[发明专利]基于微处理器的有机工质地热发电协调控制系统及方法

权利要求书

1.基于微处理器的有机工质地热发电协调控制系统，其特征在于，包括PLC控制器，控制屏，执行机构，测量装置和电源；

所述的PLC控制器的输入端连接测量装置的输出端，输出端经伺服模块连接执行机构控制端，执行机构输出端驱动有机工质汽轮机；

所述的测量装置用于测量有机工质汽轮机的转速实际值、前座与后座的振动信号、以及包括温度、压力和流量的运行状态参数；

所述的控制屏与PLC控制器交互显示控制参数和控制状态；

所述电源用于为PLC控制器，控制屏和测量装置供电；

所述的PLC控制器用于根据转速实际值和转速设定值对有机工质汽轮机的转速进行PID控制；并根据振动信号和运行状态参数进行逻辑运算产生参数监测和报警信号。

2.根据权利要求1所述的基于微处理器的有机工质地热发电协调控制系统，其特征在于，PLC控制器采用S7-200CPU224XP型PLC，设置有有14个数字量输入测点、10个数字量输出测点、2个模拟量输出测点和1个模拟量输出测点。

3.根据权利要求1所述的基于微处理器的有机工质地热发电协调控制系统，其特征在于，测量装置包括三个无源电磁式转速传感器，分别对应靠近有机工质汽轮机转轴连接的齿轮安装，通过检测齿轮上齿经过其磁极的移动输出对应有机工质汽轮机转速的频率输出信号。

4.根据权利要求3所述的基于微处理器的有机工质地热发电协调控制系统，其特征在于，PLC控制器将测量装置输出端输出的三路频率输出电信号进行幅值转化，使其变成相应的转速实际值，与转速设定值进行比较，当三个信号中至少有两个不符合设定值时，得到有机工质汽轮机的转速实际值，给PLC控制器输出端连接的阀位限制器发出输出信号。

5.根据权利要求1所述的基于微处理器的有机工质地热发电协调控制系统，其特征在于，PLC控制器与上位机之间通过PC/PPI编程电缆连接，上位机端口味USB接口，PLC控制器端口为串行接口，使用RS232或RS485传输协议通信。

6.根据权利要求5所述的基于微处理器的有机工质地热发电协调控制系统，其特征在于，控制屏和上位机通过串行电缆连接；PLC控制器和控制屏通过串行接口连接，使用RS485传输协议。

7.根据权利要求1所述的基于微处理器的有机工质地热发电协调控制系统，其特征在于，PLC控制器的输入端还包括六个转速设定值输入端口，六个转速设定值输入端口按照设定值优先级从高到低依次连接远程设定值、同步设定值、超速试验设定值、转速设定提升值，转速设定降低值和启动设定值。

8.基于微处理器的有机工质地热发电协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤，

从汽轮机采集三个转速值，经过当三个信号中至少有两个不符合设定值时，转速需要调节，给调解阀执行机构发出输出信号，得出用于有机工质汽轮机控制的转速实际值；

在汽轮机运行的不同阶段，控制系统输出不同的转速设定值；转速设定值按逻辑优先顺序依次排列分别为远程设定值、同步设定值、超速试验设定值、转速设定值升/降以及启动设定值；

不同阶段的转速设定值按逻辑优先顺序进行排列，当优先级较高的下一阶段的设定值被选择时，自动代替优先级较低的上一阶段的设定值。

9.根据权利要求8所述的基于微处理器的有机工质地热发电协调控制方法，其特征在于，当机组并网后，需要对机组的负荷进行控制，将负荷偏差与转速偏差同时输入PID控制器；转速控制与机组负荷控制模型运行条件下，PID具有不同的设定值；通过预设控制逻辑，当运行条件发生切换时，发出并网控制参数选择指令，使PID控制器中的各参数进行变化，满足不同阶段的要求；将接入电网给出的负荷信号作为负荷控制的设定值，使用调速不等率将负荷偏差转化为相应的转速偏差。

10.根据权利要求8所述的基于微处理器的有机工质地热发电协调控制方法，其特征在于，进行进汽压力控制时，通过进汽压力设定值升/降指令按确定的步长对进汽压力设定值进行调节，或通过远程的方式给出压力设定值，远程设定值在逻辑中具有优先性；通过串级PID将进汽压力输入值、进汽压力设定值和不等率逻辑反馈值三个信号的偏差作为输入，输出压力控制信号对进汽压力进行控制，压力控制信号根据进汽压力控制投入或退出进行百分比转换为转速设定值，通过对转速设定值的修正对进汽压力进行控制。