一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法、裝置及系統(tǒng)。所示方法包括：獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式；根據(jù)控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的測(cè)頻方法、裝置及系統(tǒng)，針對(duì)特殊工況采用針對(duì)性的測(cè)頻方案和測(cè)頻措施防止錯(cuò)誤信號(hào)的出現(xiàn)，特別是針對(duì)SFC拖動(dòng)和電制動(dòng)停機(jī)兩個(gè)特殊工況制定了專(zhuān)有的測(cè)頻方案，確保了機(jī)組的安全可靠運(yùn)行；并且，在齒盤(pán)測(cè)頻的方案中選擇三探頭進(jìn)行測(cè)頻，根據(jù)三個(gè)探頭的健康狀態(tài)和切換邏輯來(lái)給出機(jī)組的真實(shí)轉(zhuǎn)速，確保了齒盤(pán)測(cè)頻的可信度，提升了整個(gè)機(jī)組的測(cè)頻可靠度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法、裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抽水蓄能機(jī)組的測(cè)頻領(lǐng)域，由于涉及一種抽水機(jī)組的頻率測(cè)量方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]頻率測(cè)量作為調(diào)速系統(tǒng)最為重要的一個(gè)工作，直接影響了抽水蓄能機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也涉及到輔助設(shè)備的控制，因此頻率測(cè)頻一直是調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。當(dāng)前在常規(guī)電站使用較多的測(cè)頻手段是PT測(cè)頻和齒盤(pán)測(cè)頻。其中，PT測(cè)頻是利用機(jī)端電壓互感器的殘壓信號(hào)經(jīng)放大后供調(diào)速器測(cè)頻用。齒盤(pán)是安裝在水電機(jī)組的大軸上的環(huán)形齒狀設(shè)備，齒盤(pán)測(cè)速裝置由齒盤(pán)、測(cè)速傳感器和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)處理器回路構(gòu)成，當(dāng)機(jī)組旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)接近式或光電式傳感器感應(yīng)產(chǎn)生反映機(jī)組旋轉(zhuǎn)的脈沖信號(hào)。
[0003]但是，由于抽水蓄能機(jī)組工況復(fù)雜，常規(guī)的PT測(cè)頻手段不能完全滿(mǎn)足其測(cè)頻要求，主要會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題:
[0004](I)低轉(zhuǎn)速下PT測(cè)頻不準(zhǔn)確。
[0005](2)靜止變頻啟動(dòng)裝置SFC拖動(dòng)時(shí)，PT測(cè)頻受諧波影響比較大，會(huì)造成測(cè)頻誤差，影響機(jī)組安全。
[0006](3)頻率測(cè)量切換程序不合理，造成控制設(shè)備誤動(dòng)。
[0007](4)電制動(dòng)后PT測(cè)頻無(wú)法使用。
[0008]當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)組多采用PT測(cè)頻為主，齒盤(pán)測(cè)速為輔的測(cè)頻方式運(yùn)行，即當(dāng)機(jī)組開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后，優(yōu)先選擇PT測(cè)頻作為機(jī)組控制用頻率，當(dāng)PT測(cè)頻出現(xiàn)故障后，切換至齒盤(pán)測(cè)頻來(lái)工作，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。由于低轉(zhuǎn)速區(qū)機(jī)組控制為開(kāi)度閉環(huán)，對(duì)測(cè)頻要求不是很高，所以這種方法能滿(mǎn)足常規(guī)水電的需求。
[0009]相對(duì)而言，齒盤(pán)的加工精度、探頭的安裝位置均會(huì)影響到齒盤(pán)測(cè)頻的精度，故PT測(cè)頻較齒盤(pán)測(cè)頻有精度較高的優(yōu)勢(shì)，因此一般選擇PT測(cè)頻為主，齒盤(pán)測(cè)頻為輔。只有當(dāng)PT測(cè)頻出現(xiàn)故障時(shí)才切換至齒盤(pán)測(cè)頻來(lái)控制。
[0010]但是，現(xiàn)有的這種PT測(cè)頻為主，齒盤(pán)測(cè)頻為輔的測(cè)頻方式，存在以下問(wèn)題:
[0011](I)當(dāng)抽水蓄能機(jī)組在進(jìn)行SFC拖動(dòng)的時(shí)候，來(lái)自SFC的諧波影響非常大，通過(guò)PT測(cè)頻頻得到的結(jié)果不能真實(shí)反映機(jī)組的轉(zhuǎn)速，不能用于機(jī)組控制。
