CN112558653A - 一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法，包括操作终端、控制系统、切换单元和检测系统，所述操作终端与控制系统实现双向连接，所述控制系统与切换单元实现双向连接，切换单元与检测系统实现双向连接，本发明涉及甩负荷试验技术领域。该甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法，通过设置有数据处理模块，利用正常旁路数据库的对比，配合数据接收模块、数据分析模块、数据对比模块、调节处理模块和数据反馈模块，从而可以实现旁路温度自动调节控制，并实现主线路与旁路使用的转换，不仅能够在紧急情况下进行备用，而且能够给到一定的时间进行检修，同时保障了线路的安全，减小了经济的损失。

Description

一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及甩负荷试验技术领域，具体为一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法。

背景技术

因为终端用户用电负荷减小(例如大型用电设备故障或大面积区域线路故障断电)，发电厂汽轮发电机的发电量超过输送给用户的量，此时要求发电厂将发电量减小到与实际负荷相适应的值，或是电厂内部的原因，供网出口断路器突然跳闸，汽轮发电机负荷突然掉到基本为零，发电厂的这些执行动作就叫甩负荷；甩负荷分为两种，一种是主动甩负荷：当电网提供的有功大小大于系统需要的有功，主动甩掉部分不重要的负荷，提高电网供电质量；一种是故障甩负荷，发生这种事故的原因除了电网不正常之外，发电机的主开关跳闸、汽机主汽门脱扣等都是引起该事故的原因；当电站突然甩去大量负荷时，二回路蒸汽流量急剧下降，使一回路冷却剂温度及压力迅速上升；这就是甩负荷事故。

参考中国专利，名称为一种静态模拟甩负荷试验集成测试系统及测试方法，公开号为：CN111220875A，包括频率产生电路、OPC指令采集电路、信号处理电路、HMI触摸屏接口、拟量采集通道接口单元以及测试柜；频率产生电路与信号处理电路连接，OPC指令采集电路与信号处理电路连接，解决了测试设备的集成度以及测试数据的计算效率的低问题；

参考中国专利，名称为一种温度自动控制系统及方法，公开号为： CN109140663A，包括室外温度传感器、控制器、暖通空调系统，室外温度传感器，设置在室外；控制器，分别与室外温度传感器以及暖通空调系统连接；控制器，解决现有技术中的确定暖通空调系统工作模式的方法的效率较低的问题；

但是现有的甩负荷试验中，不仅无法知道知晓对应的最大和平均负荷量，而且转移到旁路时存在温度过高导致旁路也损坏，致使整个电力系统瘫痪的问题，同时由于电力存在的危险性，而现有的部分甩负荷控制需要人工进行操作，存在一定的延时性和危险性，为此，本发明提供了一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法，解决了现有的甩负荷试验中无法计算最大的负荷量，进行调节的过程中容易导致旁路损坏的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，包括操作终端、控制系统、切换单元和检测系统，所述操作终端与控制系统实现双向连接，所述控制系统与切换单元实现双向连接，所述切换单元与检测系统实现双向连接，所述检测系统与操作终端实现双向连接，所述控制系统中包括数据感知模块、控制系统处理器、数据补偿模块、数据处理模块和数据发送模块，所述数据处理模块中包括数据接收模块、数据分析模块、数据对比模块、调节处理模块、数据反馈模块和正常旁路数据库，所述数据接收模块的输出端与数据分析模块的输入端连接，所述数据分析模块的输出端与数据对比模块的输入端连接，所述数据对比模块的输出端与调节处理模块的输入端连接，所述调节处理模块的输出端与数据反馈模块的输入端连接，所述正常旁路数据库与数据对比模块的输入端连接。

优选的，所述数据感知模块的输出端与控制系统处理器的输入端连接，所述控制系统处理器的输出端与数据补偿模块的输入端连接，所述数据补偿模块的输出端与数据处理模块的输入端连接，所述数据处理模块的输出端与数据发送模块的输入端连接。

优选的，所述操作终端中包括远程操控模块、数据获取模块、数据记录模块、数据储存模块、数据统计模块和数据显示模块，所述远程操控模块的输出端与数据获取模块的输入端连接，所述数据获取模块的输出端与数据记录模块的输入端连接。

