CN102287277A - 低温低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：根据初始的发电机组运行优先级队列，启动最高优先级发电机组；如果启动成功，则执行步骤二，否则修改优先级，继续执行本步骤；步骤二：对当前运行的发电机组进行故障检测，若出现故障，则进行发电机组故障切换；步骤三：检查发电机组定时切换周期是否已到，若已到则进行发电机组定时切换；步骤四：检查是否接收到发电机组远程切换控制指令，若接收到则进行发电机组远程控制切换。该发明能实现无人值守平台的发电机组在极地低温低气压环境下的智能自主运行，为平台长期和可靠的运行提供持续稳定的能源动力。

Description

低温低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法

技术领域

本发明涉及一种低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法。

背景技术

无人值守平台能够实现复杂环境的无人值守监测，实现对远程设备的分布式监控和集中式管理、数据通信、数据存储以及环境保障等。在许多无人值守平台应用中，电力供应往往非常困难，尤其是在极寒、低气压环境下提供持续稳定的能源动力是保证平台长期和可靠自主运行的关键。

对于电力缺乏的无人值守应用，平台一般采用发电机组进行发电，在高原极寒、低气压和缺氧环境中，发电机组及其控制系统难免会出现故障。为了保证系统可靠性，系统设置多台发电机组进行冗余，以保证系统在维护周期内，某一台机组故障时启动其它机组，保证平台稳定运行。在多台发电机组的控制方式上，目前已有的方式是在本地进行监测，当发现某一机组出现故障时，通过卫星等通信向平台发出指令，启动另一台发动机组。这种方式存在以下几个问题，首先，采用本地人工切换方式，发电机组的运行存在滞后，尤其是当卫星等通信效果不佳或备用电池电源不充分的情况下，发电机组的切换过程将给平台运行带来一定风险；另外，发电机组的性能得不到最佳优化，总是等到发电机组故障时才进行切换，一方面故障机组的性能已受影响，而新切换机组的运行性能也存在未知，因此有可能出现反复切换现象；第三个问题是系统的自主性较差，必须在本地配备技术人员进行系统监测。因此采用人工直接进行机组切换降低了平台的智能性、自主性和可靠性。

 

发明内容

技术问题：为了提高低温低压环境下无人值守平台发电机组运行的可靠性和稳定性，增加平台的自主性和智能性，本发明提供一种低温低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，该方法为每台发电机组分配运行优先级，系统运行中进行自主故障检测，当发电机组出现故障时，按照运行优先级进行发电机组故障切换，并通过定期巡检以及故障检测结果进行优先级自动调整，该方法同时提供无故障下的发电机组定时切换，以及发电机组的远程控制切换。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提出一低温低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：根据初始的发电机组运行优先级队列，启动最高优先级发电机组；如果启动成功，则执行步骤二，否则修改优先级，继续执行本步骤；

步骤二：对当前运行的发电机组进行故障检测，若出现故障，则进行发电机组故障切换；

步骤三：检查发电机组定时切换周期是否已到，若已到则进行发电机组定时切换；

步骤四：检查是否接收到发电机组远程切换控制指令，若接收到则进行发电机组远程控制切换；

步骤五：检查发电机组定时巡检周期是否已到，若已到则进行发电机组巡检；

步骤六：返回步骤二继续运行。

优选的，所述的发电机组运行优先级队列中，采用发电机组编号进行标记，根据优先顺序排列发电机组编号，运行优先级最高的发电机组编号排在队列最前，运行优先级最低的发电机组编号排在队列最后，调整发电机组的优先级即调整发电机组编号在优先级队列中的位置。

优选的，所述的发电机组启动分为三个阶段：预热阶段、打开油门阶段和启动阶段；每个阶段均有预设的持续给定的时间，当计时时间到达后，输出相应的预热信号、油门信号和启动信号。

优选的，所述的发电机组故障检测是指发电机组电压输出是否小于工作所需最小电压，若小于则视为该机组出现故障；所述的发电机组故障切换中，首先关闭该故障的发电机组，再切断耗电量大的负载并启动优先级队列里的下一台发电机组，若启动成功则先空载运行，然后进行并网，若启动失败则按照优先级顺序继续启动下一台发电机组，直到有机组启动成功为止，若发电机组全部启动失败，则按照优先级顺序重新进入切换过程，直到启动成功或蓄电池电量耗尽为止。