[0012](2)當(dāng)發(fā)電停機(jī)或者抽水停機(jī)過(guò)程中，采用電制動(dòng)的方式加速機(jī)組停機(jī)過(guò)程，此時(shí)發(fā)電機(jī)的出口三相被短路，此時(shí)PT測(cè)頻不適用，通過(guò)PT測(cè)頻頻得到的結(jié)果不能真實(shí)反映機(jī)組的轉(zhuǎn)速，不能用于機(jī)組控制。
[0013](3)當(dāng)機(jī)組初次啟機(jī)時(shí)，在機(jī)組低速蠕動(dòng)階段，由于轉(zhuǎn)子充磁的影響會(huì)造成發(fā)電機(jī)出口感應(yīng)的電壓非常低，通常PT測(cè)頻在此階段會(huì)實(shí)效，通過(guò)PT測(cè)頻頻得到的結(jié)果不能真實(shí)反映機(jī)組的轉(zhuǎn)速，不能用于機(jī)組控制。
[0014](4)在多探頭進(jìn)行齒盤(pán)測(cè)頻的情況下，沒(méi)有合適的判斷邏輯，由于頻率測(cè)量切換程序不合理，會(huì)造成控制設(shè)備誤動(dòng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015]本發(fā)明的目的提出一種新的抽水蓄能機(jī)組的測(cè)頻方法、裝置及系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有的測(cè)頻方式滿(mǎn)足不了機(jī)組啟動(dòng)各階段對(duì)頻率需求不同的問(wèn)題。
[0016]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法，包括:獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，所述工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式；根據(jù)所述控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。
[0017]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置，包括:工況指令獲取模塊，用于獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，所述工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式；測(cè)頻模式選擇模塊，用于所述控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。
[0018]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量系統(tǒng)，包括:PT測(cè)頻裝置、齒盤(pán)測(cè)頻裝置、高速數(shù)字量輸入采集裝置、測(cè)頻PLC裝置以及模擬量輸出裝置、頻率輸出裝置；其中，所述PT測(cè)頻裝置用于進(jìn)行PT測(cè)頻，生成PT頻率數(shù)據(jù)；所述齒盤(pán)測(cè)頻裝置用于進(jìn)行齒盤(pán)測(cè)頻，生成齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)；所述高速數(shù)字量輸入采集裝置將采集到的PT頻率數(shù)據(jù)和齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和濾波后輸入至所述測(cè)頻PLC裝置；所述測(cè)頻PLC裝置根據(jù)抽水蓄能機(jī)組的運(yùn)行工況和設(shè)定的選擇邏輯，選擇和處理所述高速數(shù)字量輸入采集裝置傳送的PT頻率數(shù)據(jù)和齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)，輸出至所述模擬量輸出裝置；所述模擬量輸出裝置將來(lái)自所述測(cè)頻PLC裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算加工得到相應(yīng)的模擬量輸出；所述頻率輸出裝置將來(lái)自所述模擬量輸出裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，生成能夠被其他設(shè)備識(shí)別的頻率信號(hào)。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的測(cè)頻方法、裝置及系統(tǒng)，針對(duì)特殊工況采用針對(duì)性的測(cè)頻方案和測(cè)頻措施防止錯(cuò)誤信號(hào)的出現(xiàn)，特別是針對(duì)SFC拖動(dòng)和電制動(dòng)停機(jī)兩個(gè)特殊工況制定了專(zhuān)有的測(cè)頻方案，確保了機(jī)組的安全可靠運(yùn)行；并且，在齒盤(pán)測(cè)頻的方案中選擇三探頭進(jìn)行測(cè)頻，根據(jù)三個(gè)探頭的健康狀態(tài)和切換邏輯來(lái)給出機(jī)組的真實(shí)轉(zhuǎn)速，確保了齒盤(pán)測(cè)頻的可信度，提升了整個(gè)機(jī)組的測(cè)頻可靠度。