[發明專利]一種大型水電站深孔啟閉控制方法

在審

• 申請號: 202111425413.0
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114237097A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 高玲;薛云蛟;汪林;明星宇;田源泉;段銳波
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;F15B21/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

1.一種大型水電站深孔啟閉控制方法，其特征在于：通過將水電站深孔的開啟和關閉過程分為初始、中間和末尾三個階段，每個階段設置相應的目標速度，將目標速度與實際速度的偏差轉化為比例閥的控制電流，通過控制比例閥油路的開口方向及大小，進而控制有桿腔內進油量，達到目標速度，來實現水電站深孔開啟和關閉的閉環控制。

2.根據權利要求1所述一種大型水電站深孔啟閉控制方法，其特征在于：水電站深孔開啟的三個階段劃分為：

初始階段：閘門開度區間在：[0％-2％]時，目標速度為：V_set1；

中間階段：閘門開度區間在：[2％-98％]時，目標速度為：V_set2；

末尾階段：閘門開度區間在：[98％-100％]時，目標速度為：V_set1；

水電站深孔關閉的三個階段劃分為：

初始階段：閘門開度區間在：[100％-98％]時，目標速度為：V_set3；

中間階段：閘門開度區間在：[98％-2％]時，目標速度為：V_set4；

末尾階段：閘門開度區間在：[2％-0％]時，目標速度為：V_set3；

根據采集的閘門開度信號判斷閘門所處開度區間[m％-n％]，并賦值目標速度V_set進行邏輯控制。

3.根據權利要求1所述一種大型水電站深孔啟閉控制方法，其特征在于：閘門實際速度的計算方法為：

考慮閘門啟閉門速度，以單位時間內閘門開度位移計算速度，以1s為周期，連續記錄5個周期的位移量δ_T、δ_T-1、δ_T-2、δ_T-3、δ_T-4，并將5個周期內的位移量取合，再去掉最大和最小位移量，最終取平均值作為閘門實際速度，具體計算公式如下：

式中：V_AVE為閘門實際速度，單位為mm/s；δ_MIN為5個周期內統計得到的最小位移量，單位為mm；δ_MAX為5個周期內統計得到的最大位移量，單位為mm；δ為周期內閘門開度位移量，單位mm。

4.根據權利要求1所述一種大型水電站深孔啟閉控制方法，其特征在于，水電站深孔啟閉的具體控制流程包括以下步驟：

1)流程開始后，判斷是否接收到啟門令或者閉門令，若收到啟門令，則啟動啟門流程；若收到閉門令，則啟動閉門流程，否則退出控制流程；

2)啟門流程：空載啟動兩臺液壓泵電動機組，延時T秒后，換向閥電磁鐵YV1通電，YV4通電，壓力油經換向閥和平衡閥進入油缸有桿腔，同時無桿腔油液流回油箱；同時，控制器查表所處開度區間并設定目標速度，實時計算速度偏差并轉化為比例閥的控制電流，控制比例閥的開口方向及大小，進而控制有桿腔內進油量；若未達到目標速度，則繼續判斷調節；若達到目標速度，則判斷閘門是否全開到位；若閘門全開未到位，則繼續查表所處開度區間設定目標速度進行判斷調節，直到閘門全開到位，流程退出。

3)閉門流程：空載啟動兩臺液壓泵電動機組，延時T秒后，換向閥電磁鐵YV2、YV3通電，壓力油經換向閥進入油缸無桿腔，有桿腔油液推動平衡閥，經平衡閥和單向節流閥調節閉門速度后流回油箱；同時，控制器查表所處開度區間并設定目標速度，實時計算速度偏差并轉化為比例閥的控制電流，控制比例閥的開口方向及大小，進而控制有桿腔內回油量；若未達到目標速度，則繼續判斷調節；若達到目標速度，則判斷閘門是否全關到位；若閘門全關未到位，則繼續查表所處開度區間設定目標速度進行判斷調節，直到閘門全關到位，流程退出。

5.根據權利要求4所述一種大型水電站深孔啟閉控制方法，其特征在于，所述T的取值為10。

6.根據權利要求1所述一種大型水電站深孔啟閉控制方法，其特征在于，啟門速度范圍為0.35～0.7m/min，閉門速度范圍為0.25～0.49m/min。