后，定值区将自动切换到孤岛运行工况。相对正常运行工况，孤岛运行工况下的定值区是将过电压保护和过频保护的保护定值适当放大，避免发电机在快速甩负荷时出现过电压、过频保护动作，从而产生不必要的告警甚至机组停机、不能进入孤岛运行的情况。
52.第三继电器kj3将动作信号发送至励磁调节系统(avr)，对发电机进行调节并实现发电机的快速减磁，使得发电机能够快速切换为恒功率运行模式，防止励磁电流过大而产生过励现象。第四继电器kj4将动作信号发送到灭磁开关控制系统，闭锁灭磁开关，从而避免灭磁开关跳闸而导致发电机失磁。第五继电器kj5将动作信号发送至厂用快速切换装置，闭锁厂用电切换，发电机保持自带厂用负荷运行状态。第六继电器kj6将动作信号发送至柴发启动系统(柴油发电机启动系统)，从而使得柴油发电机处于热备用状态来应对极端情况，作为辅机的应急电源。
53.通过第一继电器组21发送的动作信号对机组进行调整，使得机组进入孤岛运行模式，待机组以孤岛运行模式稳定运行后，机组向工作人员反馈“机组已成功进入孤岛运行状态”等相关信息，然后等待后续的指令。在本发明中，可以通过检测发电机的转速和出口电压的大小来判断机组是否进入了孤岛运行状态。例如，在一段时间(如60秒)后，若检测到发电机的转速在3000r/min左右(正负不超过12转)、出口电压在额定电压的误差范围内，则证明机组成功进入孤岛运行状态；若在一段时间后，转速或出口电压不符合上述条件，则证明进入孤岛运行状态失败，此时需要停机并启动柴油发电机。
54.在本发明的一实施例中，参考图4，控制电路还包括孤岛运行复归出口30，用于当电网恢复正常供电时，控制发电系统并网回归正常运行模式，即结束孤岛运行状态。具体地，孤岛运行复归出口30的电路图如图4所示，孤岛运行复归出口30接收孤岛复归信号；然后根据孤岛复归信号生成第二动作信号并发送给动作执行单元，动作执行单元根据第二动作信号执行相应的动作以使发电系统并网回归正常运行模式。若电网恢复并下达并网指令，由工作人员对孤岛运行状态进行复归，如工作人员按下某一按键或合上相应的开关，孤岛运行复归出口30即可获得孤岛复归信号。
55.参考图4，本实施例的孤岛运行复归出口30包括第二开关k2和第二继电器组，第二开关k2和第二继电器组串联并由110v电压供电。其中，孤岛运行复归出口30包括第二开关k2和第二继电器组，第二继电器组包括多个继电器；本实施例的第二开关k2连接到中控系统，操作中控系统的工作人员在电网可正常运行后，向第二开关k2下发孤岛复归信号；或
者，第二开关k2由运行人员视电网要求手动操作，比如当线路故障恢复接到正常并网调令后，手动进行复归操作。第二开关k2的第一端与电源连接，第二开关k2的第二端与第二继电器组中每一继电器的输入端连接，每一继电器的输出端连接在动作执行单元中。
56.本发明实施例的第二继电器组包括第七继电器kj7和第八继电器kj8；其中，第七继电器kj7的一端连接第二开关k2，另一端连接在继电保护装置中；第八继电器kj8的一端连接第二开关k2，另一端连接在发电机励磁调节系统中。
57.并网后机组根据电网指定的负荷稳定运行，具体地，第七继电器kj7将第二动作信号发送至继电保护装置，参考图5，此时会触发正常运行定值区，保护装置将工况定值切换到机组的正常工况。第八继电器kj8将第二动作信号发送至发电机励磁调节系统(avr)，接收到第二动作信号后avr将工作模式切换为恒压运行模式，即机组有稳定电压支撑。保护装置切换到正常运行定值区和avr切换为恒压模式后，机组从孤岛运行状态恢复为正常运行状态。
58.在本发明的一实施例中，提供了进行孤岛运行的另一种触发条件，参考图5，本实施例的孤岛运行触发电路10还包括第二与门u2；第二与门u2也包括5个输入端：第六输入接口i6、第七输入接口i7、第八输入接口i8、第九输入接口i9和第十输入接口i10。在本实施例中，孤岛运行的触发条件是：发变组正常运行、线路未发生故障、不跳开高压侧主变压器、且汽机主门不跳开，则此时需要发电机自带厂用电运行，进行孤岛运行模式。
