[发明专利]一种水轮机调速器黑启动电控系统工作状态控制系统及方法

说明书

一种水轮机调速器黑启动电控系统工作状态控制系统及方法，是一种水轮机调速器在黑启动情况下，电控系统所拥有的八大工作状态，即停机备用态、开机过程态、空载态、负载态、停机过程态、黑启动开机过程态、黑启动空载态和黑启动停机过程态之间相互轮流转换的电气控制方法及各状态下的执行控制方法，旨在解决调速器黑启动过程中，自动或手动方式下，水轮机调速器电控系统八大工作状态之间平稳过渡和合理转换等问题，同时也解决了水轮机调速器电控系统八大工作状态在自动方式和手动方式相互切换时的平稳过渡和合理转换等问题。保证调速器电控系统能在调速器黑启动各工作状态下正常控制调节导叶开度、机组功率和频率，实现各工作状态控制目标。

技术领域

本发明属于水轮发电机组调速器电控系统控制技术领域，具体涉及一种水轮机调速器黑启动电控系统工作状态控制系统及方法。

背景技术

水轮发电机组调速器电控系统控制调节导叶开度、机组功率和频率，是水轮发电机组核心控制系统。现有技术中调速器液压电控系统研究多侧重于对功率、开度以及频率的PID闭环控制方法以及自适应智能控制算法进行研究，而在电控系统各工作状态的轮换和执行控制方法等方面，公开的、系统的、全面的研究资料较少。特别是，目前尚未系统的、详细的公开水轮发电机组调速器在黑启动情况下，电控系统各工作状态的轮换和执行控制方法。

发明内容

本发明提供一种水轮机调速器黑启动电控系统工作状态控制系统及方法，实现水轮机调速器电控系统在自动方式或手动方式下以及相互切换时，停机备用态、开机过程态、空载态、负载态、停机过程态、黑启动开机过程态、黑启动空载态和黑启动停机过程态等八大工作状态之间平稳过渡和合理转换，解决水轮机调速器电控系统在八大工作状态下，导叶开度如何精准控制的问题；保证调速器电控系统能在各工作状态下正常控制调节导叶开度、机组功率和频率，实现各工作状态控制目标。

本发明采取的技术方案为：

一种水轮机调速器黑启动电控系统工作状态控制系统，该系统包括：

并网开关，当并网开关闭合时，水轮发电机组处于并网负载态，向外输出电能；当并网开关断开时，水轮发电机组处于空载态，不向外输出电能；

接力器锁定装置，用于导叶全关时，锁定接力器；

调速器接力器位移传感器，用于采集测量机组导叶开度信号y；

调速器测频装置，用于采集测量机组频率信号f；

所述并网开关、接力器锁定装置、调速器接力器位移传感、调速器测频装置均连接控制器，控制器分别连接人机交互装置、监控系统；

控制器，接受监控系统下发的远方控制指令，包括黑启动投入令、黑启动复归令、停机令、功率模拟量给定值、增减脉冲命令；接受人机交互装置设置的电控系统控制参数，包括电控系统控制参数开机过程频率拐点f1，开机过程开度拐点y1，调速器空载态频率判据f3，空载态开度判据y3，停机备用态频率判据f2，停机备用态开度判据y2，y_开机步长，y_停机步长，f_滑，f_标；接受并网开关传输的并网开关闭合或断开状态信号，接受接力器锁定装置传输的接力器锁定装置投入或退出状态信号，接受调速器接力器位移传感器采集测量的机组导叶开度信号，接受调速器测频装置采集测量的机组频率信号并诊断频率是否故障；

控制器根据采集的电控系统状态信号，采用一种水轮机调速器黑启动电控系统自动方式工作状态轮转控制方法进行逻辑处理后，对水轮机调速器电控系统工况轮转过程进行控制，同时将电控系统状态信息传输给人机交互装置、监控系统。Status为调速器电控系统状态标志，停机备用态时status＝1，开机过程态时status＝2，空载态时status＝3，负载态时status＝4，停机过程态时status＝5，黑启动开机过程态时status＝12，黑启动空载态时status＝13，黑启动停机过程态时status＝15。