优选的，所述数据记录模块的输出端与数据储存模块的输入端连接，所述数据储存模块的输出端与数据统计模块的输入端连接，所述数据统计模块的输出端与数据显示模块的输入端连接。

优选的，所述检测系统中包括数据采集模块、检测系统处理器、数据计算模块、数据比较模块、数据传输模块和断电调节模块，所述数据采集模块中包括电流测量仪、电压测量仪和时间计时器。

优选的，所述数据采集模块的输出端与检测系统处理器的输入端连接，所述检测系统处理器的输出端与数据计算模块的输入端连接。

优选的，所述数据计算模块的输出端与数据比较模块的输入端连接，所述数据比较模块的输出端与数据传输模块的输入端连接，所述数据传输模块的输出端与断电调节模块的输入端连接。

优选的，所述切换单元中包括主线路接触模块和旁路接触模块，所述主线路接触模块的输出端与旁路接触模块的输入端实现双向连接。

本发明还公开了一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：

S1、主线路负荷检测：首先通过数据采集模块中的电流测量仪、电压测量仪和时间计时器对各个数据进行采集，将采集的数据通过检测系统处理器进行转化；

S2、数据分析计算：对传输过来的数据利用数据计算模块进行分析计算，利用系数负荷计算公式计算出主线路在有功、无功、视在下的计算负荷，并通过数据比较模块与平均的最大负荷进行对比，将比对的结果通过数据传输模块传输到断电调节模块进行转换；

S3、断电线路切换：此时通过断电调节模块进行断电切换操作，当P_ca＞ P_max时，会通过切换单元进行操作，将接触点从主线路接触模块转接到旁路接触模块，若P_ca≤P_max时，则依旧在主线路继续检测；

S4、温度调节：接着通过数据感知模块内部的温度传感器进行采集，将数据传输到控制系统处理器，利用数据补偿模块进行补偿修改后通过数据处理模块处理，此时数据接收模块接收后采用数据分析模块和数据对比模块对比分析，与正常旁路数据库的温度数据对比；

若X≥T时，则温度超标后需要及时的进行自动化调节，则从旁路接触模块转接到主线路接触模块，若X＜T时，则依旧在旁路继续检测，其中X为温度传感器测量的多个实时温度，T为正常旁路数据库的安全温度数据；

S5、数据统计整理：在进行来回切换的过程中，该操作终端会通过远程操控模块对数据获取模块操作获取数据，并利用数据记录模块、数据储存模块和数据统计模块进行记录、储存和统计，并最后将统计的数据通过数据显示模块显示。

优选的，所述S2中所涉及的负荷计算公式为：

其中，P_ca、Q_ca、S_ca分别为有功、无功、视在计算负荷，K_si为采用的有功负荷同时系数，m为线路上所接用电设备组总数，K_di、

∑P_Ni分别对应某一用电设备组的需用系数、功率因数角正切值和总设备容量，I_ca为该线路上的计算电流，U_N为该线路上的额定电压。

有益效果

本发明提供了一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法，通过设置有数据处理模块，利用正常旁路数据库的对比，配合数据接收模块、数据分析模块、数据对比模块、调节处理模块和数据反馈模块，从而可以实现旁路温度自动调节控制，并实现主线路与旁路使用的转换，不仅能够在紧急情况下进行备用，而且能够给到一定的时间进行检修，同时保障了线路的安全，减小了经济的损失。

(2)、该甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法，通过设置有检测系统，利用数据采集模块中的电流测量仪、电压测量仪和时间计时器工作，配合数据采集模块、检测系统处理器、数据计算模块、数据比较模块、数据传输模块和断电调节模块，从而可以实现主电路的自动调节，在对应的甩负荷试验中测试出最大和平均负荷量，保障了主要的控制系统安全，同时减小了工作人员的实时检测的频率，只需定期检修即可。

