CN106444509A - 发电机发电状态的一体化监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的发电机发电状态的一体化监控方法，包括现场控制柜、中心控制室及励磁系统；所述励磁系统由若干励磁装置组成，所述现场控制柜通过电缆与励磁系统电连接；励磁系统采集发电机运行数据并通过TCP传输控制协议传输至中心控制室，所述中心控制室设置有若干人机接口进行实时显示发电机的运行情况，同时，所述励磁装置中的存储单元存储运行数据，以方便故障记录和分析；所述人机接口通过励磁系统控制发电机的输入或输出状态。本发明实现了发电机发电状态的一体化监控，功能集成度高，操作方便，降低了设备运行和维护成本，减少了运行人员和传感器数量，对提高发电质量有重大意义，将我国发电控制水平提高到世界先进水平。
Description
技术领域
本发明涉及发电机控制领域，具体涉及一种发电机发电状态的一体化监控方法。
背景技术
传统产品的发电机励磁装置人机界面主要为参数设置，功能简单，目前发电厂的励磁、故障录波、同期并网等的监控处于分离状态，主要是通过示波器、功率分析仪及大量传感器组成的监控系统，而且分多个画面，不方便观测和分析故障，监控人员无法实时监控发电机完整的状态参数图形和波形。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种发电机发电状态的一体化监控方法。
本发明发电机发电状态的一体化监控方法是通过以下技术方案实现的，其特征在于，包括现场控制柜、中心控制室及励磁系统；所述励磁系统由若干励磁装置组成，所述现场控制柜通过电缆与励磁系统电连接；励磁系统采集发电机运行数据并通过TCP传输控制协议传输至中心控制室，所述中心控制室设置有若干人机接口进行实时显示发电机的运行情况，同时，所述励磁装置中的存储单元存储运行数据，以方便故障记录和分析；所述人机接口通过励磁系统控制发电机的输入或输出状态。
进一步的，在所述人机接口设置励磁系统中多个励磁装置的主从工作状态，根据主从工作状态的不同将多个励磁装置分为主机、备机及若干从机且相互通过CAN总线并联，所述备机用于在主机出现故障时启动，所述若干从机为智能均流。
进一步的，所述励磁装置为双CPU结构，主机和备机通过由双CPU结构组成的双CPU控制单元通过TCP传输控制协议进行数据处理并上传至人机接口。
进一步的，所述双CPU控制单元通过TCP传输控制协议的modbus协议对发电机进行励磁控制，同时发电机的三相电压和三相电流的波形通过所述TCP传输控制协议的UDP协议传输至人机接口，以实时显示发电机的输出波形。
进一步的，所述人机接口显示的内容包括参数、状态、PQ矢量图、趋势图、故障手动或自动记录、波形分析、同期并网及语言报警。
进一步的，所述人机接口为全触摸屏。
本发明的有益效果为实现了发电机发电状态的一体化监控，功能集成度高，操作方便，降低了设备运行和维护成本，减少了运行人员和传感器数量，对提高发电质量有重大意义，将我国发电控制水平提高到世界先进水平。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图中：1-中心控制室，2-人机接口，3-以太网，4-CAN总线，5-从机，6-现场控制柜，8-TCP传输控制协议,9-电缆，10-励磁系统，11-励磁装置。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。
具体实施方式
参见图1，本实施例中的发电机发电状态的一体化监控方法，包括现场控制柜6、中心控制室1及励磁系统10，励磁系统10包括5个励磁装置11，励磁装置11为控制器和功率单元一体化结构，容易切换，能进行无扰动切换及不停电维护。现场控制柜6通过电缆9与励磁系统10电连接来实现IO输入输出的控制。励磁系统10采集发电机运行数据并进行处理，通过TCP传输控制协议8将发电机运行数据以16位2K的速度传输至位于中心控制室1中的四个人机接口2并实时显示发电机的运行状态，同时，运行数据存储在励磁装置11中的存储单元，以方便故障记录和分析，代替了通过示波器、功率分析仪及大量传感器组成的监控系统，避免了分多个画面，观测和分析故障都不方便的缺陷。
