CN105045235A - 基于智能云技术的梯级电站远程控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,包括云电站接入端与远程监控端,所述云电站接入端包括多个梯级电站控制子系统,该梯级电站控制子系统根据获取的监控数据对电站发电运行过程进行监控;每个所述梯级电站控制子系统还将获得的监控数据上传至网络服务器,所述远程监控端中的远程监控平台通过监控端云服务器下载所述监控数据,并根据所述监控数据对多个梯级电站控制子系统进行控制,所述云电站接入端可通过无线通讯模块与手持移动终端实现信息交互。其显著效果是:自动化控制,使得各梯级电站科学的运行,降低了维护成本;降低了值班人员的劳动强度,能够避免很多意外状况发生及设备的意外损失。
Description
技术领域
本发明涉及到水电站信息传输与控制技术领域,具体地说,是一种基于智能云技术的梯级电站远程控制系统。
背景技术
水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。
目前,水电站信息管理系统中,水电站自动化监控系统是最基本的组成部分,监控系统与发电厂发电设备同步投入,建成后可以达到无人值守、少人值守的要求。但发电站具有地域分布较宽、运行设备较多等特点,迫切需要一种更加有效地保障发电站安全可靠的运行的智能监控系统。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,该系统能够节约社会劳动力,降低枯水期对社会劳动力的闲置浪费,并能降低电站生产成本、解放时间精力,获得更高的利润。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,其关键在于:包括云电站接入端与远程监控端,所述云电站接入端包括多个梯级电站控制子系统,该梯级电站控制子系统均能获取电网中电压信号与电流及各种电参量信号、发电机组的电压信号与电流及各种电参量信号、执行机构的反馈信号、大坝处的水位信息以及发电机组的温度信息,并根据获取的监控数据对电站发电运行过程进行监控;
每个所述梯级电站控制子系统还将获得的监控数据上传至网络服务器,所述远程监控端中的远程监控平台通过监控端云服务器下载所述监控数据,并根据所述监控数据对多个梯级电站控制子系统进行控制,所述云电站接入端还设置有无线通讯模块,所述云电站接入端可通过无线通讯模块与手持移动终端实现信息交互。
本系统通过对多个梯级电站的运行情况进行实时监控,然后根据获得的监控数据对多个梯级电站实现智能化控制,从而实现远程自主控制多个梯级电站发电过程,不依赖人工操作,控制系统能够根据各梯级电站输出的额定功率、效率曲线、水情,自主选择启停机组、分配机组功率,使得机组运行合理化、单位水量发电量最大化、机组运行损耗最小化。且在智能化运行中,还可实现自动愈合功能,即在多机组运行中,如果一台出现故障,关掉故障机自动化系统电源开关后,剩余机组自动组成新的运行架构,不影响多机组联动运行效果。
本系统将多个梯级电站进行集中或托管,直接导致了电站运行人工费用的降低,也可降低了枯水期对社会劳动力的闲置浪费,业主或值班管理员平常只需通过手持移动终端或远程控制端对电站情况进行了解从而节约出更多的时间和精力,对于业主方面产生的影响将是运营成本的下降和时间精力的解放,更重要的是成本降低了利润自然就增长了。另外,还可实现对社会劳动力的节约,降低枯水期对社会劳动力的闲置浪费,并能让原有部分人员进入环境更好的市区监控室内工作,对电站业主而言降低了生产成本、解放了时间精力获得了更高的利润;电站的管理将不受地理的限制,只需能够有效与调度部门沟通即可,有助于提高监控人员的专业性和增进社会就业率。
进一步的,所述梯级电站控制子系统包括处理器,该处理器的输入端组通过信号调理模块连接有网端信号采集模块、机端信号采集模块、开关量输入模块、水位信号采集模块以及温度信号采集模块,所述处理器的输出端组通过开关量输出模块输出控制信号,实现对执行机构的控制,在所述处理器的输出端还连接有人机界面;其中,所述网端信号采集模块用于获取电网中电压信号与电流及各种电参量信号;所述机端信号采集模块用于获取发电机组的电压信号与电流及各种电参量信号;所述开关量输入模块用于获取所述执行机构的反馈信号;所述水位信号采集模块用于获取大坝处的水位信息;所述温度信号采集模块用于获取所述发电机组的温度信息,所述处理器还可通过第一串口模块与后台计算机实现通讯互联;所述处理器还通过第二串口模块与所述无线通讯模块连接。
在实际使用过程中,处理器通过采集电网中电压信号与电流信号、发电机组的电压信号与电流信号、执行机构的反馈信号、大坝处的水位信息以及发电机组的温度信息,完成对水电站发电运行过程的监控,同时,可根据获取的信号发出开关量控制信号,对执行机构中的各个设备进行控制,所述人机界面用于显示电站运行过程中的电压、电流、频率、功率因数、有功功率、电度等信息;