(3)、该甩负荷试验旁路温度自动控制系统及其控制方法，通过设置有控制终端，利用远程操控模块进行操作，配合数据获取模块、数据记录模块、数据储存模块、数据统计模块和数据显示模块，从而对实验所测得数据进行记录、储存和统计，从而能够进行总结分析，避免发生较大的安全事故，并提升该自动控制系统的准确率。

附图说明

图1为本发明的温度自动控制系统框图；

图2为本发明的操作终端原理框图；

图3为本发明的控制系统原理框图；

图4为本发明的数据处理模块原理框图；

图5为本发明的检测系统原理框图；

图6为本发明的切换单元原理框图；

图7为本发明的数据采集模块原理框图；

图8为本发明的控制方法流程图；

图9为本发明的逻辑判断图；

图10为本发明的负荷系数表图。

图中：1-操作终端、11-远程操控模块、12-数据获取模块、13-数据记录模块、14-数据储存模块、15-数据统计模块、16-数据显示模块、2-控制系统、 21-数据感知模块、22-控制系统处理器、23-数据补偿模块、24-数据处理模块、241-数据接收模块、242-数据分析模块、243-数据对比模块、244-调节处理模块、245-数据反馈模块、246-正常旁路数据库、25-数据发送模块、3- 切换单元、31-主线路接触模块、32-旁路接触模块、4-检测系统、41-数据采集模块、411-电流测量仪、412-电压测量仪、413-时间计时器、42-检测系统处理器、43-数据计算模块、44-数据比较模块、45-数据传输模块、46-断电调节模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，包括操作终端1、控制系统2、切换单元3和检测系统4，操作终端1中包括远程操控模块11、数据获取模块12、数据记录模块13、数据储存模块14、数据统计模块15和数据显示模块16，远程操控模块11的输出端与数据获取模块12的输入端连接，数据获取模块12的输出端与数据记录模块 13的输入端连接，数据记录模块13的输出端与数据储存模块14的输入端连接，数据储存模块14的输出端与数据统计模块15的输入端连接，数据统计模块15的输出端与数据显示模块16的输入端连接，操作终端1与控制系统2 实现双向连接，控制系统2与切换单元3实现双向连接，切换单元3与检测系统4实现双向连接，检测系统4与操作终端1实现双向连接，控制系统2 中包括数据感知模块21、控制系统处理器22、数据补偿模块23、数据处理模块24和数据发送模块25，数据处理模块24中包括数据接收模块241、数据分析模块242、数据对比模块243、调节处理模块244、数据反馈模块245和正常旁路数据库246，数据接收模块241的输出端与数据分析模块242的输入端连接，数据分析模块242的输出端与数据对比模块243的输入端连接，数据对比模块243的输出端与调节处理模块244的输入端连接，调节处理模块 244的输出端与数据反馈模块245的输入端连接，正常旁路数据库246与数据对比模块243的输入端连接，数据感知模块21的输出端与控制系统处理器22 的输入端连接，控制系统处理器22的输出端与数据补偿模块23的输入端连接，数据补偿模块23的输出端与数据处理模块24的输入端连接，数据处理模块24的输出端与数据发送模块25的输入端连接。

通过设置有数据处理模块24，利用正常旁路数据库246的对比，配合数据接收模块241、数据分析模块242、数据对比模块243、调节处理模块244 和数据反馈模块245，从而可以实现旁路温度自动调节控制，并实现主线路与旁路使用的转换，不仅能够在紧急情况下进行备用，而且能够给到一定的时间进行检修，同时保障了线路的安全，减小了经济的损失，通过设置有控制终端1，利用远程操控模块11进行操作，配合数据获取模块12、数据记录模块13、数据储存模块14、数据统计模块15和数据显示模块16，从而对实验所测得数据进行记录、储存和统计，从而能够进行总结分析，避免发生较大的安全事故，并提升该自动控制系统的准确率。

参阅图5-7，检测系统4中包括数据采集模块41、检测系统处理器42、数据计算模块43、数据比较模块44、数据传输模块45和断电调节模块46，数据采集模块41中包括电流测量仪411、电压测量仪412和时间计时器413，数据采集模块41的输出端与检测系统处理器42的输入端连接，检测系统处理器42的输出端与数据计算模块43的输入端连接，数据计算模块43的输出端与数据比较模块44的输入端连接，数据比较模块44的输出端与数据传输模块45的输入端连接，数据传输模块45的输出端与断电调节模块46的输入端连接，切换单元3中包括主线路接触模块31和旁路接触模块32，主线路接触模块31的输出端与旁路接触模块32的输入端实现双向连接。

