[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

本發明提供了一種大型水電站深孔啟閉控制方法，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。通過在現有深孔啟閉控制方式的基礎上增加一路電液比例閥控制的油路至有桿腔，通過控制有桿腔進油量實現對速度的閉環控制，實現啟閉門速度分段控制，提高液壓系統抗負載干擾的能力，維持啟閉門設定速度。

技術領域

本發明涉及阻門裝置領域，具體涉及一種大型水電站深孔啟閉控制方法。

背景技術

大型水電站深孔弧門由液壓啟閉機控制，深孔液壓啟閉機每孔布置一臺，按一泵一機方式驅動和控制。目前，深孔啟閉控制方式主要通過換向閥、平衡閥和不同整定值的調壓閥，使液壓系統啟門壓力和閉門壓力的操作油壓不同，從而控制深孔啟門和閉門的速度。但是，僅靠系統操作油壓控制啟閉門速度，一是啟門或閉門全程速度無明顯分段，在啟門和閉門始末階段無相應的減速控制，易造成啟閉門較大沖擊；二是因閘門啟閉過程中水流壓力不斷變化，油缸負載變化，僅靠平衡閥回路無法滿足液壓系統抗負載干擾的能力，易導致啟閉門速度變化。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術不足，提供一種大型水電站深孔啟閉控制方法，通過在現有深孔啟閉控制方式的基礎上增加一路電液比例閥控制的油路至有桿腔，通過控制有桿腔進油量實現對速度的閉環控制，實現啟閉門速度分段控制，提高液壓系統抗負載干擾的能力，維持啟閉門設定速度。

為了實現上述的技術特征，本發明的目的是這樣實現的：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。

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。

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：