本申请涉及发电机组设备控制,尤其涉及一种水轮发电机组转速测控单元控制精度在线校验装置。
背景技术:
1、目前,在水轮发电机组中需要设置转速测控单元,转速测控单元能够在水轮发电机组开和停机过程中,根据发电机组的转速发出相应的多条控制指令,协调机组中的调速器、励磁和辅机等多个系统配合运行。若转速测控单元的控制指令的精度不足,将导致机组开、停机过程中各系统间协同性下降,影响机组安全稳定运行,因此需要对转速测控单元的控制精度进行校验。
2、相关技术中,通常是在机组检修时,由试验人员通过离线试验判定转速测控单元是否正常,在电力行业水轮发电机组转速测控装置应用中缺少对其控制精度进行在线校验的手段,发电机组投运后将无法有效监测其控制精度下降情况。
3、然而,在发电机组实际应用中机组检修间隔期限通常较长(比如,为1年),在此期间转速测控单元的控制精度将失去监控,无法实时、有效的检测机组转速测控单元的控制精度。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此,本申请的第一个目的在于提出一种水轮发电机组转速测控单元控制精度在线校验装置,该装置可以通过plc对水轮发电机组开停机过程中转速测控单元的控制精度进行计算,在线判定转速测控单元控制精度是否符合相关要求。
3、本申请的第二个目的在于提出一种电子设备。
4、为实现上述目的,本申请的实施例在于提出一种水轮发电机组转速测控单元控制精度在线校验装置,该装置包括:齿盘测速探头、方波测速模块、扩展继电器和可编程逻辑控制器plc,其中,所述齿盘测速探头安装于水轮发电机组的齿盘处,用于根据所述机组的转速输出对应频率的方波信号;所述齿盘测速探头的输出端与所述方波测速模块的输入端相连,所述方波测速模块用于将所述方波信号线性转换为模拟电流信号;所述plc包括模拟量输入单元和数字量输入单元,所述方波测速模块的输出端与所述模拟量输入单元相连,所述扩展继电器包括两个输出端,所述扩展继电器的输入端与转速测控单元的输出端相连,所述扩展继电器的第一输出端与所述转速测控单元的原有二次回路相连,所述扩展继电器的第二输出端与所述数字量输入单元相连,以将所述转速测控单元输出的多路控制信号传输至所述plc;所述plc用于将所述模拟电流信号转换为转速基准值,在每个所述控制信号动作和复归时,基于当前的控制信号、所述转速基准值和相关标准,在线校验每个所述控制信号的控制精度是否符合要求。
5、可选地,在本申请的一个实施例中,所述plc,具体用于:在每个所述控制信号进行动作和复归时,根据实时检测的所述转速基准值计算当前的控制信号的动作误差和返回系数;结合机组的工作状态、所述动作误差和所述返回系数,判断所述当前的控制信号的控制精度是否符合相关标准的要求;在全部的控制信号均符合要求时,判定所述转速测控单元的控制精度符合要求。
6、可选地,在本申请的一个实施例中,所述plc,具体用于:检测所述当前的控制信号连续进行预设数量次动作时的转速基准值,并计算所述预设数量次的转速基准值的算数平均值;将每次动作时的转速基准值和所述算数平均值代入以下公式计算所述当前的控制信号的动作误差:
7、
8、其中,c是动作误差,x为控制信号动作时校验装置检测到的转速基准值,n为测试次数,为n次记录到的转速基准值的算数平均值。
9、可选地,在本申请的一个实施例中,所述plc,还用于:在所述当前的控制信号的动作次数超出所述预设数量时,通过循环记录的方式更新记录的检测数据,并在动作次数每达到所述预设数量时,计算当前预设数量次动作对应的动作误差。
10、可选地,在本申请的一个实施例中,所述plc,具体用于:检测所述当前的控制信号动作时的转速基准值和复归时的转速基准值;将所述动作时的转速基准值和所述复归时的转速基准值,代入以下公式计算所述当前的控制信号的返回系数:
11、
12、其中,f为返回系数,x动作值为控制信号动作时校验装置记录到的转速基准值,x复归值为控制信号复归时校验装置记录到的转速基准值;根据机组当前的转速变化状况确定对应的判断阈值,将计算出的返回系数与所述判断阈值进行比较,以判断控制信号的返回系数是否符合要求。
13、可选地,在本申请的一个实施例中,该装置还包括:人机交互触摸屏,所述人机交互触摸屏通过人机接口与所述plc进行数据交互,通过图形化界面向用户展示实时检测的机组转速值、转速测控单元的控制信号以及计算出的每个控制信号的动作误差、返回系数和合格状态信息。
14、可选地,在本申请的一个实施例中,所述齿盘测速探头的类型根据所述转速测控单元的类型确定,所述齿盘测速探头包括pnp型齿盘测速探头和npn型齿盘测速探头。
15、可选地,在本申请的一个实施例中,在所述水轮发电机组现场的控制单元包括plc设备的情况下,所述转速测控单元控制精度在线校验装置中的plc为机组现场控制单元内部的plc。
16、可选地,在本申请的一个实施例中,该装置还包括:转速测试接口,所述转速测试接口与标准信号发生器相连,所述plc还用于根据所述标准信号发生器输入的方波信号调整装置采集转速信号的方式。
17、为实现上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种电子设备,包括:如上述第一方面实施例任一项所述的水轮发电机组转速测控单元控制精度在线校验装置。
18、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:本申请的在线校验装置的应用使得水轮发电机机组无需停机检修即可在线校验转速测量单元的控制精度;该装置应用后可规避转速测量单元校验拆、接线过程中存在的误接、漏接二次接线的风险,直接省略该项工序,提高效率;该装置的应用使得转速测量单元的校验无需人工校验,免除了校验过程中繁琐的操作流程和精度计算过程,不再过度依赖试验人员的技能水平和熟练度;该装置在对转速测量单元进行校验时转速测量单元处于正常运行工况下,转速测量单元对多路测速信号测量和控制,此时校验得出的结论更加符合真实工况,克服了常规校验手段结论无法完全表征转速测量单元控制精度的问题。由此,该装置能够实时、在线的检测出开停机过程中转速测控单元的控制精度,准确和便捷的校验出转速测控单元的控制精度是否符合要求,在不符合国标要求时及时发出预警,有利于保证水轮发电机组安全稳定的运行。
19、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种水轮发电机组转速测控单元控制精度在线校验装置,其特征在于,包括:齿盘测速探头、方波测速模块、扩展继电器和可编程逻辑控制器plc,其中,
2.根据权利要求1所述的控制精度在线校验装置,其特征在于,所述plc,具体用于:
3.根据权利要求2所述的控制精度在线校验装置,其特征在于,所述plc,具体用于:
4.根据权利要求3所述的控制精度在线校验装置,其特征在于,所述plc,还用于:
5.根据权利要求2所述的控制精度在线校验装置,其特征在于,所述plc,具体用于:
6.根据权利要求1所述的控制精度在线校验装置,其特征在于,还包括:
7.根据权利要求1所述的控制精度在线校验装置,其特征在于,所述齿盘测速探头的类型根据所述转速测控单元的类型确定,所述齿盘测速探头包括pnp型齿盘测速探头和npn型齿盘测速探头。
8.根据权利要求1所述的控制精度在线校验装置,其特征在于,在所述水轮发电机组现场的控制单元包括plc设备的情况下,所述转速测控单元控制精度在线校验装置中的plc为机组现场控制单元内部的plc。
9.根据权利要求1所述的控制精度在线校验装置,其特征在于,还包括:
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的水轮发电机组转速测控单元控制精度在线校验装置。