当电站出现过速、过压、过流、失压、机组温度过高,及水机事故时,自动化系统会先跳开断路器,投折向器或水阻再关喷针或导叶,若主阀有电动机构的同时会关闭主阀;
当水位到达上上限时,若现在只开了一台机组,处理器会很好的先判断另一台机组是否满足开机条件,若满足,将自动开启另一台机组且并网发电带30%的负荷,此时程序会观察10分钟左右的水位是否有下跌;若水位仍在上涨则将负荷带到60%,以此类推;
并在人机界面上会显示相关的信号:如断路器合分,喷针或导叶全开全关,断路器已储能未储能等,所述信号调理模块在具有多个温度传感器的胸膛里,还可对信号进行选通,减少硬件电路结构,然后由所述温度信号放大电路进行差分放大后送入处理器进行处理,从而实现一键自动开/停机、调频/调功、自动网压跟踪、自动准同期、励磁、温度检测、过速保护、过流过压及低电压保护、失磁保护、通讯等功能。
更进一步的描述是,所述信号调理模块设置有温度信号放大电路,该温度信号放大电路包括第一放大器U49与模拟选择开关U47,所述第一放大器U49的正相输入端串接电阻R136后连接所述温度信号采集模块的输出端,该第一放大器U49的反相输入端依次电阻R131、电阻R130与电阻R129后接直流正电源,所述第一放大器U49的输出端连接所述模拟选择开关U47的一个输入端,所述第一放大器U49的输出端与其反相输入端还串接有电阻R124,所述模拟选择开关U47的另一个输入端与连接所述温度信号采集模块的输出端,模拟选择开关U47的两个控制端分别与所述处理器的两个控制信号输出端相连,模拟选择开关U47的使能端接直流负电源;
所述模拟选择开关U47的第一输出端依次经过电阻R126与电阻R127后连接第二放大器U48A的正相输入端,第二放大器U48A的负向输入端串接电阻R133后接地,该第二放大器U48A的输出端串接电阻128后连接第三放大器U50的反相输入端,所述第二放大器U48A的输出端串接电容C134后连接电阻R126与电阻R127的公共端;
所述模拟选择开关U47的第二输出端依次经过电阻R145与电阻R146后连接第四放大器U48B的正相输入端,第四放大器U48B的负向输入端串接电阻R149后接地,该第四放大器U48B的输出端串接电阻147后连接第三放大器U50的正相输入端,所述第四放大器U48B的输出端串接电容C138后连接电阻R145与电阻R146的公共端;
所述第三放大器U50的输出端依次串联电阻R138与电阻R137后作为信号输出端,所述第三放大器U50的输出端与反相输入端之间还连接有电阻R132。
进一步的,所述执行机构包括发电机组启动开关、调速器、高低压开关、断路器以及喷针与导叶。
为了对温度信号采集模块提供稳定的工作电源,保证其测量精度,所述温度信号采集模块的电源输入端还连接有恒流源电路,该恒流源电路包括第五放大器U52、三极管Q11与三极管Q12,该第五放大器U52的正相输入端串接依次电阻R157与电阻R155后接直流正电源,所述第五放大器U52的反相输入端串接电阻R154后接直流正电源,所述第五放大器U52的输出端与所述三极管Q12的基极相连,三极管Q12的集电极连接所述第五放大器U52的反相输入端与电阻R154的公共端,三极管Q12的发射机与连接三极管Q11的基极,三极管Q11的集电极连接所述第五放大器U52的反相输入端与电阻R154的公共端,三极管Q1的发射极串接二极管D47后输出恒定电流。
作为优选,所述处理器采用STM32F407IGT6单片机,所述模拟选择开关U47采用CD4052多路模拟选择开关芯片,所述第一串口模块为RS485串口,所述第二串口模块为RS232串口。
本发明的显著效果是:
(1)提高了水资源利用率,增加了发电效益;固定的水量,自动化控制系统能够根据水位高度,自动调整水轮机的开度,使得水位保持在一个比较高的水平,电站能够维持在一个比较高的落差下发电,从而提高了单位水量的发电量;
(2)避免了跑水、半管水等低效率运行的状况,最合理有效的利用了有限的水资源,对电站的发展有非常重要的意义;
(3)采用自动化控制,使得每个电站都科学的运行,不仅能够有助于最大程度的降低维修成本,而且还能够提高发电效率;
(4)降低了值班人员的劳动强度,为水轮发电机组和工人提供全面的保护,能够避免很多意外状况发生及设备的意外损失。
附图说明
图1是本发明的网络拓扑结构图;
图2是梯级电站控制子系统的系统框图;
图3是所述处理器的电路原理图;
图4是所述温度信号放大电路的一次放大电路原理图;
图5是所述温度信号放大电路的二次放大电路原理图;
图6是恒流源电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
