[發明專利]水輪機調速系統的冗余對時裝置及其對時方法

在審

• 申請號: 201710871502.5
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107390509A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 秦衛潮;邢紅超;姚堯;唐文利;強杰;盧玉林;蔡衛江;靳光永;錢鳳;榮紅;于紅巖;陳曉勇
• 申請（專利權）人: 安徽響水澗抽水蓄能有限公司;南京南瑞集團公司;國家電網公司;國網新源控股有限公司
• 主分類號: G04R20/02
• 分類號: G04R20/02;G04R40/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 朱圣榮

技術領域

本發明涉及設備對時領域。

背景技術

電力系統時間的精確和統一是電力系統自動化和安全穩定運行的最基本要求之一，隨著電力系統自動化的水平越來越高，在實時監控和故障分析方面水電站對時鐘同步的精度和可靠性提出了更高的要求。

自動化智能設備的正常運行和事故的正確處理分析均離不開統一、可靠的時間基準。水電站的計算機監控系統、保護裝置、故障錄波器、線路保護系統、MIS系統等一般都具有統一的對時系統。作為水電站關鍵的輔助設備，調速系統的對時相對較少，部分電站僅采用了目前較常用的直流B碼對時。

若單一的采用直流B碼方式進行對時，則時來源相對單一，若接口出現問題，則調速系統本身的對時將失去功效。作為水電站關鍵的輔助設備，隨著智能化電廠建設的需求以及現有的對時技術和調速系統控制器的進一步發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是實現一種水輪機調速系統的冗余對時裝置。在不增加調速系統硬件成本的情況下提高水輪機調速系統對時的可靠性、結合調速系統事件查詢系統，為水電站發生異常事件時提供進一步更好的分析。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：水輪機調速系統的冗余對時裝置，水輪機調速系統設有PCC控制器，所述PCC控制器連接時間服務器獲取用于對時的直流B碼信號，所述時間服務器通過天線與衛星通信，所述PCC控制器設有兩套，所述時間服務器輸出直流B碼對時信號至兩套PCC控制器，所述時間服務器輸出網絡對時信號至兩套PCC控制器。

所述兩套PCC控制器之間通過CAN網絡通信。

所述時間服務器通過232接口向PCC控制器發送直流B碼對時信號，所述時間服務器通過網絡接口向PCC控制器發送網絡對時信號。

所述衛星的信號源采用GPS衛星信號或北斗衛星信號。

所述時間服務器將接收到的信號轉換為網絡輸出、IRIG-B(DC)碼、1PPS脈沖信號或RS232C串口信號。

所述網絡輸出采用物理接口RJ45，支持NTP/SNTP、TCP、UDP協議，授時精度為1-10ms，所述IRIG-B(DC)碼采用物理接口DB9，授時精度≤200ns，所述1PPS脈沖信號采用物理接口BNC，同步誤差小于100ns，所述RS232C串口信號采用物理接口DB9。

每個所述PCC控制器采用X20系列控制器，所述PCC控制器的接口包括USB接口、232接口、網絡接口和POWERLINK口。

基于所述水輪機調速系統的冗余對時裝置的對時方法：

PCC控制器實時獲取時間服務器發出的直流B碼信號和網絡對時信號；

每套PCC控制器將采集到的直流B碼信號和網絡對時信號進行處理，正常以直流B碼對時的信號為主，網絡對時信號作為備用；

當PCC控制器檢測到直流B碼信號異常，網絡對時信號正常時，切換到網絡對時信號，同時上報直流B碼信號故障報警；

當網絡對時為當前對時信號時，若網絡對時信號出現故障，則網絡對時信號故障報警，同時上報對時故障報警。

兩套PCC控制器之間通過CAN口通訊，當A套PCC控制器直流B碼對時故障時，A套PCC控制器上報直流B碼故障報警信號至B套PCC控制器；

當B套PCC控制器接收到A套PCC控制器上報直流B碼故障報警信號，將B套PCC控制器將直流B碼信號發送給A套PCC控制器；

當A套PCC控制器接收到B套PCC控制器發出的直流B碼信號時，A套PCC控制器顯示B套PCC控制器的直流B碼信號。

若B套PCC控制器向A套PCC控制器發送直流B碼信號時，B套PCC控制器直流B碼信號出現故障，則A套PCC控制器和B套PCC控制器分別切換為各自的網絡對時信號；

當A套PCC控制器和B套PCC控制器的直流B碼信號均出現故障時，若A套PCC控制器的網絡對時信號故障，則A套PCC控制器通過CAN通訊方式采用B套PCC控制器的網絡對時信號。

本發明的優點在于不增加或者對現有的硬件系統改動較小的前提下實現了調速系統的冗余控制、降低了水電站的成本，冗余控制中的網絡對時和PCC控制器配置簡單。

附圖說明

下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容作簡要說明：

圖1為冗余對時原理框圖；

圖2為邏輯控制流程圖；

圖3為雙機時間切換流程圖。

具體實施方式