通过设置有检测系统4，利用数据采集模块41中的电流测量仪411、电压测量仪412和时间计时器413工作，配合数据采集模块41、检测系统处理器42、数据计算模块43、数据比较模块44、数据传输模块45和断电调节模块46，从而可以实现主电路的自动调节，在对应的甩负荷试验中测试出最大和平均负荷量，保障了主要的控制系统安全，同时减小了工作人员的实时检测的频率，只需定期检修即可。

请参阅图8-10，本发明还公开了一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：

S1、主线路负荷检测：首先通过数据采集模块41中的电流测量仪411、电压测量仪412和时间计时器413对各个数据进行采集，将采集的数据通过检测系统处理器42进行转化；

S2、数据分析计算：对传输过来的数据利用数据计算模块43进行分析计算，利用系数负荷计算公式计算出主线路在有功、无功、视在下的计算负荷，并通过数据比较模块44与平均的最大负荷进行对比，将比对的结果通过数据传输模块45传输到断电调节模块46进行转换；

S3、断电线路切换：此时通过断电调节模块46进行断电切换操作，当P_ca＞P_max时，会通过切换单元3进行操作，将接触点从主线路接触模块31转接到旁路接触模块32，若P_ca≤P_max时，则依旧在主线路继续检测；

S4、温度调节：接着通过数据感知模块21内部的温度传感器进行采集，将数据传输到控制系统处理器22，利用数据补偿模块23进行补偿修改后通过数据处理模块24处理，此时数据接收模块241接收后采用数据分析模块242 和数据对比模块243对比分析，与正常旁路数据库246的温度数据对比；

若X≥T时，则温度超标后需要及时的进行自动化调节，则从旁路接触模块32转接到主线路接触模块31，若X＜T时，则依旧在旁路继续检测，其中 X为温度传感器测量的多个实时温度，T为正常旁路数据库246的安全温度数据；

S5、数据统计整理：在进行来回切换的过程中，该操作终端1会通过远程操控模块11对数据获取模块12操作获取数据，并利用数据记录模块13、数据储存模块14和数据统计模块15进行记录、储存和统计，并最后将统计的数据通过数据显示模块16显示。

本发明实施例中，S2中所涉及的负荷计算公式为：

其中，P_ca、Q_ca、S_ca分别为有功、无功、视在计算负荷，K_si为采用的有功负荷同时系数，m为线路上所接用电设备组总数，K_di、

∑P_Ni分别对应某一用电设备组的需用系数、功率因数角正切值和总设备容量，I_ca为该线路上的计算电流，U_N为该线路上的额定电压。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，包括操作终端(1)、控制系统(2)、切换单元(3)和检测系统(4)，其特征在于：所述操作终端(1)与控制系统(2)实现双向连接，所述控制系统(2)与切换单元(3)实现双向连接，所述切换单元(3)与检测系统(4)实现双向连接，所述检测系统(4)与操作终端(1)实现双向连接；

所述控制系统(2)中包括数据感知模块(21)、控制系统处理器(22)、数据补偿模块(23)、数据处理模块(24)和数据发送模块(25)，所述数据处理模块(24)中包括数据接收模块(241)、数据分析模块(242)、数据对比模块(243)、调节处理模块(244)、数据反馈模块(245)和正常旁路数据库(246)；

