[實用新型]燃氣輪機控制系統故障模擬裝置

有效

• 申請號: 202020247847.0
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN211554734U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 徐超;涂煊;沈斌;尹德斌;陳俊杰;厲榮宣
• 申請（專利權）人: 上海工業自動化儀表研究院有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐穎

本實用新型涉及一種燃氣輪機控制系統故障模擬裝置，所述執行器故障模擬子系統及控制器故障模擬子系統分別用于模擬燃氣輪機控制系統的執行器故障及控制器故障。本實用新型故障模擬裝置能夠通過所述兩種故障模擬子系統及用帶損傷的部件更換裝置中對應部件來模擬燃氣輪機控制系統多種典型故障。實現了燃氣輪機控制系統執行器、傳感器及控制器等多部件的故障模擬，提高了故障診斷算法檢驗的安全性并降低了檢驗成本，為研究實際燃氣輪機控制系統的控制算法、故障特征提取與分析、故障診斷與容錯控制提供了便捷有效的途徑。

技術領域

本實用新型涉及一種燃氣輪機控制系統故障診斷技術，特別涉及一種燃氣輪機控制系統故障模擬裝置。

背景技術

燃氣輪機是一種復雜的動力裝備，是多學科理論的共同研究成果，被譽為動力裝備領域“皇冠上的明珠”。燃氣輪機雖然具有高效率、低噪音、低排放等一系列先進技術特點但是其結構復雜，工作在高溫、高壓和高轉速的惡劣工作環境下，易于發生各種故障。隨著燃氣輪機單機容量的增加，其控制系統規模也不斷擴大、復雜度日益提高，不可避免會發生各種各樣的故障。據統計，近年來國內發生的燃氣輪機故障案例中，由控制系統引起的燃氣輪機故障所占比例約為12％。目前國內相關研究主要集中在燃氣輪機本體的狀態監測與故障診斷方面，針對燃氣輪機控制系統故障診斷的理論研究與工程應用存在不足。因此，需要研究燃氣輪機控制系統故障診斷算法，并通過模擬故障來驗證算法的可行性與準確性。然而燃氣輪機機組造價昂貴、結構復雜，進行故障模擬時存在一定的危險性。

發明內容

本實用新型是針對燃氣輪機控制系統故障模擬存在的困難的問題，提出了一種燃氣輪機控制系統故障模擬裝置，實現了燃氣輪機控制系統執行器、傳感器及控制器等多部件的故障模擬。

本實用新型的技術方案為：一種燃氣輪機控制系統故障模擬裝置，包括執行器故障模擬子系統、控制器模擬子系統、執行器子系統、控制器子系統、傳感器子系統、第一空氣壓縮機、第二空氣壓縮機、第一儲氣罐、第二儲氣罐、執行器電源及液壓油站；執行器故障模擬子系統包括第一信號發生器與第一可控電源組；控制器故障模擬子系統包括第二信號發生器與第二可控電源組；執行器子系統包括氣動執行器、電動執行器與液壓執行器；控制器子系統包括控制器、數模轉換卡件及信號解析卡件；傳感器子系統包括壓力傳感器與流量傳感器；

執行器故障模擬子系統內部第一信號發生器輸出數字開關量信號到第一可控電源組，第一可控電源組根據開關量信號對應打開或關閉與第一可控電源組連接的第一空氣壓縮機、執行器電源及液壓油站的電源；第一空氣壓縮機與執行器子系統內部的氣動執行器相連接，提供動力；執行器電源與執行器子系統內部的電動執行器相連接，提供電源；液壓油站與執行器子系統內部的液壓執行器，提供動力；

控制器故障模擬子系統內部第二信號發生器輸出數字開關量信號到第二可控電源組，第二可控電源組根據開關量信號對應打開或關閉與第二可控電源組連接的控制器子系統內部的控制器、數模轉換卡件及信號解析卡件的電源；控制器子系統內部的控制器與數模轉換卡件相互通信，執行器子系統中各個執行器從數模轉換卡件接收來自控制器的控制信號，數模轉換卡件執行器子系統中各個執行器執行狀態信息送入控制器；

第二空氣壓縮機與第一儲氣罐相連接構成模擬燃氣進入執行器子系統，執行器子系統接作為模擬燃氣輸出的第二儲氣罐，傳感器子系統中壓力傳感器檢測燃氣通道的壓力送信號解析卡件分析后經過數模轉換卡件信號轉換后再送入送控制器，傳感器子系統中流量傳感器檢測燃氣通道的流量經過數模轉換卡件經過信號轉換后送入送控制器。

所述燃氣輪機控制系統故障模擬裝置，作為模擬供氣回路各個閥門，所述氣動執行器為活塞式氣動執行器，所述電動執行器為多回轉智能型電動裝置，所述液壓執行器的液壓缸為單活塞液壓缸。

所述液壓油站的油泵為變量柱塞泵。