[實用新型]一種水電站發電模擬系統

有效

• 申請號: 201520106619.0
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN204576920U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 趙燕偉;應偉軍;陳相云;任設東;佘宏杰;樓炯炯;謝勇磊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本實用新型涉及模擬設備領域，尤其是一種水電站發電模擬系統。

背景技術

在實際水電站中，發電系統由水輪機、發電機及其附屬設備組成，其發電流程為水流沖擊水輪機葉片使其轉動，水輪機通過與發電機之間的聯軸器帶動發電機，實現將機械能轉換成電能。隨著水電站技術的不斷發展，發電系統變得越來越復雜，對于電站運行人員的崗前培訓也變得越來越重要，同時越來越多的高等院校開始涉及水電站技術領域。

為了水電站運行人員培訓和高校的教學科研工作，有必要設計一套用于培訓和教學科研的水電站發電系統，如果按實際水電站的發電系統來設計那將會是一個很大的工程，需要投入巨大的人力物力財力。因此有必要設計開發一套水電站發電模擬系統。

發明內容

為了克服現有技術中無法模擬水電站的發電系統的不足，本實用新型提供一種有效模擬水電站的發電系統、便于培訓水電站運行人員和高校的教學科研工作的水電站發電模擬系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種水電站發電模擬系統，該系統包括發電子系統和參數模擬子系統，所述發電子系統包括直流電機調速器、直流電動機和發電機，采用直流電機調速器用來模擬水電站的水輪機調速器，采用直流電動機來模擬水電站的水輪機，所述發電機與所述直流電動機連接，所述直流電動機與所述直流電機調速器連接，所述直流電機調速器與PLC控制器連接；所述參數模擬子系統將水電站運行時的各個實時數據進行分類，分為兩類：開關量和模擬量；采用撥動開關的通斷來模擬開關量，并將開關量信號直接通過PLC控制器的輸入點輸入到PLC控制器中進行處理；采用電位器的不同阻值變化實現對模擬量進行模擬。

本實用新型的工作原理：本實用新型中發電子系統由直流電機調速器、直流電動機、發電機組成，使用直流電機調速器來模擬水輪機調速器，實現用直流電機調速器輸出電壓的大小模擬水輪機調速器在控制水輪機導葉的開啟程度。用直流電機調速器的電流控制回路實現不同功率的輸出來模擬電站發電時有功功率的調節。參數模擬子系統采用撥動開關的通斷來模擬開關量，并將開關量信號直接通過PLC的輸入點輸入到PLC中進行處理。采用電位器的不同阻值變化實現對模擬量的模擬，模擬量既可以通過PLC的AD轉換模塊進行采集處理，也可以使用智能控制儀器來采集。

本實用新型的有益效果表現為：1、發電子系統由直流電機調速器、直流電動機和發電機組成，安全可靠且容易控制；2、參數模擬子系統中的撥動開關和電位器都能人為控制，方便對各種運行狀態和事故故障的模擬；3、發電模擬系統占地小、便于安裝，且不需要建水工設施。

附圖說明

圖1是發電子系統設計思路圖。

圖2是發電子系統發電控制思路圖。

圖3是開關量輸入設計圖。

圖4是溫度模擬量輸入設計圖。

圖5是其余模擬量輸入設計圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1～圖5，一種水電站發電模擬系統，該系統包括發電子系統和參數模擬子系統，所述發電子系統包括直流電機調速器、直流電動機和發電機，采用直流電機調速器用來模擬水電站的水輪機調速器，采用直流電動機來模擬水電站的水輪機，所述發電機與所述直流電動機連接，所述直流電動機與所述直流電機調速器連接，所述直流電機調速器與PLC控制器連接；所述參數模擬子系統將水電站運行時的各個實時數據進行分類，分為兩類：開關量和模擬量；采用撥動開關的通斷來模擬開關量，并將開關量信號直接通過PLC控制器的輸入點輸入到PLC控制器中進行處理；采用電位器的不同阻值變化實現對模擬量進行模擬。

所述參數模擬子系統中，將水電站運行時的各個實時數據進行分類，分為兩類：開關量和模擬量；所述開關量包括調速器手動/自動信號、調速器故障信號、調速器事故信號、軸承冷卻水示流信號、制動投入/復歸信號、進水閘全關/全開信號、旁通閥全關/全開信號、滅磁開關位置信號、剪斷銷剪斷信號、機組溫度偏高信號、機組溫度過高信號和電氣保護停機信號；

所述模擬量包括發電機徑向軸承瓦溫、水輪機徑向軸承瓦溫、發電機推力軸承瓦溫、空冷器冷風溫度、發電機定子三相線圈溫度、發電機定子三相鐵芯溫度、前池水位、制動氣壓、調速器油壓和蝸殼壓力；