59.为了获取上述触发条件相应的信号，具体地如图6所示，本实施例的第二与门u2的输出接口与孤岛运行动作出口20的输入端连接；第九输入接口i9与发电系统中的主变高压侧断路器连接，用于获取主变高压侧断路器的工作情况。将断路器3个位置辅助节点逻辑3取2后接入第二与门作为逻辑判断的输入，若断路器跳开，则第九输入接口i9接收到一主变高压侧断路器分位信号；若断路器没有跳开，则第九输入接口i9接收到一主变高压侧断路器合位信号。
60.第十输入接口i10与发电系统的线路保护装置连接，用于获取过频保护信号(过频信号)。当系统频率不在一定的频率阈值范围时，线路保护装置开出“过频保护信号”，即当系统中的频率过高时，第十输入接口i10接收到过频保护信号。第六输入接口i6与发电系统的发变组保护装置连接，用于获取发变组的运行情况，当发变组正常运行时，第六输入接口i6会接收到发变组无故障信号，表示发变组能正常工作，可开启孤岛运行模式；当发变组出现故障时，第六输入接口i6电位无变化或接收到发变组故障信号，表示发变组不能正常工作，不可开启孤岛运行模式。
61.第七输入接口i7与发电系统中的汽机主汽门位置辅助节点连接，用于获取汽机主门的工作状况，当汽机主汽门处于打开状态时，第七输入接口i7接收到汽机主汽门开位信号，代表此时需要开启孤岛运行模式；若汽机主汽门处于关闭状态时，第七输入接口i7的电位无变化或接收到汽机主汽门合位信号，代表此时不需要开启孤岛运行模式。第八输入接口i8与发电系统的发变组保护装置连接，用于获取零功率保护信号(零功率信号)。当系统功率小于功率阈值时，发变组保护装置开出“零功率保护信号”，即发电系统的负载功率小于继保设定值时，第八输入接口i8接收到零功率信号，表明发变组线路发生故障了，不需要向电网供电并开启孤岛运行模式。
62.因此，当第二与门u2接收到的检测信号包括主变高压侧断路器合位信号、过频保
护信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率保护信号时，本实施例的第二与门u2将上述五个信号做逻辑“与”判断，当五个信号都为是时，向孤岛运行动作出口20输出孤岛触发信号，孤岛运行动作出口20根据触发信号向机组相应位置输出动作信号，使得机组根据动作信号进行调整并进入孤岛运行模式。
63.本实施例的孤岛运行触发电路10还包括第一或门u3，第一或门u3的第一输入端与第一与门u1的输出接口连接；第一或门u3的第二输入端与第二与门u2的输出接口连接；第一或门u3的输出端与孤岛运行动作出口20的输入端连接。当第一与门u1和第二与门u2的任意一个接收到的检测信号符合相应的触发条件时，第一或门u3就会输出孤岛触发信号。即在本实施例中，发电系统出现以下两种状况都会触发并进入孤岛运行状态。
64.情况一：发变组正常运行，线路发生故障，跳开主变高压侧断路器(不联跳汽机)，此时发电机自带厂用电运行，实现孤岛运行模式。此时通过判断断路器分位信号、线路故障信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号、零功率信号作逻辑“与”，作为触发孤岛运行的条件。
65.情况二：发变组正常运行，线路未发生故障，对侧变电站发生故障，此时主变高压侧断路器未跳开，发电机同样自带厂用电运行，实现孤岛运行模式。此时通过判断断路器合位信号、过频保护信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号、零功率信号作逻辑“与”，作为触发孤岛运行的条件。
66.需要说明的是，本实施例进入孤岛运行模式的具体过程可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，因此本实施例在此不再赘述。
67.在本发明的一个实施例中，提供了一种孤岛运行控制方法，应用在发电系统中，具体参考图7。本实施例的孤岛运行控制方法包括以下步骤。
68.步骤s1，实时获取表征发电系统当前运行状况的检测信号，本实施例的检测信号包括判断主变高压侧断路器分合的信号、系统线路是否发生故障的信号、发变组是否发生故障的信号、判断汽机主汽门分合的信号、检测发电系统负载功率大小的信号和检测发电系统是否过频的信号。在获得以上的检测信号后，将这些检测信号输入到配置好的机组触发孤岛运行模式逻辑中，即孤岛运行触发电路10。
