การไฟฟ้าฝ่ายผลติแหง่ประเทศไทย ผลติไฟฟ้าเพือ่ความสขุของคนไทย

EGAT-AVR (โครงการวจิยั พฒันาตน้แบบระบบ Static Excitation Control ใช้

งานที ่รฟ.เขือ่นทา่ทุง่นา) (Development of Static Excitation Control System with

Redundant for Thathungna Hydro Power Plant) ผูบ้รรยาย: นายธนบด ีดวงสรอ้ยทอง

หนว่ยงาน: แผนกระบบควบคมุเครือ่งจกัรไฟฟ้า

กองเครือ่งจกัรไฟฟ้า

ฝ่ายบ ารงุรกัษาไฟฟ้า (อบฟ.)

2

Excitation System in the chain of energy production

Generator Voltage

Field Current

Primary Energy Mechanical Energy

Electrical Energy Transmission Consumer

3

Excitation Control System (AVR)

6

7

ระบบ Static Excitation Control แบบ Redundant ขนาดของ Exciter (Power Unit) ก าลงัขบัไม่น้อยกวา่ 250 kW

ทดสอบและตดิตัง้ใช้งานที่ รฟ. เข่ือนท่าทุ่งนา ขนาดก าลังการผลิต 19.5 MW/หน่วย, Field Rating 611 A

เร่ิมวิจัย ตุลาคม 2555 ตดิตัง้ใช้งานตัง้แต่ มีนาคม 2557

8

9

IEC 61131-3

SOFTWARE APPLICATION

Develop by EMD

AVR Control Program

CONTROLLER

GE FANUC SIEMENS

ABB . .

OTHERS

POWER UNIT

SEMIKRON PANCON

POWEREX . .

OTHERS

PTCT1 Transducer

PTCT2 Transducer

IEIF

UF

• Standard Language IEC61131-3 • Hardware มีความน่าเชื่อถือ • จัดหา Spare Part ได้จากผู้แทนจ าหน่ายภายในประเทศ • ง่ายในการบ ารุงรักษาและปรับแต่งแก้ไข • การออกแบบและพัฒนาท าไดง้่าย • สนับสนุนการควบคุมแบบระยะไกล (Remote Control) • สามารถพัฒนา Human Machine Interface (HMI) เพ่ือติดต่อกับผู้ใช้งานได้ง่าย

T

12

Master 1

Master 2

CPU

2 RED RMX Link

2 Network Ethernet

DI 64 points, DO 32 points

AI 24 CH, AO 8 CH

2 Power Supply

• ท าหนา้ทีเ่ป็นชดุประมวลผลหลกัของฟังกช์นัในการควบคมุ EGAT-AVR

T

13

UFTD Module • ท าหน้าที่แปลงสัญญาณ Field Voltage ± 1000V/0-10V ส่งให้กบั Main Controller

IEIF1TD Module • ท าหน้าที่แปลงสัญญาณ Field Current จาก CT ของ Power Converter A 0-5A/0-10V และ Rshunt mV/ 0-10V ส่งให้กบั Main Controller

IEIF2TD Module • ท าหน้าที่แปลงสัญญาณ Field Current จาก CT ของ Power Converter B 0-5A/0-10V และ Rshunt mV/ 0-10V ส่งให้กบั Main Controller

PTCT1TD Module • ท าหน้าที่แปลงสัญญาณ Gen. Voltage, Current, Frequency และ Power จาก PT,CT ชุดที่ 1 เป็นสัญญาณ 0-10V ส่งให้กับ Main Controller

PTCT2TD Module • ท าหน้าที่แปลงสัญญาณ Gen. Voltage, Current, Frequency และ Power จาก PT,CT ชุดที่ 2 เป็นสัญญาณ 0-10V ส่งให้กับ Main Controller

T

• ท าหนา้ทีแ่ปลงสญัญาณควบคมุจาก Main Controller ใหเ้ป็นสญัญาณ Pulse Firing Signal ส าหรับควบคมุแรงดนั DC output ของชดุ Power Converter AGPM1 AGPM2

AGPM Fault Detection

Pulse Monitor

• ท าหนา้ทีส่รา้งสญัญาณอา้งองิส าหรับก าหนดมมุ Firing Pulse ใหต้รงกบั Input Power Converter พรอ้มวงจร Filter ใหก้บั APGM Module A B C

To AGPM

Sync Tr RC-Filter

T

• ท าหนา้ทีข่ยายสญัญาณ Firing Pulse ใหข้บักระแสทีเ่หมาะสมกบัการ Trigger ขา Gate ของ SCR ผา่น Pulse Transformer

PLC

Master2

PLC

Master1

AGPM1 AGPM2

GDM1 GDM2

Power Converter A Power Converter B

Sync. Tr1 Sync. Tr2

AO_AVR_Out AO_AVR_Out

PLC

Master2

PLC

Master1

AGPM1 AGPM2

GDM1 GDM2

Power Converter A Power Converter B

Sync. Tr1 Sync. Tr2

AO_AVR_Out AO_AVR_Out

PLC

Master2

PLC

Master1

AGPM1 AGPM2

GDM1 GDM2

Power Converter A Power Converter B

Sync. Tr1 Sync. Tr2

AO_AVR_Out AO_AVR_Out

22

23

24

25

26

User Control Library Functions

Control Librarys • Setter Function • Ramp Function • Integrator Function • Proportional Function • Delivative Function • Deadband • Max Select • Low Select • ETC.

Standard Language Structure Text

AVR Function Block Model

Control Functions • Auto Setter • Manual Setter • Voltage Regulator • Field Current Regulator • MVAR Regulator • Limiters • Protections • Signal Condition • ETC.

29

30

31

32

33

No. Detail EGAT-AVR ABB GE FUJI

1Four Mode Operation (Voltage Control, Field Current

Control,Power Factor Control, Reactive Power Control)R R R R

2 Over Fluxing Limitation (V/Hz) R R R R

3 Over Excite Limiter for Noload (OEL NO-LOAD) R Q R Q

4 Over Excite Limiter for Noload (OEL ON-LOAD) R R R R

5 Under Excite Limiter (UEL) R R R R

6 Stator Current Limiter (SCL) R R Q Q

7 Droop Compensation (Line Drop/Cross Current) R R R R

8 Generater Voltage Softstart R R R R

9 Power System Stabilizer (PSS) R R R R

10 Voltage Detect Diagnostic Transfer R R R R

11 Redandant Configuration R R R R

12 Rotor Temperature Monitoring Detection R R R R

13 AC Over Voltage Protection (Snubber Circuit) R R R R

14 Synchronous Machine Simulator R R R Q

15 IEC61131-3 Sofware Programming R R Q R

35

Year OEM EGAT-AVR Saving Type

36

37

41

42