[發明專利]一種水輪機調速器電控系統工作狀態控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110328027.3
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN112943519B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 涂勇
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: F03B15/00
• 分類號: F03B15/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

一種水輪機調速器電控系統工作狀態控制系統及方法，將是一種水輪機調速器電控系統所擁有的五大工作狀態，即停機備用態、開機過程態、空載態、負載態和停機過程態下的控制方法；旨在解決自動方式下，水輪機調速器電控系統各工作狀態執行控制中導葉開度如何精準控制的問題；保證調速器電控系統能在各工作狀態下正常控制調節導葉開度、機組功率和頻率，實現各工作狀態控制目標，具有很廣泛的適用性。

技術領域

本發明屬于水輪發電機組調速器電控系統控制技術領域，具體涉及一種水輪機調速器電控系統工作狀態控制系統及方法。

背景技術

水輪發電機組調速器電控系統控制調節導葉開度、機組功率和頻率，是水輪發電機組核心控制系統。現有技術中調速器液壓電控系統研究多側重于對功率、開度以及頻率的PID閉環控制方法以及自適應智能控制算法進行研究，而在電控系統各工作狀態的輪換和執行控制方法等方面，公開的、系統的、全面的研究資料較少。目前尚未系統的、詳細的公開水輪發電機組調速器電控系統各工作狀態的控制方法，去實現水輪機調速器電控系統在停機備用態、開機過程態、空載態、負載態和停機過程態五大工作狀態下，如何精準控制導葉開度，如何保證調速器電控系統能在各工作狀態下正常控制調節導葉開度、機組功率和頻率，實現各工作狀態控制目標。

發明內容

本發明提供一種水輪機調速器電控系統工作狀態控制系統及方法，更具體的將是一種水輪機調速器電控系統所擁有的五大工作狀態，即停機備用態、開機過程態、空載態、負載態和停機過程態下的控制方法；旨在解決自動方式下，水輪機調速器電控系統各工作狀態執行控制中導葉開度如何精準控制的問題；保證調速器電控系統能在各工作狀態下正常控制調節導葉開度、機組功率和頻率，實現各工作狀態控制目標。

本發明采取的技術方案為：

一種水輪機調速器電控系統工作狀態控制系統，該系統包括：

并網開關，當并網開關閉合時，水輪發電機組處于并網負載態，向外輸出電能；當并網開關斷開時，水輪發電機組處于空載態，不向外輸出電能；

接力器鎖定裝置，用于導葉全關時，鎖定接力器不能移動；

調速器接力器位移傳感，用于采集測量機組導葉開度信號y；

調速器測頻裝置，用于采集測量機組頻率信號f；

所述并網開關、接力器鎖定裝置、調速器接力器位移傳感、調速器測頻裝置均連接控制器，控制器分別連接人機交互裝置，監控系統；

控制器，接受監控系統下發的遠方控制指令，包括停機令、功率模擬量給定值、增減脈沖命令；接受人機交互裝置設置的電控系統控制參數，包括電控系統控制參數開機過程頻率拐點f1，開機過程開度拐點y1，功率轉差系數ep，y_負載步長，y_{負載超頻步長}，y_{負載停機步長}，y_開機步長，y_停機步長，f_滑，f_標；接受并網開關傳輸的并網開關閉合或斷開狀態信號；接力器鎖定裝置傳輸的接力器鎖定裝置投入或退出狀態信號；接受調速器接力器位移傳感采集測量的機組導葉開度信號；接受調速器測頻裝置采集測量的機組頻率信號并診斷頻率是否故障；控制器根據采集的電控系統狀態信號，采用一種水輪機調速器電控系統工作狀態控制方法進行邏輯處理后，對水輪機調速器電控系統工況輪轉過程進行控制，同時將電控系統狀態信息傳輸給人機交互裝置、監控系統；

人機交互裝置，與控制器進行通訊連接，用戶通過人機交互裝置設置的電控系統控制參數，包括電控系統控制參數開機過程頻率拐點f1，開機過程開度拐點y1，功率轉差系數ep，y_負載步長，y_{負載超頻步長}，y_{負載停機步長}，y_開機步長，y_停機步長，f_滑，f_標傳送給控制器，同時人機交互裝置采集控制器發送的電控系統狀態信息，進行圖形化展示；