69.步骤s2，根据这些检测信号判断发电机机组(或发电系统)是否需要进入孤岛运行模式，即检测信号是否满足触发条件，若判定结果为是，则生成孤岛触发信号。本实施例的检测信号满足触发条件为：检测信号包括主变高压侧断路器分位信号、线路故障信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率信号；或者，检测信号包括主变高压侧断路器合位信号、过频保护信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率信号。
70.步骤s3，孤岛运行触发单元将触发信号发送到孤岛运行出口，孤岛运行出口将孤岛触发信号转换成第一动作信号并发送给动作执行单元，使得动作执行单元根据第一动作信号执行相应的动作以使发电系统进入孤岛运行模式。
71.具体地，在接收到孤岛触发信号后，第一继电器向热控dcs发送第一动作信号，热控dcs接收到动作信号后对机组进行相应的快速减负荷控制。第二继电器将第一动作信号发送给继电保护装置，本发明保护装置的定值区包含两种工况：孤岛运行工况和正常运行工况。即本发明的保护装置设有两套定值可根据需要来回切换。当保护装置接收到第二继电器发送的动作信号后，定值区将自动切换到孤岛运行工况。相对正常运行工况，孤岛运行
工况是将过电压保护和过频保护的保护定值适当放大，避免发电机在快速甩负荷时出现过电压、过频保护动作，从而产生不必要的告警甚至机组停机、不能进入孤岛运行的情况。
72.第三继电器将动作信号发送至励磁调节系统(avr)，对发电机进行调节并实现发电机的快速减磁，使得发电机能够快速切换为恒功率运行模式，防止励磁电流过大而产生过励现象。第四继电器将动作信号发送到灭磁开关控制系统，闭锁灭磁开关，从而避免灭磁开关跳闸而导致发电机失磁。第五继电器将动作信号发送至厂用快速切换装置，闭锁厂用电切换，发电机保持自带厂用负荷运行状态。第六继电器将动作信号发送至柴发启动系统(柴油发电机启动系统)，从而使得柴油发电机处于热备用状态来应对极端情况，作为辅机的应急电源。
73.通过第一继电器组发送的动作信号对机组进行调整，使得机组进入孤岛运行模式，待机组以孤岛运行模式稳定运行后，机组向中控系统发送“机组已成功进入孤岛运行状态”等相关信息，然后等待后续指令。
74.步骤s4，在预设时间后，获取发电系统中发电机的出口电压和发电机转速，并根据出口电压和发电机转速判断发电系统是否成功进行孤岛运行模式；若判定结果为是，则保持孤岛运行模式；若判定结果为否，则停止所述发电机并启动柴油发电机。例如，在一段时间(如60秒)后，若检测到发电机的转速在3000r/min左右(正负不超过12转)、出口电压在额定电压的误差范围内，则证明机组成功进入孤岛运行状态；若在一段时间后，转速或出口电压不符合上述条件，则证明进入孤岛运行状态失败，此时需要停机并启动柴油发电机。
75.步骤s5，实时检测是否接收到孤岛复归信号，若判定结果为否，则保持孤岛运行模式；若判定结果为是，则将孤岛复归信号转换成第二动作信号并发送给动作执行单元，使得动作执行单元根据第二动作信号执行相应的动作以使发电系统并网回归正常运行模式。
76.具体地，第七继电器将第二动作信号发送至继电保护装置，继电保护装置接收到动作信号后将工况定值切换到机组的正常工况；第八继电器将第二动作信号发送至发电机励磁调节系统(avr)，接收到第二动作信号后avr将工作模式切换为恒压运行模式，即机组有稳定电压支撑。继电保护装置切换到正常定值区和avr切换为恒压模式后，机组从孤岛运行状态恢复为正常运行状态。
77.需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
78.需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
79.另外，结合上述实施例中的孤岛运行控制方法，本发明实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种孤岛运行控制方法。
80.本发明的一个实施例中还提供了一种电子设备，该电子设备可以是终端。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储
介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种孤岛运行控制方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