如图1所示,一种基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,包括云电站接入端与远程监控端,所述云电站接入端包括多个梯级电站控制子系统,该梯级电站控制子系统均能获取电网中电压信号与电流及各种电参量信号、发电机组的电压信号与电流及各种电参量信号、执行机构的反馈信号、大坝处的水位信息以及发电机组的温度信息,并根据获取的监控数据对电站发电运行过程进行监控;
每个所述梯级电站控制子系统还将获得的监控数据上传至网络服务器,所述远程监控端中的远程监控平台通过监控端云服务器下载所述监控数据,并根据所述监控数据对多个梯级电站控制子系统进行控制,所述云电站接入端还设置有无线通讯模块,所述云电站接入端可通过无线通讯模块与手持移动终端实现信息交互。
如图2所示,所述梯级电站控制子系统包括处理器,该处理器的输入端组通过信号调理模块连接有网端信号采集模块、机端信号采集模块、开关量输入模块、水位信号采集模块以及温度信号采集模块,所述处理器的输出端组通过开关量输出模块输出控制信号,实现对执行机构的控制,在所述处理器的输出端还连接有人机界面;其中,所述网端信号采集模块用于获取电网中电压信号与电流及各种电参量信号;所述机端信号采集模块用于获取发电机组的电压信号与电流及各种电参量信号;所述开关量输入模块用于获取所述执行机构的反馈信号;所述水位信号采集模块用于获取大坝处的水位信息;所述温度信号采集模块用于获取所述发电机组的温度信息,所述处理器还可通过第一串口模块与后台计算机实现通讯互联;所述处理器还通过第二串口模块与所述无线通讯模块连接。本例中,所述执行机构包括发电机组启动开关、调速器、高低压开关、断路器以及喷针与导叶;在所述处理器的输出端还连接有人机界面;其中,所述网端信号采集模块用于获取电网中电压信号与电流信号;所述机端信号采集模块用于获取发电机组的电压信号与电流信号;所述处理器还配置有储存器模块,所述处理器、储存器均由图中所示电源模块供电。
所述梯级电站控制子系统具有如下功能:
一键自动开机功能:接收到配电屏上的一键开机信号或在自动状态下等待水位达到高水位时自动开机;
自动调频功能:开机后,水轮发电机组智能化控制系统自动打开水轮机导叶,将水轮机转速自动调整到一定转速;
自动起励功能:当水轮机转速达到一定转速时,装置将发出起励信号,启动励磁使发电机建压;
自动准同期功能:水轮发电机组智能化控制系统在发电机建压之后,自动调整本机电压与频率以及相位差,使其与大网电压和频率及相位差基本一致,发出自动同期合闸信号,使发电机发出的电输送至大网;
自动有功调功功能:有功的调节是根据用户整定的功率值,装置自动调节水轮机导叶,使功率稳定在整定值;
自动无功调功功能:无功的调节是根据用户整定的功率因数值,装置自动调节励磁,使功率因数为一恒定值;
转速飞逸保护功能:水轮机组开启后,如突然转速上升,超过55HZ时,装置将迅速将水轮机组关至下限位置,启动折向器阻滞水轮机的转速;
过电流保护功能:当发电机组电流超过发电机过载电流时,智能化系统将启动保护,分开断路器,并且迅速将水轮发电机组关至下限位置,作停机处理;
欠压保护功能:当发电机或大网电压低于所设定的值,智能化系统将启动保护,分开断路器,并且迅速将水轮发电机组关至下限位置,作停机处理;
过压保护功能:当发电机或大网电压高于所设定的值,智能化系统将启动保护,分开断路器,并且迅速将水轮发电机组关至下限位置,作停机处理;
低周保护功能:当发电机或大网频率小于所设定的值,智能化系统将启动保护,分开断路器,并且迅速将水轮机机组关至下限位置,作停机处理;
过频保护功能:当发电机或大网频率大于所设定的值,智能化系统将启动保护,分开断路器,并且迅速将水轮发电机组关至下限位置,作停机处理;
失磁保护功能:当发电机在失去励磁时,智能化系统将启动保护,分开断路器,并且迅速将水轮发电机组关至下限位置,作停机处理;
自动停机功能:接收到配电屏上一键停机信号或在自动状态下水位达到低水位或不经济水位时,智能化系统将发电机负荷减至最小,调整功率因数,然后发出分闸信号,并且将水轮机组关至下限位置;
通讯功能:智能化系统具有RS-485通讯接口;
水位运行功能:智能化系统根据前池实际水位高低调整水轮发电机组出力,使其始终保持在一个高水位状态下发电;
多机组水情运行自动调度:能够根据机组额定功率、效率曲线、水情,自动匹配选择启停机组、分配机组功率,使得机组运行合理化,单位水量发电量最大化,机组运行损耗最小化;
轴瓦测温保护功能:当轴瓦温度过高,到达设定的预警值时,控制器发出报警信号,若温度还是持续升高,作停机处理。
所述梯级电站控制子系统的工作原理为:
通过采集电网中电压信号与电流信号、发电机组的电压信号与电流信号、执行机构的反馈信号、大坝处的水位信息以及发电机组的温度信息,完成对水电站发电运行过程的监控,同时,可根据获取的信号发出开关量控制信号,对执行机构中的各个设备进行控制,所述人机界面用于显示电站运行过程中的电压、电流、频率、功率因数、有功功率、电度等信息;
当电站出现过速、过压、过流、失压、机组温度过高,及水机事故时,自动化系统会先跳开断路器,投折向器或水阻再关喷针或导叶,若主阀有电动机构的同时会关闭主阀;