具体的，控制人员在位于中心控制室1中的四台计算机上的人机接口2，在人机接口2上设置励磁系统10中的五个励磁装置11的主从工作状态，人机接口2为全触摸屏，控制人员只需在界面通过触摸的方式设置励磁参数，不需要硬操作按钮，操作方便，大大提高了使用寿命和可靠性。然后根据主从工作状态的不同将5个励磁装置11分为主机、备机及3个从机5且相互通过CAN总线4并联来进行数据的通信，其中主机与现场控制柜6通过电缆9电连接，励磁装置11为双CPU结构，主机和备机通过的双CPU控制单元7通过TCP传输控制协议8的modbus协议和UDP协议进行高速的数据处理并上传至位于中心控制室1中的四台计算机上的人机接口2，三个从机5通过以太网3分别与四个人机接口2连接，三个从机5为智能均流，励磁系统10设置的工作方式即为多从冗余保护方式，该保护方式维修更换更加快捷，有效保证了发电的有效运行。双CPU控制单元7通过TCP传输控制协议的modbus协议对发电机进行励磁控制，发电机的三相电压和三相电流的波形则采用TCP传输控制协议8的UDP协议以0.5ms、每个正弦波40点的速度传输至各个人机接口2，人机接口2实时显示发电机输出波形，能够方便快捷地同时分析负载与发电机的故障情况，改变了传统励磁单一功能，实现了超强、二次确认安全操作的监控一体化。
本实施例中的人机接口2显示的内容有参数、状态、PQ矢量图、趋势图、故障手动或自动记录、波形分析、同期并网及语言报警等，还能进行PID参数整定，与传统整定方式相比数值更加精确，能够真实反映发电机自生惯性在额定状态带载的PID参数的最佳响应能力，操作方便，效率高。该人机接口2功能强大，首创了触摸屏操作方式，界面简洁清晰，操作方便，人机交互体验佳，集运行励磁、监控、故障录波及波形分析等功能为一体，可将传统产品完全升级换代，从而为我国上万个中小型水电站节省大量设备运行和维护成本，大大提高发电质量。
显然，本发明实现了发电机发电状态的一体化监控，功能集成度高，操作方便，降低了设备运行和维护成本，减少了运行人员和传感器数量，对提高发电质量有重大意义，将我国发电控制水平提高到世界先进水平。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.本发明提供的发电机发电状态的一体化监控方法，其特征在于，包括现场控制柜、中心控制室及励磁系统；所述励磁系统由若干励磁装置组成，所述现场控制柜通过电缆与励磁系统电连接；励磁系统采集发电机运行数据并通过TCP传输控制协议传输至中心控制室，所述中心控制室设置有若干人机接口进行实时显示发电机的运行情况，同时，所述励磁装置中的存储单元存储运行数据，以方便故障记录和分析；所述人机接口通过励磁系统控制发电机的输入或输出状态。
2.根据权利要求1所述的发电机发电状态的一体化监控方法，其特征在于，在所述人机接口设置励磁系统中多个励磁装置的主从工作状态，根据主从工作状态的不同将多个励磁装置分为主机、备机及若干从机且相互通过CAN总线并联，所述备机用于在主机出现故障时启动，所述若干从机为智能均流。
3.根据权利要求1所述的发电机发电状态的一体化监控方法，其特征在于，所述励磁装置为双CPU结构，主机和备机通过由双CPU结构组成的双CPU控制单元通过TCP传输控制协议进行数据处理并上传至人机接口。
4.根据权利要求3所述的发电机发电状态的一体化监控方法，其特征在于，所述双CPU控制单元通过TCP传输控制协议的modbus协议对发电机进行励磁控制，同时发电机的三相电压和三相电流的波形通过所述TCP传输控制协议的UDP协议传输至人机接口，以实时显示发电机的输出波形。
5.根据权利要求1所述的发电机发电状态的一体化监控方法，其特征在于，所述人机接口显示的内容包括参数、状态、PQ矢量图、趋势图、故障手动或自动记录、波形分析、同期并网及语言报警。
6.根据权利要求1所述的发电机发电状态的一体化监控方法，其特征在于，所述人机接口为全触摸屏。
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