优选的，所述的发电机组定时切换中，启动下一个优先级高的发电机，若启动成功，则空载运行一段时间，发电机组并网，与前一台发电机组共同运行一段时间后，切断前一台发电机组；若启动失败，则再次选择优先级队列中下一优先级发电机组，启动该发电机组，直到启动成功为止。

优选的，是所述的发电机组巡检中，首先获得当前正在运行的发电机组编号，在此基础上加一，即为要巡检的发电机组号，启动该发电机组，若启动成功则空载运行一段时间，自动关闭并巡检下一台发电机，若启动不成功，将该机组运行优先级调整至最低，巡检下一台，直到巡检完成。

优选的，所述的接收发电机组远程切换控制指令中，系统接收远程修改后的发电机组运行优先级后，关闭当前运行发电机组，并按照运行接收到的运行优先级启动发电机组。

有益效果：

该方法针对低温低压环境下无人值守平台多台发电机组，采用优先级确定发电机组的运行顺序，系统运行中，自主进行故障检测，若当前运行机组出现故障则切换至下一台具有最高优先级的机组，该方法还具有发电机组定期巡检功能，根据巡检结果自动调整各机组运行优先级。该方法同时提供远程的优先级人工调整功能。从而实现了发电机组完全智能、自主地运行，提高了发电机组的运行性能和使用寿命，确保了平台在低温低气压环境中稳定可靠的运行。

附图说明

图1是本发明提供的低温低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法的流程图；

图2是本发明所涉及发电机组启动程序流程图；

图3是本发明所涉及发电机组巡检程序流程图；

图4是本发明所涉及发电机组切换程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明涉及一种低温低压无人值守平台发电机组智能自主控制方法。该方法为无人值守平台的每台发电机组分配运行优先级，根据优先级顺序启动发电机组。系统运行中，对当前运行发电机组进行自主故障检测，当出现故障时，按照优先级进行故障切换。在无故障情况下，定期按运行优先级对发电机组进行切换，并提供发电机组远程人工控制切换功能。该方法通过各机组切换结果自动调整运行优先级队列，同时，在运行过程中，通过定期巡检预先进行优先级调整。该发明能实现无人值守平台的发电机组在极地低温低气压环境下的智能自主运行，为平台长期和可靠的运行提供持续稳定的能源动力。

图1所示为本发明的低温低压无人值守平台发电机组智能自主控制方法流程图，该发明涉及的低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法中，采用运行优先级决定发电机故障切换或其他切换中运行顺序，以保证各发电机组性能最优及可靠的运行。在运行优先级队列中，采用发电机组编号进行标记，即根据优先顺序排列发电机组编号，运行优先级最高的发电机组编号排在队列最前，运行优先级最低的发电机组编号排在队列最后，调整发电机组的优先级即调整发电机组编号在优先级队列中的位置。以由6台发电机组组成的无人值守平台为例，发电机组编号分别为从1到6，按照优先级队列排列方法，如果初始优先级队列为325461，则第3号发电机组的运行优先级最高，依次降低，第1号发电机优先级最低。在运行中，也可接收远程切换控制命令，即接收调整的优先级队列。

系统运行中，对当前运行发电机组进行自主故障检测，当出现故障时，按照优先级进行故障切换。在无故障情况下，定期按运行优先级对发电机组进行切换，并提供发电机组远程人工控制切换功能。在运行过程中，通过定期巡检预先进行优先级调整。如果运行或切换过程中，发电机组出现故障，比如3号机组故障，则其优先级降为最低，即优先级队列变为254613。

图2所示为本发明启动发电机组的软件流程图。当发电机组启动命令给出后，首先进入发电机组预热阶段，输出预热信号并进行计时，当计时时间到达后，进入发电机组打开油门阶段，输出打开油门信号并进行计时，当计时时间到达后，进入发电机组启动阶段，输出启动信号并开始计时，检测发电机直流输出电压是否大于200伏，若大于则发电机启动成功，若计时时间到达发电机组输出电压仍小于200伏，则该编号的发电机组启动失败。