81.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
82.本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
83.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：1.一种孤岛运行控制电路，应用在发电系统中，其特征在于，所述电路包括孤岛运行触发电路和孤岛运行动作出口；其中，所述孤岛运行触发电路包括多个输入端，所述多个输入端连接在所述发电系统中，用于获取表征所述发电系统当前运行状况的检测信号；所述孤岛运行触发电路的输出端与所述孤岛运行动作出口的输入端连接；所述孤岛运行动作出口的输出端连接在所述发电系统中的动作执行单元；所述孤岛运行触发电路在所述检测信号满足触发条件时，生成孤岛触发信号并发送给所述孤岛运行动作出口；所述孤岛运行动作出口根据所述触发信号生成第一动作信号并发送给所述动作执行单元，所述动作执行单元根据所述第一动作信号执行相应的动作以使所述发电系统进入孤岛运行模式。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述孤岛运行触发电路包括第一与门，所述第一与门包括第一输入接口、第二输入接口、第三输入接口、第四输入接口、第五输入接口和输出接口；其中，所述第一与门的输出接口与所述孤岛运行动作出口的输入端连接；所述第一输入接口与所述发电系统中的主变高压侧断路器位置辅助节点连接，用于获取主变高压侧断路器分合位信号；所述第二输入接口连接在所述发电系统的线路保护装置中，用于获取线路故障信号；所述第三输入接口与所述发电系统的发变组保护装置连接，用于获取发变组有无故障信号；所述第四输入接口与所述发电系统中的汽机主汽门位置辅助节点连接，用于获取汽机主汽门开合位信号；所述第五输入接口与所述发电系统的发变组保护装置连接，用于获取零功率保护信号；所述检测信号满足第一触发条件为：所述检测信号包括主变高压侧断路器分位信号、线路故障信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率保护信号。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述孤岛运行触发电路还包括第二与门；所述第二与门包括第六输入接口、第七输入接口、第八输入接口、第九输入接口、第十输入接口和输出接口；其中，所述第二与门的输出接口与所述孤岛运行动作出口的输入端连接；所述第六输入接口与所述发电系统的发变组保护装置连接，用于获取发变组有无故障信号；所述第七输入接口与所述发电系统中的汽机主汽门位置辅助节点连接，用于获取汽机主汽门开合位信号；所述第八输入接口与所述发电系统的发变组保护装置连接，用于获取零功率保护信号；所述第九输入接口与所述发电系统中的主变高压侧断路器位置辅助节点连接，用于获取主变高压侧断路器分合位信号；所述第十输入接口与所述发电系统的线路保护装置连接，用于获取过频保护信号；所述检测信号满足第二触发条件为：所述检测信号包括高压侧断路器合位信号、过频保护信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率保护信号。4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述孤岛运行触发电路还包括第一或门，所述第一或门的第一输入端与所述第一与门的输出接口连接；所述第一或门的第二输入端与所述第二与门的输出接口连接；所述第一或门的输出端与所述孤岛运行动作出口的输入端连接。5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述孤岛运行工作出口包括第一开关
