[发明专利]一种基于输出脉冲频率的水轮过速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控系统，尤其涉及一种基于输出脉冲频率的水轮过速控制方法，属于监控领域。

背景技术

转速数据是水轮发电机组运行状况的重要标志之一。准确地测量机组的转速并根据转速的变化及时地进行各种必要的控制操作，以保证水轮发电机组正常、安全运行，是该监控装置应完成的功能。

目前，国内水电站使用的大多是永磁发电机加电压继电器式、机械式等旧式转速信号器，存在结构复杂、测量精度低、工作可靠性差等缺点。

在水轮发电机组控制系统中，过速保护系统作为机组控制系统的重要组成部分，主要用于防止机组出现飞翼事故照成重大的损害，当机组出现事故停机或者甩负荷时，如果出现调速器故障拒动或者导叶关闭速度过慢等情况，就需要开启事故匹配压阀直接关闭导叶。国内外水电站曾多次出现机组过速、飞翼照成的重大事故，因此提高水电机组过速保护系统的可靠性。实时检测水轮发电机组的速度尤其重要。

例如申请号为“201220703479.1”的一种水轮发电机组机械过速保护装置，包括转速检测器、配重、转速脱扣器、抱箍，转速检测器通过抱箍固定安装在机组主轴上随机组主轴转动，且在转速检测器的圆周对称位置安装配重保持平衡；转速脱扣器安装在机组主轴旁且与转速检测器留有间距；机组事故配压阀连接转速脱扣器，且在接收到电信号、液压信号或者电信号和液压信号后均会启动关机操作程序。该实用新型的有益效果是反应灵敏，只要转速脱扣器输出电信号、或者液压信号、或者电信号和液压信号两种信号都能驱动事故配压阀关机，从而启动关机操作程序，防止机组事故的发生。该实用新型虽然解决了水轮发电组转速测量，通过转速测量有效地进行过速保护，但是在测速精度方面有待进一步提升。

又如申请号为“201310276592.5”一种水轮发电机过速保护电路及其控制方法，该水轮发电机过速保护电路包括安装于水轮发电机上的n台转速测量仪、过速检测装置和过速执行装置，n台转速测量仪与过速检测装置相连，过速检测装置与过速执行装置相连，过速检测装置接收n台转速测量仪的检测信号，当有m台转速测量仪检测到水轮发电机转速超速时，过速检测装置向过速执行装置输出过速信号，调节水轮发电机转速，n为大于2的正整数，m为大于2且小于n的正整数。该发明避免过速执行装置单一的根据机组转速是否大于115%*Ne而运动，避免转速信号异常造成过速保护误动或拒动。同时，通过设立主配据动条件，避免主配拒动信号不正确而导致过速保护误动。该发明虽然解决了水轮发电组转速测量，通过转速测量有效地进行过速保护，但是在测速精度方面有待进一步提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于输出脉冲频率的水轮过速控制方法，其结构简单、测量精度高、抗干扰能力强且能够精确地测量水轮发电机的转速。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

    一种基于输出脉冲频率的水轮过速控制方法，具体包含如下步骤：

步骤一，在水轮的转盘上等间距设置m个感光孔；采用光源垂直照射至转盘上；

步骤二，预设水轮转速正常阈值；

步骤三，采用光电式脉冲编码器采集通过感光孔输出的光信号，并对该光信号进行脉冲整形得到输出脉冲信号；

步骤四，根据n=fp/m计算得出水轮转速，其中，n为转速， fp为输出脉冲；

步骤五，根据步骤四计算出的水轮转速n与预设水轮转速正常阈值进行对比分析；若水轮转速n高于正常阈值，则发出警报，进而调节水轮转速至正常速度，同时实时显示实际转速。

  作为本发明一种基于输出脉冲频率的水轮过速控制方法的进一步优选方案，所述m为60。

 作为本发明一种基于输出脉冲频率的水轮过速控制方法的进一步优选方案，在步骤五中，采用声光报警单元发出警报。

 作为本发明一种基于输出脉冲频率的水轮过速控制方法的进一步优选方案，所述水轮转速正常阈值为3000rpm。

作为本发明一种基于输出脉冲频率的水轮过速控制方法的进一步优选方案，在步骤五中，采用数码管实时显示实际转速。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、方法简单、测量精度高、抗干扰能力强；

2、能够精确地测量水轮发电机的转速；

3、通过精确地测量转速，有效地避免了过速带来的危害；

4、简化了硬件电路，降低了产品成本，缩短了设计周期，提高了系统的可靠性和灵活性。

附图说明