当水位到达上上限时,若现在只开了一台机组,处理器会很好的先判断另一台机组是否满足开机条件,若满足,将自动开启另一台机组且并网发电带30%的负荷,此时程序会观察10分钟左右的水位是否有下跌;若水位仍在上涨则将负荷带到60%,以此类推;
并在人机界面上会显示相关的信号:如断路器合分,喷针或导叶全开全关,断路器已储能未储能等,所述信号调理模块在具有多个温度传感器的胸膛里,还可对信号进行选通,减少硬件电路结构,然后由所述温度信号放大电路进行差分放大后送入处理器进行处理,从而实现一键自动开/停机、调频/调功、励磁、温度检测、过速保护、过流过压及低电压保护、通讯等功能。
参见附图2~附图4,所述处理器采用STM32F407IGT6单片机,所述模拟选择开关U47采用CD4052多路模拟选择开关芯片,所述第一串口模块为RS485串口,所述第二串口模块为RS232串口。
如图4~图5所示,所述信号调理模块设置有温度信号放大电路,该温度信号放大电路包括第一放大器U49与模拟选择开关U47,所述第一放大器U49的正相输入端串接电阻R136后连接所述温度信号采集模块的输出端,该第一放大器U49的正相输入端还串接电容C133后接地,该第一放大器U49的反相输入端依次电阻R131、电阻R130与电阻R129后接直流正电源PT+5VPT+5,该直流正电源PT+5VPT+5还通过电阻R129并联电容C131与二极管DW1后接地,所述第一放大器U49的输出端连接所述模拟选择开关U47的一个输入端,所述第一放大器U49的输出端与其反相输入端还串接有电阻R124,所述模拟选择开关U47的另一个输入端与连接所述温度信号采集模块的输出端,模拟选择开关U47的两个控制端A/B分别与所述处理器的两个控制信号输出端PI8/PI9相连,模拟选择开关U47的使能端接直流负电源PT-5V;
所述模拟选择开关U47的第一输出端XOUT依次经过电阻R126与电阻R127后连接第二放大器U48A的正相输入端,第二放大器U48A的负向输入端串接电阻R133后接地,该第二放大器U48A的输出端串接电阻128后连接第三放大器U50的反相输入端,所述第二放大器U48A的输出端串接电容C134后连接电阻R126与电阻R127的公共端,所述第二放大器U48A的输出端与其反相输入端之间还连接有电阻R135;
所述模拟选择开关U47的第二输出端YOUT依次经过电阻R145与电阻R146后连接第四放大器U48B的正相输入端,第四放大器U48B的负向输入端串接电阻R149后接地,该第四放大器U48B的输出端串接电阻147后连接第三放大器U50的正相输入端,串接电容C138后连接电阻R145与电阻R146的公共端,所述第四放大器U48B的输出端与其反相输入端之间还连接有电阻R148;
所述第三放大器U50的输出端依次串联电阻R138与电阻R137后作为信号输出端,所述第三放大器U50的输出端与反相输入端之间还连接有电阻R132,所述信号输出端还反向串接稳压二极管Z13后接地,以防止电压过大影响温度信号的测量精度,所述信号输出端还反向串接二极管D46后接地。
从图6中可以看出,为了对温度信号采集模块提供稳定的工作电源,保证其测量精度,所述温度信号采集模块的电源输入端还连接有恒流源电路,该恒流源电路包括第五放大器U52、三极管Q11与三极管Q12,该第五放大器U52的正相输入端串接依次电阻R157与电阻R155后接直流正电源PT+5V,所述第五放大器U52的反相输入端串接电阻R154后接直流正电源PT+5V,所述第五放大器U52的输出端与所述三极管Q12的基极相连,三极管Q12的集电极连接所述第五放大器U52的反相输入端与电阻R154的公共端,三极管Q12的发射机与连接三极管Q11的基极,三极管Q11的集电极连接所述第五放大器U52的反相输入端与电阻R154的公共端,三极管Q1的发射极串接二极管D47后输出恒定电流。
本系统通过对多个梯级电站的运行情况进行实时监控,然后根据获得的监控数据对多个梯级电站实现智能化控制,从而实现远程自主控制多个梯级电站发电过程,不依赖人工操作,控制系统能够根据各梯级电站输出的额定功率、效率曲线、水情,自主选择启停机组、分配机组功率,使得机组运行合理化、单位水量发电量最大化、机组运行损耗最小化。且在智能化运行中,还可实现自动愈合功能,即在多机组运行中,如果一台出现故障,关掉故障机自动化系统电源开关后,剩余机组自动组成新的运行架构,不影响多机组联动运行效果。
本系统将多个梯级电站进行集中或托管,直接导致了电站运行人工费用的降低,也可降低了枯水期对社会劳动力的闲置浪费,业主或值班管理员平常只需通过手持移动终端或远程控制端对电站情况进行了解从而节约出更多的时间和精力,对于业主方面产生的影响将是运营成本的下降和时间精力的解放,更重要的是成本降低了、利润自然就增长了。另外,还可实现对社会劳动力的节约,降低枯水期对社会劳动力的闲置浪费,并能让原有部分人员进入环境更好的市区监控室内工作,对电站业主而言,降低了生产成本、解放了时间精力获得了更高的利润;电站的管理将不受地理的限制,只需能够有效与调度部门沟通即可,有助于提高监控人员的专业性和增进社会就业率。
