01应用背景介绍
作为国内工业控制领域的领军企业,傲拓科技在水电行业已完成200座水电站监控项目,300个辅机控制项目,10个大型水电站调速器控制器项目,500台机组监控系统。

凭借在常规水电站领域众多项目的技术积淀,近年来积极响应国家双碳战略部署,率先完成抽水蓄能电站全生命周期解决方案的国产化技术攻关。
傲拓科技已成功实施包含惠州抽水蓄能电站、广州抽水蓄能电站B厂等在内的多个国家级抽水蓄能示范工程,其中自主研发的NJ系列PLC凭借毫秒级精准控制、多工况无缝切换等创新突破,已形成涵盖机组启停控制、工况转换、调频调相等核心环节的智能控制系统解决方案。

抽水蓄能电站是一种特殊类型的水电站,它利用电力负荷低谷时的多余电能将水从下水库抽到上水库储存起来,在电力负荷高峰时再放水发电,从而起体现到调节电网负荷、提高电力系统稳定性和经济性的作用。

抽水蓄能电站工艺流程是一个复杂而精密的系统,它通过各种先进的技术手段,实现对电能的储存和释放,有效调节电网负荷,提高电力系统稳定性和经济性。

抽水蓄能电站相比常规水电站的单一运行模式,背靠背互拖涉及两台机组(一台作为拖动机,另一台作为被拖动机)的协同控制,技术难度显著提升。抽水蓄能电站相比常规电站,主要面临以下难点。
具体难点
A复杂的多设备协同控制流程
抽背靠背互拖需要精确协调两台机组的机械、电气和控制系统,包括导叶开度、励磁电流、转速同步等参数的实时匹配。傲拓PLC的快速的闭环控制以及便携的多系统之间数据互联互通,满足了电站内设备的快速控制与多系统协调控制的需求。
B高性能设备要求
傲拓开发的国产调速器系统频率采样精度达0.0001Hz,优于进口设备的0.001Hz,提升了机组调频调压的精准度,满足抽水蓄能电厂并网后对电网稳定性的高要求。
C设备冗余与可靠性要求高
背靠背互拖对设备冗余设计提出严苛要求。需采用双CPU热备、双电源冗余及双网口通信设计,确保单点故障不影响整体运行。例如,惠蓄抽水蓄能电站采用双机热备方案后,系统可用性提升至99.99%。
D安全风险与故障处理复杂
启动瞬间可能引发电网电压骤降或电流冲击。宜兴抽水蓄能电站的对比分析显示,背靠背启动的电流峰值较SFC(静止变频器)启动高30%,需配置快速保护装置。
背靠背互拖工艺的难点集中体现在多系统协同、同步控制、设备冗余和安全防护等方面,其技术复杂度远超常规水电站的单一发电控制。
通过国产技术的突破(如傲拓科技PLC的高精度控制)和系统集成商成熟可靠的控制工艺程序,该工艺的可靠性和经济性已显著提升,但核心挑战仍在于跨学科技术整合与长期运行经验积累。

未来,结合数字孪生和AI预测性维护技术,有望进一步优化启动成功率和设备寿命。
02控制系统方案介绍
傲拓科技作为国内领先的自主可控PLC(可编程逻辑控制器)厂商,其产品在抽水蓄能电站监控系统中展现出显著的技术优势和应用价值,尤其在核心硬件国产化、信息安全、系统稳定性及本土化服务等方面具有突出表现。

具体优势
国产芯片与操作系统
傲拓科技的PLC采用国产龙芯处理器和国产操作系统,实现了从芯片、操作系统到应用软件的全面国产化,打破了国外厂商在核心控制器领域的长期垄断。
软硬件自主研发
通过自主研发嵌入式实时操作系统和组态软件,傲拓的PLC支持跨平台运行,适配国产服务器和数据库,并兼容多种国际标准通信协议(如MODBUS TCP),实现与不同品牌设备的无缝对接。
数据加密与网络隔离
针对抽水蓄能电站的高安全需求,傲拓PLC推出内生安全PLC产品。其采用可信计算以及国密算法对以太网传输报文进行加密,并通过软件配置过滤方案,防止未授权访问。实现安全分区的深度隔离与实时监控。
冗余架构保障连续运行
在抽水蓄能电站中,傲拓PLC采用双CPU热备冗余方案,支持CPU、电源和网络的冗余配置。例如,惠州抽水蓄能电站项目通过双机热备和以太网冗余,确保系统在极端环境下仍能稳定运行,降低停机风险。
快速响应与高精度控制
针对抽水蓄能机组调速需求,傲拓开发的国产调速器系统频率采样精度达0.0001Hz,优于进口设备的0.001Hz,提升了机组调频调压的精准度,满足抽水蓄能电厂并网后对电网稳定性的高要求。
解决方案
产品性能及指标

系统解决方案
A 单环网控制系统解决方案:

B 双环网控制系统解决方案:

NJ600系列双环网控制系统解决方案:
惠州抽水蓄能电站。