01應(yīng)用背景介紹
作為國內(nèi)工業(yè)控制領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，傲拓科技在水電行業(yè)已完成200座水電站監(jiān)控項(xiàng)目，300個(gè)輔機(jī)控制項(xiàng)目，10個(gè)大型水電站調(diào)速器控制器項(xiàng)目，500臺機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)。
憑借在常規(guī)水電站領(lǐng)域眾多項(xiàng)目的技術(shù)積淀，近年來積極響應(yīng)國家雙碳戰(zhàn)略部署，率先完成抽水蓄能電站全生命周期解決方案的國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān)。
傲拓科技已成功實(shí)施包含惠州抽水蓄能電站、廣州抽水蓄能電站B廠等在內(nèi)的多個(gè)國家級抽水蓄能示范工程，其中自主研發(fā)的NJ系列PLC憑借毫秒級精準(zhǔn)控制、多工況無縫切換等創(chuàng)新突破，已形成涵蓋機(jī)組啟�？刂啤⒐r轉(zhuǎn)換、調(diào)頻調(diào)相等核心環(huán)節(jié)的智能控制系統(tǒng)解決方案。
抽水蓄能電站是一種特殊類型的水電站，它利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的多余電能將水從下水庫抽到上水庫儲存起來，在電力負(fù)荷高峰時(shí)再放水發(fā)電，從而起體現(xiàn)到調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的作用。
抽水蓄能電站工藝流程是一個(gè)復(fù)雜而精密的系統(tǒng)，它通過各種先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對電能的儲存和釋放，有效調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
抽水蓄能電站相比常規(guī)水電站的單一運(yùn)行模式，背靠背互拖涉及兩臺機(jī)組（一臺作為拖動(dòng)機(jī)，另一臺作為被拖動(dòng)機(jī)）的協(xié)同控制，技術(shù)難度顯著提升。抽水蓄能電站相比常規(guī)電站，主要面臨以下難點(diǎn)。
具體難點(diǎn)
A復(fù)雜的多設(shè)備協(xié)同控制流程
抽背靠背互拖需要精確協(xié)調(diào)兩臺機(jī)組的機(jī)械、電氣和控制系統(tǒng)，包括導(dǎo)葉開度、勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)速同步等參數(shù)的實(shí)時(shí)匹配。傲拓PLC的快速的閉環(huán)控制以及便攜的多系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，滿足了電站內(nèi)設(shè)備的快速控制與多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的需求。
B高性能設(shè)備要求
傲拓開發(fā)的國產(chǎn)調(diào)速器系統(tǒng)頻率采樣精度達(dá)0.0001Hz，優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備的0.001Hz，提升了機(jī)組調(diào)頻調(diào)壓的精準(zhǔn)度，滿足抽水蓄能電廠并網(wǎng)后對電網(wǎng)穩(wěn)定性的高要求。
C設(shè)備冗余與可靠性要求高
背靠背互拖對設(shè)備冗余設(shè)計(jì)提出嚴(yán)苛要求。需采用雙CPU熱備、雙電源冗余及雙網(wǎng)口通信設(shè)計(jì)，確保單點(diǎn)故障不影響整體運(yùn)行。例如，惠蓄抽水蓄能電站采用雙機(jī)熱備方案后，系統(tǒng)可用性提升至99.99%。
D安全風(fēng)險(xiǎn)與故障處理復(fù)雜
啟動(dòng)瞬間可能引發(fā)電網(wǎng)電壓驟降或電流沖擊。宜興抽水蓄能電站的對比分析顯示，背靠背啟動(dòng)的電流峰值較SFC（靜止變頻器）啟動(dòng)高30%，需配置快速保護(hù)裝置。
背靠背互拖工藝的難點(diǎn)集中體現(xiàn)在多系統(tǒng)協(xié)同、同步控制、設(shè)備冗余和安全防護(hù)等方面，其技術(shù)復(fù)雜度遠(yuǎn)超常規(guī)水電站的單一發(fā)電控制。
通過國產(chǎn)技術(shù)的突破（如傲拓科技PLC的高精度控制）和系統(tǒng)集成商成熟可靠的控制工藝程序，該工藝的可靠性和經(jīng)濟(jì)性已顯著提升，但核心挑戰(zhàn)仍在于跨學(xué)科技術(shù)整合與長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累。
未來，結(jié)合數(shù)字孿生和AI預(yù)測性維護(hù)技術(shù)，有望進(jìn)一步優(yōu)化啟動(dòng)成功率和設(shè)備壽命。
02控制系統(tǒng)方案介紹
傲拓科技作為國內(nèi)領(lǐng)先的自主可控PLC（可編程邏輯控制器）廠商，其產(chǎn)品在抽水蓄能電站監(jiān)控系統(tǒng)中展現(xiàn)出顯著的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用價(jià)值，尤其在核心硬件國產(chǎn)化、信息安全、系統(tǒng)穩(wěn)定性及本土化服務(wù)等方面具有突出表現(xiàn)。
具體優(yōu)勢
國產(chǎn)芯片與操作系統(tǒng)
傲拓科技的PLC采用國產(chǎn)龍芯處理器和國產(chǎn)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從芯片、操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件的全面國產(chǎn)化，打破了國外廠商在核心控制器領(lǐng)域的長期壟斷。
軟硬件自主研發(fā)
通過自主研發(fā)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和組態(tài)軟件，傲拓的PLC支持跨平臺運(yùn)行，適配國產(chǎn)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫，并兼容多種國際標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如MODBUS TCP），實(shí)現(xiàn)與不同品牌設(shè)備的無縫對接。
數(shù)據(jù)加密與網(wǎng)絡(luò)隔離
針對抽水蓄能電站的高安全需求，傲拓PLC推出內(nèi)生安全PLC產(chǎn)品。其采用可信計(jì)算以及國密算法對以太網(wǎng)傳輸報(bào)文進(jìn)行加密，并通過軟件配置過濾方案，防止未授權(quán)訪問。實(shí)現(xiàn)安全分區(qū)的深度隔離與實(shí)時(shí)監(jiān)控。
冗余架構(gòu)保障連續(xù)運(yùn)行
在抽水蓄能電站中，傲拓PLC采用雙CPU熱備冗余方案，支持CPU、電源和網(wǎng)絡(luò)的冗余配置。例如，惠州抽水蓄能電站項(xiàng)目通過雙機(jī)熱備和以太網(wǎng)冗余，確保系統(tǒng)在極端環(huán)境下仍能穩(wěn)定運(yùn)行，降低停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
快速響應(yīng)與高精度控制
針對抽水蓄能機(jī)組調(diào)速需求，傲拓開發(fā)的國產(chǎn)調(diào)速器系統(tǒng)頻率采樣精度達(dá)0.0001Hz，優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備的0.001Hz，提升了機(jī)組調(diào)頻調(diào)壓的精準(zhǔn)度，滿足抽水蓄能電廠并網(wǎng)后對電網(wǎng)穩(wěn)定性的高要求。
解決方案
產(chǎn)品性能及指標(biāo)
系統(tǒng)解決方案
A 單環(huán)網(wǎng)控制系統(tǒng)解決方案：
B 雙環(huán)網(wǎng)控制系統(tǒng)解決方案：
NJ600系列雙環(huán)網(wǎng)控制系統(tǒng)解決方案：
惠州抽水蓄能電站。
在能源革命和數(shù)字革命深度融合的大背景下，傲拓科技將一如既往地以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，為抽水蓄能行業(yè)提供更智能、更可靠的自動(dòng)化控制解決方案，助力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。