Claims (6)
1.一种基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,其特征在于:包括云电站接入端与远程监控端,所述云电站接入端包括多个梯级电站控制子系统,该梯级电站控制子系统均能获取电网中电压信号与电流及各种电参量信号、发电机组的电压信号与电流及各种电参量信号、执行机构的反馈信号、大坝处的水位信息以及发电机组的温度信息,并根据获取的监控数据对电站发电运行过程进行监控;
每个所述梯级电站控制子系统还将获得的监控数据上传至网络服务器,所述远程监控端中的远程监控平台通过监控端云服务器下载所述监控数据,并根据所述监控数据对多个梯级电站控制子系统进行控制,所述云电站接入端还设置有无线通讯模块,所述云电站接入端可通过无线通讯模块与手持移动终端实现信息交互。
2.根据权利要求1所述的基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,其特征在于:所述梯级电站控制子系统包括处理器,该处理器的输入端组通过信号调理模块连接有网端信号采集模块、机端信号采集模块、开关量输入模块、水位信号采集模块以及温度信号采集模块,所述处理器的输出端组通过开关量输出模块输出控制信号,实现对执行机构的控制,在所述处理器的输出端还连接有人机界面;其中,所述网端信号采集模块用于获取电网中电压信号与电流及各种电参量信号;所述机端信号采集模块用于获取发电机组的电压信号与电流及各种电参量信号;所述开关量输入模块用于获取所述执行机构的反馈信号;所述水位信号采集模块用于获取大坝处的水位信息;所述温度信号采集模块用于获取所述发电机组的温度信息,所述处理器还可通过第一串口模块与后台计算机实现通讯互联;所述处理器还通过第二串口模块与所述无线通讯模块连接。
3.根据权利要求1所述的基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,其特征在于:所述信号调理模块设置有温度信号放大电路,该温度信号放大电路包括第一放大器U49与模拟选择开关U47,所述第一放大器U49的正相输入端串接电阻R136后连接所述温度信号采集模块的输出端,该第一放大器U49的反相输入端依次电阻R131、电阻R130与电阻R129后接直流正电源,所述第一放大器U49的输出端连接所述模拟选择开关U47的一个输入端,所述第一放大器U49的输出端与其反相输入端还串接有电阻R124,所述模拟选择开关U47的另一个输入端与连接所述温度信号采集模块的输出端,模拟选择开关U47的两个控制端分别与所述处理器的两个控制信号输出端相连,模拟选择开关U47的使能端接直流负电源;
所述模拟选择开关U47的第一输出端依次经过电阻R126与电阻R127后连接第二放大器U48A的正相输入端,第二放大器U48A的负向输入端串接电阻R133后接地,该第二放大器U48A的输出端串接电阻128后连接第三放大器U50的反相输入端,所述第二放大器U48A的输出端串接电容C134后连接电阻R126与电阻R127的公共端;
所述模拟选择开关U47的第二输出端依次经过电阻R145与电阻R146后连接第四放大器U48B的正相输入端,第四放大器U48B的负向输入端串接电阻R149后接地,该第四放大器U48B的输出端串接电阻147后连接第三放大器U50的正相输入端,所述第四放大器U48B的输出端串接电容C138后连接电阻R145与电阻R146的公共端;
所述第三放大器U50的输出端依次串联电阻R138与电阻R137后作为信号输出端,所述第三放大器U50的输出端与反相输入端之间还连接有电阻R132。
4.根据权利要求1所述的基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,其特征在于:所述执行机构包括发电机组启动开关、调速器、高低压开关、断路器以及喷针与导叶。
5.根据权利要求2所述的基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,其特征在于:所述温度信号采集模块的电源输入端还连接有恒流源电路,该恒流源电路包括第五放大器U52、三极管Q11与三极管Q12,该第五放大器U52的正相输入端串接依次电阻R157与电阻R155后接直流正电源,所述第五放大器U52的反相输入端串接电阻R154后接直流正电源,所述第五放大器U52的输出端与所述三极管Q12的基极相连,三极管Q12的集电极连接所述第五放大器U52的反相输入端与电阻R154的公共端,三极管Q12的发射机与连接三极管Q11的基极,三极管Q11的集电极连接所述第五放大器U52的反相输入端与电阻R154的公共端,三极管Q1的发射极串接二极管D47后输出恒定电流。