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法的流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的水輪機(jī)方向發(fā)電模式下的測(cè)頻方法流程圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的水泵方向抽水模式下的測(cè)頻方法流程圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所采用的齒盤(pán)測(cè)頻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法的流程圖。如圖1所示，本實(shí)施例的頻率測(cè)量方法包括:步驟Si，獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，所述工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式；步驟S2，根據(jù)所述控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。
[0029]當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水輪機(jī)方向發(fā)電模式時(shí)，即當(dāng)機(jī)組以水輪機(jī)方向啟動(dòng)時(shí)，依次經(jīng)歷開(kāi)機(jī)階段(例如為O?45HZ)、空載階段(例如為45?55HZ)、發(fā)電階段(例如為49.5-50.5HZ)和停機(jī)階段(例如為O?10HZ)，對(duì)應(yīng)的控制指令為開(kāi)機(jī)指令、空載指令、并網(wǎng)指令以及停機(jī)指令。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例的水輪機(jī)方向發(fā)電模式下的測(cè)頻方法流程圖。如圖所示，該測(cè)頻方法包括:
[0030]步驟S101，水輪機(jī)方向啟動(dòng)。啟動(dòng)后，即接收到開(kāi)機(jī)指令后，機(jī)組位于開(kāi)機(jī)階段，由于此時(shí)的頻率基本不參與控制，且涉及到轉(zhuǎn)子充磁不充分的因素，故應(yīng)該齒盤(pán)測(cè)頻優(yōu)先于PT測(cè)頻。
[0031]步驟S102，判斷機(jī)組是否進(jìn)入空載階段，即是否接收到空載指令。如果仍然處于開(kāi)機(jī)階段，則此時(shí)執(zhí)行步驟S103，齒盤(pán)測(cè)頻優(yōu)先于PT測(cè)頻，仍然采用齒盤(pán)測(cè)頻。如果機(jī)組進(jìn)入空載階段，此時(shí)執(zhí)行步驟S104，判斷機(jī)組是否并網(wǎng)。
[0032]步驟S104，判斷機(jī)組是否并網(wǎng)，即是否接收到并網(wǎng)指令。如果機(jī)組沒(méi)有并網(wǎng)，仍然停留在空載階段，則執(zhí)行步驟S105，此時(shí)PT測(cè)頻優(yōu)先于齒盤(pán)測(cè)頻。這是因?yàn)椋诳蛰d階段，由于該階段關(guān)系到機(jī)組并網(wǎng)成功率，PT測(cè)頻具有測(cè)量精度高，實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)，故此時(shí)PT測(cè)頻優(yōu)先于齒盤(pán)測(cè)頻，采用PT測(cè)頻。如果機(jī)組已經(jīng)并網(wǎng)，則進(jìn)入到發(fā)電階段，執(zhí)行步驟S106，此時(shí)PT測(cè)頻優(yōu)先于齒盤(pán)測(cè)頻。這是因?yàn)?，在發(fā)電階段，由于該階段關(guān)系到機(jī)組一次調(diào)頻的考核，PT測(cè)頻具有測(cè)量精度高，實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)，故應(yīng)該P(yáng)T測(cè)頻優(yōu)先于齒盤(pán)測(cè)頻。
[0033]步驟S107，判斷機(jī)組是否停機(jī)，即是否接收到停機(jī)指令。如果接收到停機(jī)指令，則執(zhí)行步驟S108，進(jìn)入到電制動(dòng)階段，此時(shí)齒盤(pán)測(cè)頻優(yōu)先于PT測(cè)頻。這是因?yàn)?，在停機(jī)階段，由于該階段會(huì)投電制動(dòng)，發(fā)電機(jī)的出口三相被短路，此時(shí)PT測(cè)頻不適用，通過(guò)PT測(cè)頻得到的結(jié)果不能真實(shí)反映機(jī)組的轉(zhuǎn)速，不能用于機(jī)組控制，故應(yīng)該齒盤(pán)測(cè)頻優(yōu)先于PT測(cè)頻。
[0034]步驟S109，機(jī)組停止。
[0035]當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水泵方向抽水模式時(shí)，即當(dāng)機(jī)組以水泵方向啟動(dòng)時(shí)，依次經(jīng)歷開(kāi)機(jī)拖動(dòng)階段(例如為O?45HZ)、調(diào)相階段(例如為49.5?50.5HZ)、抽水階段(例如為49.5?50.5HZ)以及停機(jī)階段(例如為O?10HZ)，對(duì)應(yīng)的控制指令為啟動(dòng)指令、并網(wǎng)指令、抽水指令以及停機(jī)指令。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例的水泵方向抽水模式下的測(cè)頻方法流程圖。如圖所示，該測(cè)頻方法包括:
[0036]步驟S201，水泵方向啟動(dòng)。啟動(dòng)后，即接收到啟動(dòng)指令后，機(jī)組位于開(kāi)機(jī)拖動(dòng)階段。在拖動(dòng)階段，由于來(lái)自SFC的諧波影響非常大，通過(guò)PT測(cè)頻頻得到的結(jié)果不能真實(shí)反映機(jī)組的轉(zhuǎn)速，不能用于機(jī)組控制，故應(yīng)該齒盤(pán)測(cè)頻優(yōu)先于PT測(cè)頻。[0037]步驟S202，判斷機(jī)組是否并網(wǎng)，即是否接收到并網(wǎng)指令。如果仍然處于開(kāi)機(jī)拖動(dòng)階段，則此時(shí)執(zhí)行步驟S203，齒盤(pán)測(cè)頻優(yōu)先于PT測(cè)頻，仍然采用齒盤(pán)測(cè)頻。如果機(jī)組已經(jīng)并網(wǎng)，進(jìn)入到調(diào)相階段，此時(shí)執(zhí)行步驟S204，判斷機(jī)組是否接收到抽水指令。
[0038]步驟S204，判斷機(jī)組是否進(jìn)入到抽水階段，即是否接收到抽水指令。如果機(jī)組沒(méi)有接收到抽水指令，仍然停留在調(diào)相階段，則執(zhí)行步驟S205，此時(shí)PT測(cè)頻優(yōu)先于齒盤(pán)測(cè)頻。這是因?yàn)?，在調(diào)相階段，由于機(jī)組已經(jīng)并入電網(wǎng)，機(jī)組頻率隨電網(wǎng)波動(dòng)，此時(shí)應(yīng)選擇測(cè)量精度較高的測(cè)頻方式來(lái)實(shí)時(shí)反映機(jī)組的轉(zhuǎn)速，故應(yīng)該P(yáng)T測(cè)頻優(yōu)先于齒盤(pán)測(cè)頻，采用PT測(cè)頻。如果機(jī)組進(jìn)入到抽水階段，則執(zhí)行步驟S206，此時(shí)PT測(cè)頻優(yōu)先于齒盤(pán)測(cè)頻。這是因?yàn)?，在抽水階段，由于機(jī)組已經(jīng)并入電網(wǎng)，機(jī)組頻率隨電網(wǎng)波動(dòng)，此時(shí)應(yīng)選擇測(cè)量精度較高的測(cè)頻方式來(lái)實(shí)時(shí)反映機(jī)組的轉(zhuǎn)速，故應(yīng)該P(yáng)T測(cè)頻優(yōu)先于齒盤(pán)測(cè)頻。
[0039]步驟S207，判斷機(jī)組是否停機(jī)，即是否接收到停機(jī)指令。如果接收到停機(jī)指令，則執(zhí)行步驟S208，進(jìn)入到電制動(dòng)階段，此時(shí)齒盤(pán)測(cè)頻優(yōu)先于PT測(cè)頻。這是因?yàn)?，在停機(jī)階段，由于該階段會(huì)投電制動(dòng)，發(fā)電機(jī)的出口三相被短路，此時(shí)PT測(cè)頻不適用，通過(guò)PT測(cè)頻頻得到的結(jié)果不能真實(shí)反映機(jī)組的轉(zhuǎn)速，不能用于機(jī)組控制，故應(yīng)該齒盤(pán)測(cè)頻優(yōu)先于PT測(cè)頻。
[0040]步驟S209，機(jī)組停止。
[0041]通過(guò)本實(shí)施例的上述測(cè)頻方法的設(shè)計(jì)，根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)各階段對(duì)頻率的需求不同，合理分配PT測(cè)頻和齒盤(pán)測(cè)頻的用途。水輪機(jī)方向可分為開(kāi)機(jī)階段、空載階段、發(fā)電階段和停機(jī)階段；水泵方向可分為拖動(dòng)階段、調(diào)相階段、抽水階段和停機(jī)階段，各個(gè)階段的測(cè)頻優(yōu)先級(jí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定，保證了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0042]當(dāng)進(jìn)行齒盤(pán)測(cè)頻時(shí)，如圖4所示，本發(fā)明采用三個(gè)測(cè)速探頭安裝在測(cè)速齒盤(pán)旁，根據(jù)所述三個(gè)測(cè)速探頭的健康狀況和其分別測(cè)得的頻率值，生成最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值。
[0043]其中，當(dāng)所述三個(gè)測(cè)速探頭均健康時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為所述三個(gè)測(cè)速探頭分別測(cè)得的頻率值的平均值；當(dāng)其中一個(gè)測(cè)速探頭發(fā)生故障時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為剩余兩個(gè)健康的測(cè)速探頭測(cè)得的頻率值的平均值；當(dāng)其中兩個(gè)測(cè)速探頭發(fā)生故障時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為剩余一個(gè)健康的測(cè)速探頭測(cè)得的頻率值；當(dāng)所述三個(gè)測(cè)速探頭均發(fā)生故障時(shí)，則轉(zhuǎn)換為PT測(cè)頻。
[0044]在一實(shí)施例中，設(shè)置3個(gè)測(cè)速探頭Fl、F2、F3，其分別測(cè)得的頻率值為fl、f2、f3,具體選擇方案如下:
