三峽大壩工程在1992年就開始動(dòng)工,在長江口上游約1,900km (1180英里)處實(shí)行截流。其目標(biāo)是建立一個(gè)防止河流中下游發(fā)生洪水的大壩并建立一個(gè)產(chǎn)生能量的水電站和一系列的水閘以增加水運(yùn)。平均每年發(fā)電84000gWh ,該水電站有望達(dá)到全中國年能量需要的8-9%。根據(jù)官方預(yù)測,建造一個(gè)2309m (1.4英里)長、185m (607 英尺)的高壩將耗費(fèi)218 億美圓。建造共分三個(gè)階段,第一個(gè)階段(1992-1997),引進(jìn)一個(gè)迂道和一個(gè)臨時(shí)的水電站;第二個(gè)階段(1998-2003),上述的臨時(shí)水電站投入全運(yùn)行后開鑿地面,建立另一個(gè)水電站并配置了最初的渦輪。在2003年6月1日開始了第三個(gè)也就是最后一個(gè)階段,此時(shí),關(guān)閉水閘并填滿水庫。
在2009年竣工后,該水庫將長達(dá)620km(370英里),從湖北省的中心宜昌市延伸到西南部的重慶市。所產(chǎn)生的能量經(jīng)過測量,具有18,200MW能量輸出的三峽大壩將成為繼地處巴西和巴拉圭之間可產(chǎn)生12,600 MW能量的ITAIPU(伊泰普)大壩之后世界上最大的發(fā)電站。
控制意味著一切
為了執(zhí)行該工程,需要很多不同公司的合作。宜昌市能達(dá)通用電器股份合作公司的任務(wù)是控制渦輪式發(fā)電機(jī)的速度。位于三峽大壩附近的宜昌市能達(dá)通用電器股份合作公司,是三峽工程合作伙伴中的九個(gè)子公司之一,他們的產(chǎn)品包括控制器、勵(lì)磁機(jī)和渦輪和發(fā)電機(jī)的開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng),公司130個(gè)員工中的大多數(shù)員工已參加到三峽大壩下游40km (25 英里)處的葛州壩水電站的建設(shè)中去,并被視為建設(shè)的第一步。在該特殊場地也印證了B&R產(chǎn)品的可靠性和有效性。
在三峽大壩中使用的PCC智能水輪調(diào)速控制器配以B&R產(chǎn)品有下面兩個(gè)目標(biāo):控制渦輪式發(fā)電機(jī)的有效能量和調(diào)節(jié)電力網(wǎng)的頻率,這兩個(gè)目標(biāo)都可以通過調(diào)整渦輪機(jī)的速度實(shí)現(xiàn)。發(fā)電機(jī)和渦輪之間的僵硬連接所允許的頻率只能根據(jù)后者的速度所設(shè)定。這必須一直連續(xù)并同步于電力網(wǎng)。網(wǎng)上用戶所使用的有效電力受發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制,除了這些主要的功能外,控制器還能夠抑制發(fā)生在電力網(wǎng)內(nèi)的低頻率功能。
完整的方案
在電力被安裝到網(wǎng)絡(luò)之前,使相位保持同步是非常重要的。通過使用滯時(shí)計(jì)量和補(bǔ)償可實(shí)現(xiàn)相位同步。這種情況下的最佳方案就是B&R公司的具有所有展開式的CP476 CPU。因?yàn)闀r(shí)間是緊迫的,DI135和DO135模塊都被使用并直接安裝在CPU上。由于集成TPU的存在,才保證了數(shù)字I/O信號(hào)的快速反應(yīng)。
一個(gè)CAN總線被用于所有部件的連網(wǎng),使用中央CAN總線連網(wǎng)系統(tǒng)與一個(gè)更傳統(tǒng)的配線方案相比具有明顯的優(yōu)勢。較短的數(shù)字通路保證必要的精密度,同時(shí)較少的電纜線路節(jié)省了成本并導(dǎo)致靈活的系統(tǒng)延伸。
使用好幾種編程語言的有效硬件和硬件編程的綜合--構(gòu)成了一個(gè)緊密且劃算的成本。B&R的操作系統(tǒng)允許一些重要的控制器任務(wù)優(yōu)先運(yùn)行,同時(shí)以節(jié)省資源為目標(biāo),那些非實(shí)時(shí)的軟件組件運(yùn)行較少。這達(dá)到了高水平的控制器性質(zhì)。在電力廠領(lǐng)域自動(dòng)化的提高意味著標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品在任何時(shí)候都能被擴(kuò)展,并提供靈活的通訊,同樣操作穩(wěn)定將繼續(xù)起到?jīng)Q定性的作用。
技術(shù)數(shù)據(jù)
■ 類型:混凝土重力壩
■ 建造時(shí)間:1993至 2009(計(jì)劃)
■ 壩長:2310 m
■ 壩高:185 m
■ 水位升高最大保持力:180.40 m
■ 標(biāo)準(zhǔn)水標(biāo):175 m
■ 最小的運(yùn)行水位:145 m
■ 滯洪能力:22.1 billion m3
■ 總存水量:39.3 billion m3
■ 水面面積:1085 km2
■ 水庫高度:(水位升高最大保持力時(shí))663 km
■ 額定輸出量:18,200兆瓦特
"我們的水電廠所使用的B&R控制器為我們提供的系統(tǒng)勝于其他廠商所提供的類似系統(tǒng),"宜昌市能達(dá)通用電器股份合作公司產(chǎn)品經(jīng)理周志軍先生說道,"首先,TPU功能允許我們測定并精確地發(fā)送頻率。不像其他傳統(tǒng)的控制器,B&R方案還能夠提供我們所需要的高性能和可潛在的靈活設(shè)計(jì)。"
"特別是B&R工程師的專業(yè)技術(shù)和快速而專業(yè)的幫助,我們才得以解決所有的問題,并有幸擁有過去一個(gè)世紀(jì)的與B&R公司的親密合作。不僅如此,我們還在將來還會(huì)把B&R作為電廠領(lǐng)域的非常合格的得力伙伴。