[发明专利]水轮机调速系统基于三路输入的模拟信号取值方法及装置

说明书

本发明提供一种水轮机调速系统基于三路输入的模拟信号取值方法及装置，用于对水轮机接力器位移信号、有功功率信号和PT机频信号中的至少一种信号的三路输入模拟信号进行判断取值，当模拟信号的三路输入均正常时，根据输入的信号类型，通过对三路输入之间的偏差情况确定最终的信号有效值或者判定为信号故障。本发明通过判断模拟信号采集通道自身是否正常以及各通道采集的模拟信号之间的偏差是否超限来确定模拟信号的最终取值，提高了所获取信号的真实性和质量，使得水轮机调速系统控制更加精确可靠，增强了水电机组发电过程功率与频率的调节品质与设备可用率，并对维持电网稳定、安全、高效运行起到至关重要的支撑作用。

技术领域

本发明涉及水利水电自动化领域，具体涉及一种水轮机调速系统基于三路输入的模拟信号取值方法及装置。

背景技术

为了提高水轮机调速系统工作的可靠性，近年来越来越多水电机组在采集水轮机接力器位移、有功功率、PT机频这些重要模拟量反馈信号时采用三路冗余的方式，根据三路信号的比较情况判断取值。当前本行业针对上述三种模拟量信号的三路输入进行判断取值的方法主要有以下两种：

1）单纯的三取中

单纯地从三个通道采集到的信号中取中间值。当信号之间偏差较大时，通过这种方法获取的信号很不可靠。

2）信号冗余处理的三取中

-三个通道采集到的信号相互比较检查，剔除其中一个偏离大的信号，剩余两个信号取平均值；

-如果一个通道信号故障，则取另外两个通道信号的平均值；

-如果两个通道信号故障，则取第三个信号；

-如果三个通道信号均故障，则按故障处理，即保持故障前控制输出，同时发出总故障报警信号。

这种方法也存在无法获取信号真实值的隐患，且获得的信号质量不高。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供了一种水轮机调速系统基于三路输入的模拟信号取值方法及装置。

本发明的第一方面提供一种水轮机调速系统基于三路输入的模拟信号取值方法，用于对水轮机接力器位移信号、有功功率信号和PT机频信号（发电机出口电压互感器残压测频信号）中的至少一种信号的三路输入模拟信号进行判断取值，所述方法包括：

S1：读取三个采集通道的状态，判断三个采集通道的故障情况，若三个采集通道全部正常，执行步骤S21；

S21：判断三路输入的模拟信号之间的偏差是否超过设定的阈值N，若否，执行步骤S31，若是，执行步骤S32；

S31：取三路输入的模拟信号的中间值作为有效信号值；

S32：若输入的信号为有功功率信号，则直接判断为信号故障；若输入的为水轮机接力器位移信号或者PT机频信号，判断是否三路输入信号之间的偏差均超过设定的阈值N，若是，判断为信号故障，若否，执行步骤S33；

S33：判断偏差未超过设定阈值N的两路输入信号的偏差是否小于设定阈值M，若是，按照通道序号，选择序号靠前的一路通道输入的信号的值作为有效值；若否，判断信号故障。

优选的是，步骤S1中，若三个采集通道并非全部正常，则判断故障通道的个数，若只有一个通道故障，执行步骤S22；若有两个通道故障，执行步骤S23；若三个通道全部故障，执行步骤S24。

上述任一方案优选的是，步骤S22中，判断正常的两个采集通道的输入信号之间的偏差是否超过设定的阈值N，若是，判断为信号故障；若否，按照通道序号，选择序号靠前的一路通道输入的信号的值作为有效值。

上述任一方案优选的是，步骤S23中，取正常的通道的输入信号值作为有效值。