[0045]當(dāng)三個(gè)探頭F1、F2、F3均正常時(shí)，此時(shí)的頻率值:Fgear = (fl+f2+f3)/3 ；
[0046]當(dāng)三個(gè)探頭中有一個(gè)發(fā)生故障，若失效探頭為F3,此時(shí)的頻率值:Fgear =(fl+f2)/2 ；
[0047]當(dāng)三個(gè)探頭中有兩個(gè)發(fā)生故障，若失效探頭為Fl、F3，此時(shí)的頻率值=Fgear =f2 ；
[0048]當(dāng)三個(gè)探頭Fl、F2、F3均失效,此時(shí)的頻率值:Fgear = fu。
[0049]其中，fu為機(jī)組的PT測(cè)頻值，F(xiàn)gear為機(jī)組齒盤(pán)測(cè)頻值。
[0050]通過(guò)本實(shí)施例的上述三探頭優(yōu)選方法的設(shè)計(jì)，齒盤(pán)測(cè)頻采用三探頭進(jìn)行測(cè)頻，通過(guò)優(yōu)選法篩選最真實(shí)的轉(zhuǎn)速值輸出給機(jī)組用于控制，確保了齒盤(pán)測(cè)頻的可信度，進(jìn)而提升了整個(gè)機(jī)組的測(cè)頻可靠度。
[0051]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實(shí)施例的頻率測(cè)量裝置包括:工況指令獲取模塊101，用于獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，所述工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式；測(cè)頻模式選擇模塊102，用于所述控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。
[0052]當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水輪機(jī)方向發(fā)電模式時(shí)，其包括開(kāi)機(jī)階段、空載階段、發(fā)電階段以及停機(jī)階段，對(duì)應(yīng)的控制指令為開(kāi)機(jī)指令、空載指令、并網(wǎng)指令以及停機(jī)指令。此時(shí)，在水輪機(jī)方向發(fā)電模式下，所述選擇邏輯為:
[0053]當(dāng)獲取到所述開(kāi)機(jī)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻；
[0054]當(dāng)獲取到所述空載指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻；
[0055]當(dāng)獲取到所述并網(wǎng)指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻；
[0056]當(dāng)獲取到所述停機(jī)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻。
[0057]當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水泵方向抽水模式時(shí)，其包括拖動(dòng)階段、調(diào)相階段、抽水階段以及停機(jī)階段，對(duì)應(yīng)的控制指令為啟動(dòng)指令、并網(wǎng)指令、抽水指令以及停機(jī)指令。此時(shí)，在水泵方向抽水模式下，所述選擇邏輯為:
[0058]當(dāng)獲取到所述啟動(dòng)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻；
[0059]當(dāng)獲取到所述并網(wǎng)指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻；
[0060]當(dāng)獲取到所述抽水指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻；
[0061]當(dāng)獲取到所述停機(jī)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻。
[0062]當(dāng)進(jìn)行齒盤(pán)測(cè)頻時(shí)，采用三個(gè)測(cè)速探頭安裝在測(cè)速齒盤(pán)旁，根據(jù)所述三個(gè)測(cè)速探頭的健康狀況和其分別測(cè)得的頻率值，生成最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值。其中，這種三探頭優(yōu)選方法包括:
[0063]當(dāng)所述三個(gè)測(cè)速探頭均健康時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為所述三個(gè)測(cè)速探頭分別測(cè)得的頻率值的平均值；
[0064]當(dāng)其中一個(gè)測(cè)速探頭發(fā)生故障時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為剩余兩個(gè)健康的測(cè)速探頭測(cè)得的頻率值的平均值；
[0065]當(dāng)其中兩個(gè)測(cè)速探頭發(fā)生故障時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為剩余一個(gè)健康的測(cè)速探頭測(cè)得的頻率值；