6.根据权利要求1所述的基于智能云技术的梯级电站远程控制系统,其特征在于:所述处理器采用STM32F407IGT6单片机,所述模拟选择开关U47采用CD4052多路模拟选择开关芯片,所述第一串口模块为RS485串口,所述第二串口模块为RS232串口。
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---|---|
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105446328A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-03-30 | 廖金能 | 发电机组远程故障诊断和健康监测系统及数据捕获方法 |
CN106340967A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-18 | 湖南长高思瑞自动化有限公司 | 水电站低压发电机智能运行装置及智能运行方法 |
CN106570788A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-04-19 | 北京许继电气有限公司 | 一种水电运检可视化辅助决策系统 |
CN106597558A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-04-26 | 桂林电子科技大学 | 跨孔ct自动化采集和远程监控系统 |
CN107085405A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-08-22 | 邓学成 | 水电站智能管理系统 |
CN107941203A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-04-20 | 张建洲 | 一种智能化监测系统及方法 |
CN108646642A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-10-12 | 福建省水利水电勘测设计研究院 | 基于数据共享平台的智能化水电站控制系统及方法 |
CN111369020A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-07-03 | 国电大渡河流域水电开发有限公司 | 一种梯级水电站群控制信号自动管控系统及方法 |
CN116993130A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 华电电力科学研究院有限公司 | 梯级水电站短期发电调度方法、装置、设备和存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102402213A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-04 | 南通纺织职业技术学院 | 基于异构网络的风光互补电站远程监控系统 |
CN102778874A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-11-14 | 贵州乌江水电开发有限责任公司 | 梯级水电站群联合优化调控系统 |
WO2012166872A2 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Cisco Technology, Inc. | Distributed intelligence architecture with dynamic reverse/forward clouding |
CN202652273U (zh) * | 2012-06-26 | 2013-01-02 | 中国电力科学研究院 | 一种基于多光伏电站的远程监控系统 |
CN202815533U (zh) * | 2012-08-01 | 2013-03-20 | 成都亿友科技有限公司 | 基于云计算的水电站监控系统 |
CN203338124U (zh) * | 2013-07-31 | 2013-12-11 | 成都实唯物联网科技有限公司 | 一种光伏电站远程监控系统 |
CN204086960U (zh) * | 2014-09-03 | 2015-01-07 | 哈尔滨新世通电器有限公司 | 一种水电站经济运行监控系统 |
-
2015