和第一继电器组，所述第一继电器组包括多个继电器；所述第一开关的第一端与所述孤岛运行触发电路的输出端连接，所述第一开关的第二端与所述第一继电器组中每一继电器的输入端连接，每一所述继电器的输出端连接在所述动作执行单元中。6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述第一继电器组包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器；所述动作执行单元包括热控dcs、继电保护装置、励磁调节系统、灭磁开关控制系统、厂用快速切换装置和柴发启动系统；其中，所述第一继电器的输出端与所述热控dcs连接；所述第二继电器的输出端与所述发电系统的继电保护装置连接，所述继电保护装置包括孤岛运行定值区和正常运行定值区；所述第三继电器的输出端与所述励磁调节系统连接；所述第四继电器的输出端与所述灭磁开关控制系统连接；所述第五继电器的输出端与所述厂用快速切换装置连接；所述第六继电器的输出端与所述柴发启动系统连接。7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括孤岛运行复归出口，所述孤岛运行复归出口用于接收孤岛复归信号；并根据所述孤岛复归信号生成第二动作信号并发送给所述动作执行单元，所述动作执行单元根据所述第二动作信号执行相应的动作以使所述发电系统并网回归正常运行模式。8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述孤岛运行复归出口包括第二开关和第二继电器组，所述第二继电器组包括多个继电器；所述第二开关连接中控系统，所述第二开关的第一端与电源连接，所述第二开关的第二端与所述第二继电器组中每一继电器的输入端连接，每一所述继电器的输出端连接在所述动作执行单元中。9.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，所述第二继电器组包括第七继电器和第八继电器；所述动作执行单元包括保护装置和励磁调节系统；其中，所述第七继电器的一端连接所述第二开关，另一端连接在所述发电系统的继电保护装置中；所述第八继电器的一端连接所述第二开关，另一端连接在所述励磁调节系统中。10.一种孤岛运行控制方法，应用在发电系统中，其特征在于，包括：实时获取表征所述发电系统当前运行状况的检测信号；所述检测信号是否满足触发条件，若判定结果为是，则生成孤岛触发信号；将所述孤岛触发信号转换成第一动作信号并发送给动作执行单元，使得所述动作执行单元根据所述第一动作信号执行相应的动作以使所述发电系统进入孤岛运行模式；在预设时间后，获取所述发电系统中发电机的出口电压和发电机转速，并根据所述出口电压和发电机转速判断所述发电系统是否成功进行孤岛运行模式；若判定结果为是，则保持孤岛运行模式；若判定结果为否，则停止发电机组运行并启动应急电源柴油发电机；实时检测是否接收到孤岛复归信号，若判定结果为否，则保持孤岛运行模式；若判定结果为是，则将所述孤岛复归信号转换成第二动作信号并发送给动作执行单元，使得所述动作执行单元根据所述第二动作信号执行相应的动作以使所述发电系统并网回归正常运行模式；所述检测信号满足所述触发条件为：所述检测信号包括主变高压侧断路器分位信号、线路故障信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信号和零功率信号；或者，所述检测信号包括主变高压侧断路器合位信号、过频保护信号、发变组无故障信号、汽机主汽门开位信
号和零功率信号。
技术总结本发明涉及一种孤岛运行控制电路和控制方法，控制电路包括孤岛运行触发电路和孤岛运行动作出口；孤岛运行触发电路的多个输入端连接在发电系统中输出端与孤岛运行动作出口的输入端连接；孤岛运行动作出口的输出端连接在发电系统中的动作执行单元；孤岛运行触发电路在检测信号满足触发条件时，生成孤岛触发信号并发送给孤岛运行动作出口；孤岛运行动作出口根据触发信号生成第一动作信号并发送给动作执行单元，动作执行单元根据第一动作信号执行相应的动作以使发电系统进入孤岛运行模式。本发明控制电路配置简单，触发可靠，无需对发变线接线方式的发电系统进行大规模电气改造，从而节省电厂成本。而节省电厂成本。而节省电厂成本。
技术研发人员：魏卿 王天阔 黄佳 张平 冯重阳 陈世彪 于龙飞 王华卫 朱浩然 鲁鹏 马党国 张瑞臣 邢瑞江 王怀祥 刘宇宁
受保护的技术使用者：华电电力科学研究院有限公司
技术研发日：2022.05.20
技术公布日：2022/11/1