[0066]當(dāng)所述三個(gè)測(cè)速探頭均發(fā)生故障時(shí)，則轉(zhuǎn)換為PT測(cè)頻。
[0067]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，本實(shí)施例的頻率測(cè)量系統(tǒng)包括:PT測(cè)頻裝置、齒盤(pán)測(cè)頻裝置、高速數(shù)字量輸入采集裝置、測(cè)頻PLC裝置以及模擬量輸出裝置、頻率輸出裝置；其中，所述PT測(cè)頻裝置用于進(jìn)行PT測(cè)頻，生成PT頻率數(shù)據(jù)；所述齒盤(pán)測(cè)頻裝置用于進(jìn)行齒盤(pán)測(cè)頻，生成齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)；所述高速數(shù)字量輸入采集裝置將采集到的PT頻率數(shù)據(jù)和齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和濾波后輸入至所述測(cè)頻PLC裝置；所述測(cè)頻PLC裝置根據(jù)抽水蓄能機(jī)組的運(yùn)行工況和設(shè)定的選擇邏輯，選擇和處理所述高速數(shù)字量輸入采集裝置傳送的PT頻率數(shù)據(jù)和齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)，并輸出至所述模擬量輸出裝置；所述模擬量輸出裝置將來(lái)自所述測(cè)頻PLC裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算加工(數(shù)模轉(zhuǎn)換)得到相應(yīng)的模擬量輸出；所述頻率輸出裝置將來(lái)自所述模擬量輸出裝置的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，生成能夠被其他設(shè)備識(shí)別的頻率信號(hào)。
[0068]其中，所述測(cè)頻PLC裝置可采用圖5所示的頻率測(cè)量裝置，其包括:工況指令獲取模塊，用于獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，所述工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式；測(cè)頻模式選擇模塊，用于所述控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。利用本發(fā)明的頻率測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行頻率測(cè)量的原理和邏輯選擇參照?qǐng)D1-圖4的實(shí)施例所述，此處不再贅述。
[0069]本發(fā)明實(shí)施例的抽水蓄能機(jī)組的測(cè)頻方法、裝置及系統(tǒng)，針對(duì)特殊工況采用針對(duì)性的測(cè)頻方案和測(cè)頻措施防止錯(cuò)誤信號(hào)的出現(xiàn)，特別是針對(duì)SFC拖動(dòng)和電制動(dòng)停機(jī)兩個(gè)特殊工況制定了專(zhuān)有的測(cè)頻方案，確保了機(jī)組的安全可靠運(yùn)行；并且，在齒盤(pán)測(cè)頻的方案中選擇三探頭進(jìn)行測(cè)頻，根據(jù)三個(gè)探頭的健康狀態(tài)和切換邏輯來(lái)給出機(jī)組的真實(shí)轉(zhuǎn)速，確保了齒盤(pán)測(cè)頻的可信度，提升了整個(gè)機(jī)組的測(cè)頻可靠度。
[0070]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0071]本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
[0072]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
[0073]本發(fā)明中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法，其特征在于，包括: 獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，所述工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式； 根據(jù)所述控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法，其特征在于，當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水輪機(jī)方向發(fā)電模式時(shí)，其包括開(kāi)機(jī)階段、空載階段、發(fā)電階段以及停機(jī)階段，對(duì)應(yīng)的控制指令為開(kāi)機(jī)指令、空載指令、并網(wǎng)指令以及停機(jī)指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法，其特征在于，當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水泵方向抽水模式時(shí)，其包括拖動(dòng)階段、調(diào)相階段、抽水階段以及停機(jī)階段，對(duì)應(yīng)的控制指令為啟動(dòng)指令、并網(wǎng)指令、抽水指令以及停機(jī)指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法，其特征在于，當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水輪機(jī)方向發(fā)電模式時(shí)，所述的選擇邏輯包括: 