图3所示为本发明发电机组巡检软件流程图。当系统进入发电机组巡检后，首先获取当前运行发电机组编号，待巡检的发电机组编号为当前运行发电机组编号加1，如果巡检发电机组编号大于6，则从第1号发电机组重新开始巡检，即巡检发电机组编号为1。然后系统启动待巡检的发电机组，比如，如果巡检发电机组编号为2，则调用发电机组启动程序，启动发电机组2，若启动成功，对巡检发电机组2热机一段时间并关闭发电机组2，若启动失败则设置发电机组启动失败标志。最后计算下一巡检发电机组编号，即当前巡检发电机组编号加1，若下一巡检发电机组编号等于当前发电机组编号，则结束发电机组巡检过程，若不相等，则判断发电机组编号是否大于6，继续进行发电机组巡检。

图4所示为本发明发电机组切换软件流程图。当发电机组满足切换条件时，首先调取发电机组运行优先级队列，获得当前最高运行优先级对应的发电机组编号，然后调用发电机组启动程序，启动相应的发电机组，若启动成功则调用其他处理程序，结束发电机切换程序，如果启动失败，则置发动机启动失败位，并调用优先级处理程序，继续进行发电机组切换流程。

Claims (7)

1.一种低温低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤一：根据初始的发电机组运行优先级队列，启动最高优先级发电机组；如果启动成功，则执行步骤二，否则修改优先级，继续执行本步骤；

步骤二：对当前运行的发电机组进行故障检测，若出现故障，则进行发电机组故障切换；

步骤三：检查发电机组定时切换周期是否已到，若已到则进行发电机组定时切换；

步骤四：检查是否接收到发电机组远程切换控制指令，若接收到则进行发电机组远程控制切换；

步骤五：检查发电机组定时巡检周期是否已到，若已到则进行发电机组巡检；

步骤六：返回步骤二继续运行。

2. 根据权力要求1所述的低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，其特征是：所述的发电机组运行优先级队列中，采用发电机组编号进行标记，根据优先顺序排列发电机组编号，运行优先级最高的发电机组编号排在队列最前，运行优先级最低的发电机组编号排在队列最后，调整发电机组的优先级即调整发电机组编号在优先级队列中的位置。

3.根据权利要求1所述的低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，其特征是：所述的发电机组启动分为三个阶段：预热阶段、打开油门阶段和启动阶段；每个阶段均有预设的持续给定的时间，当计时时间到达后，输出相应的预热信号、油门信号和启动信号。

4.根据权利要求1所述的低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，其特征是：所述的发电机组故障检测是指发电机组电压输出是否小于工作所需最小电压，若小于则视为该机组出现故障；所述的发电机组故障切换中，首先关闭该故障的发电机组，再切断耗电量大的负载并启动优先级队列里的下一台发电机组，若启动成功则先空载运行，然后进行并网，若启动失败则按照优先级顺序继续启动下一台发电机组，直到有机组启动成功为止，若发电机组全部启动失败，则按照优先级顺序重新进入切换过程，直到启动成功或蓄电池电量耗尽为止。

5.根据权力要求1所述的低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，其特征是：所述的发电机组定时切换中，启动下一个优先级高的发电机，若启动成功，则空载运行一段时间，发电机组并网，与前一台发电机组共同运行一段时间后，切断前一台发电机组；若启动失败，则再次选择优先级队列中下一优先级发电机组，启动该发电机组，直到启动成功为止。

6.根据权力要求1所述的低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，其特征：是所述的发电机组巡检中，首先获得当前正在运行的发电机组编号，在此基础上加一，即为要巡检的发电机组号，启动该发电机组，若启动成功则空载运行一段时间，自动关闭并巡检下一台发电机，若启动不成功，将该机组运行优先级调整至最低，巡检下一台，直到巡检完成。

7. 根据权力要求1所述的低压环境下无人值守平台发电机组智能自主控制方法，其特征是：所述的接收发电机组远程切换控制指令中，系统接收远程修改后的发电机组运行优先级后，关闭当前运行发电机组，并按照运行接收到的运行优先级启动发电机组。

Images