- 2015-07-15 CN CN201510415013.XA patent/CN105045235A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012166872A2 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Cisco Technology, Inc. | Distributed intelligence architecture with dynamic reverse/forward clouding |
CN102402213A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-04 | 南通纺织职业技术学院 | 基于异构网络的风光互补电站远程监控系统 |
CN202652273U (zh) * | 2012-06-26 | 2013-01-02 | 中国电力科学研究院 | 一种基于多光伏电站的远程监控系统 |
CN102778874A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-11-14 | 贵州乌江水电开发有限责任公司 | 梯级水电站群联合优化调控系统 |
CN202815533U (zh) * | 2012-08-01 | 2013-03-20 | 成都亿友科技有限公司 | 基于云计算的水电站监控系统 |
CN203338124U (zh) * | 2013-07-31 | 2013-12-11 | 成都实唯物联网科技有限公司 | 一种光伏电站远程监控系统 |
CN204086960U (zh) * | 2014-09-03 | 2015-01-07 | 哈尔滨新世通电器有限公司 | 一种水电站经济运行监控系统 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105446328B (zh) * | 2016-01-15 | 2017-12-12 | 东莞团诚自动化设备有限公司 | 发电机组远程故障诊断和健康监测系统及数据捕获方法 |
CN105446328A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-03-30 | 廖金能 | 发电机组远程故障诊断和健康监测系统及数据捕获方法 |
CN106340967B (zh) * | 2016-10-20 | 2019-01-15 | 湖南长高思瑞自动化有限公司 | 水电站低压发电机智能运行装置及智能运行方法 |
CN106340967A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-18 | 湖南长高思瑞自动化有限公司 | 水电站低压发电机智能运行装置及智能运行方法 |
CN106570788A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-04-19 | 北京许继电气有限公司 | 一种水电运检可视化辅助决策系统 |
CN106597558A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-04-26 | 桂林电子科技大学 | 跨孔ct自动化采集和远程监控系统 |
CN107085405A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-08-22 | 邓学成 | 水电站智能管理系统 |
CN107941203A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-04-20 | 张建洲 | 一种智能化监测系统及方法 |
CN108646642A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-10-12 | 福建省水利水电勘测设计研究院 | 基于数据共享平台的智能化水电站控制系统及方法 |
CN111369020A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-07-03 | 国电大渡河流域水电开发有限公司 | 一种梯级水电站群控制信号自动管控系统及方法 |
CN111369020B (zh) * | 2020-03-06 | 2023-06-06 | 国能大渡河流域水电开发有限公司 | 一种梯级水电站群控制信号自动管控系统及方法 |
CN116993130A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 华电电力科学研究院有限公司 | 梯级水电站短期发电调度方法、装置、设备和存储介质 |
CN116993130B (zh) * | 2023-09-26 | 2024-02-06 | 华电电力科学研究院有限公司 | 梯级水电站短期发电调度方法、装置、设备和存储介质 |
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