當(dāng)獲取到所述開(kāi)機(jī)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述空載指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述并網(wǎng)指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述停機(jī) 指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法，其特征在于，當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水泵方向抽水模式時(shí)，所述的選擇邏輯包括: 當(dāng)獲取到所述啟動(dòng)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述并網(wǎng)指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述抽水指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述停機(jī)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法，其特征在于，當(dāng)進(jìn)行齒盤(pán)測(cè)頻時(shí)，采用三個(gè)測(cè)速探頭安裝在測(cè)速齒盤(pán)旁，根據(jù)所述三個(gè)測(cè)速探頭的健康狀況和其分別測(cè)得的頻率值，生成最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量方法，其特征在于，根據(jù)所述三個(gè)測(cè)速探頭的健康狀況和其分別測(cè)得的頻率值，生成最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值，包括: 當(dāng)所述三個(gè)測(cè)速探頭均健康時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為所述三個(gè)測(cè)速探頭分別測(cè)得的頻率值的平均值； 當(dāng)其中一個(gè)測(cè)速探頭發(fā)生故障時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為剩余兩個(gè)健康的測(cè)速探頭測(cè)得的頻率值的平均值； 當(dāng)其中兩個(gè)測(cè)速探頭發(fā)生故障時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為剩余一個(gè)健康的測(cè)速探頭測(cè)得的頻率值； 當(dāng)所述三個(gè)測(cè)速探頭均發(fā)生故障時(shí)，則轉(zhuǎn)換為PT測(cè)頻。
8.一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置，其特征在于，包括: 工況指令獲取模塊，用于獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，所述工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式； 測(cè)頻模式選擇模塊，用于所述控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置，其特征在于，當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水輪機(jī)方向發(fā)電模式時(shí)，其包括開(kāi)機(jī)階段、空載階段、發(fā)電階段以及停機(jī)階段，對(duì)應(yīng)的控制指令為開(kāi)機(jī)指令、空載指令、并網(wǎng)指令以及停機(jī)指令。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置，其特征在于，當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水泵方向抽水模式時(shí)，其包括拖動(dòng)階段、調(diào)相階段、抽水階段以及停機(jī)階段，對(duì)應(yīng)的控制指令為啟動(dòng)指令、并網(wǎng)指令、抽水指令以及停機(jī)指令。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置，其特征在于，當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水輪機(jī)方向發(fā)電模式時(shí)，所述選擇邏輯包括: 當(dāng)獲取到所述開(kāi)機(jī)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述空載指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述并網(wǎng)指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述停機(jī)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置，其特征在于，當(dāng)所述抽水蓄能機(jī)組在所述水泵方向抽水模式時(shí)，所述選擇邏輯包括: 當(dāng)獲取到所述啟動(dòng)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述并網(wǎng)指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述抽水指令時(shí)，所述PT測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述齒盤(pán)測(cè)頻； 當(dāng)獲取到所述停機(jī)指令時(shí)，所述齒盤(pán)測(cè)頻的優(yōu)先級(jí)高于所述PT測(cè)頻。
13.根據(jù)權(quán)利要求8~12任一項(xiàng)所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置，其特征在于，當(dāng)進(jìn)行齒盤(pán)測(cè)頻時(shí)，采用三個(gè)測(cè)速探頭安裝在測(cè)速齒盤(pán)旁，根據(jù)所述三個(gè)測(cè)速探頭的健康狀況和其分別測(cè)得的頻率值，生成最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量裝置，其特征在于，根據(jù)所述三個(gè)測(cè)速探頭的健康狀況和其分別測(cè)得的頻率值，生成最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值，包括: 當(dāng)所述三個(gè)測(cè)速探頭均健康時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為所述三個(gè)測(cè)速探頭分別測(cè)得的頻率值的平均值； 當(dāng)其中一個(gè)測(cè)速探頭發(fā)生故障時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為剩余兩個(gè)健康的測(cè)速探頭測(cè)得的頻率值的平均值； 當(dāng)其中兩個(gè)測(cè)速探頭發(fā)生故障時(shí)，最終的齒盤(pán)測(cè)頻的頻率值為剩余一個(gè)健康的測(cè)速探頭測(cè)得的頻率值； 當(dāng)所述三個(gè)測(cè)速探頭均發(fā)生故障時(shí)，則轉(zhuǎn)換為PT測(cè)頻。
15.一種抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括:PT測(cè)頻裝置、齒盤(pán)測(cè)頻裝置、高速數(shù)字量輸入采集裝置、測(cè)頻PLC裝置以及模擬量輸出裝置、頻率輸出裝置；其中， 所述PT測(cè)頻裝置用于進(jìn)行PT測(cè)頻，生成PT頻率數(shù)據(jù)； 所述齒盤(pán)測(cè)頻裝置用于進(jìn)行齒盤(pán)測(cè)頻，生成齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)； 所述高速數(shù)字量 輸入采集裝置將采集到的PT頻率數(shù)據(jù)和齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和濾波后輸入至所述測(cè)頻PLC裝置； 所述測(cè)頻PLC裝置根據(jù)抽水蓄能機(jī)組的運(yùn)行工況和設(shè)定的選擇邏輯，選擇和處理所述高速數(shù)字量輸入采集裝置傳送的PT頻率數(shù)據(jù)和齒盤(pán)頻率數(shù)據(jù)，并輸出至所述模擬量輸出裝置； 所述模擬量輸出裝置將來(lái)自所述測(cè)頻PLC裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算加工得到相應(yīng)的模擬量輸出； 所述頻率輸出裝置將來(lái)自所述模擬量輸出裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，生成能夠被其他設(shè)備識(shí)別的頻率信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的抽水蓄能機(jī)組的頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)頻PLC裝置包括: 工況指令獲取模塊，用于獲取所述抽水蓄能機(jī)組在不同工作模式下的控制指令，所述工作模式包括水輪機(jī)方向發(fā)電模式和水泵方向抽水模式； 測(cè)頻模式選擇模塊，用于所述控制指令和設(shè)定的選擇邏輯，在每一工作模式下的不同階 段選擇PT測(cè)頻或者齒盤(pán)測(cè)頻。
【文檔編號(hào)】G01P3/44GK104007281SQ201410206078
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】周喜軍, 周攀, 高翔, 秦俊, 馬進(jìn)潮, 鄧?yán)? 呂滔, 周東岳 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司, 國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心