所述数据接收模块(241)的输出端与数据分析模块(242)的输入端连接，所述数据分析模块(242)的输出端与数据对比模块(243)的输入端连接，所述数据对比模块(243)的输出端与调节处理模块(244)的输入端连接，所述调节处理模块(244)的输出端与数据反馈模块(245)的输入端连接，所述正常旁路数据库(246)与数据对比模块(243)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，其特征在于：所述数据感知模块(21)的输出端与控制系统处理器(22)的输入端连接，所述控制系统处理器(22)的输出端与数据补偿模块(23)的输入端连接，所述数据补偿模块(23)的输出端与数据处理模块(24)的输入端连接，所述数据处理模块(24)的输出端与数据发送模块(25)的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，其特征在于：所述操作终端(1)中包括远程操控模块(11)、数据获取模块(12)、数据记录模块(13)、数据储存模块(14)、数据统计模块(15)和数据显示模块(16)，所述远程操控模块(11)的输出端与数据获取模块(12)的输入端连接，所述数据获取模块(12)的输出端与数据记录模块(13)的输入端连接。

4.根据权利要求2所述的一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，其特征在于：所述数据记录模块(13)的输出端与数据储存模块(14)的输入端连接，所述数据储存模块(14)的输出端与数据统计模块(15)的输入端连接，所述数据统计模块(15)的输出端与数据显示模块(16)的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，其特征在于：所述检测系统(4)中包括数据采集模块(41)、检测系统处理器(42)、数据计算模块(43)、数据比较模块(44)、数据传输模块(45)和断电调节模块(46)，所述数据采集模块(41)中包括电流测量仪(411)、电压测量仪(412)和时间计时器(413)。

6.根据权利要求5所述的一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，其特征在于：所述数据采集模块(41)的输出端与检测系统处理器(42)的输入端连接，所述检测系统处理器(42)的输出端与数据计算模块(43)的输入端连接。

7.根据权利要求5所述的一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，其特征在于：所述数据计算模块(43)的输出端与数据比较模块(44)的输入端连接，所述数据比较模块(44)的输出端与数据传输模块(45)的输入端连接，所述数据传输模块(45)的输出端与断电调节模块(46)的输入端连接。

8.根据权利要求1所述的一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统，其特征在于：所述切换单元(3)中包括主线路接触模块(31)和旁路接触模块(32)，所述主线路接触模块(31)的输出端与旁路接触模块(32)的输入端实现双向连接。

9.一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统的控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、主线路负荷检测：首先通过数据采集模块(41)中的电流测量仪(411)、电压测量仪(412)和时间计时器(413)对各个数据进行采集，将采集的数据通过检测系统处理器(42)进行转化；

S2、数据分析计算：对传输过来的数据利用数据计算模块(43)进行分析计算，利用系数负荷计算公式计算出主线路在有功、无功、视在下的计算负荷，并通过数据比较模块(44)与平均的最大负荷进行对比，将比对的结果通过数据传输模块(45)传输到断电调节模块(46)进行转换；

S3、断电线路切换：此时通过断电调节模块(46)进行断电切换操作，当P_ca＞P_max时，会通过切换单元(3)进行操作，将接触点从主线路接触模块(31)转接到旁路接触模块(32)，若P_ca≤P_max时，则依旧在主线路继续检测；

S4、温度调节：接着通过数据感知模块(21)内部的温度传感器进行采集，将数据传输到控制系统处理器(22)，利用数据补偿模块(23)进行补偿修改后通过数据处理模块(24)处理，此时数据接收模块(241)接收后采用数据分析模块(242)和数据对比模块(243)对比分析，与正常旁路数据库(246)的温度数据对比；

若X≥T时，则温度超标后需要及时的进行自动化调节，则从旁路接触模块(32)转接到主线路接触模块(31)，若X＜T时，则依旧在旁路继续检测，其中X为温度传感器测量的多个实时温度，T为正常旁路数据库(246)的安全温度数据；

S5、数据统计整理：在进行来回切换的过程中，该操作终端(1)会通过远程操控模块(11)对数据获取模块(12)操作获取数据，并利用数据记录模块(13)、数据储存模块(14)和数据统计模块(15)进行记录、储存和统计，并最后将统计的数据通过数据显示模块(16)显示。

10.根据权利要求9所述的一种甩负荷试验旁路温度自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述S2中所涉及的负荷计算公式为：

其中，P_ca、Q_ca、S_ca分别为有功、无功、视在计算负荷，K_si为采用的有功负荷同时系数，m为线路上所接用电设备组总数，K_di、

∑P_Ni分别对应某一用电设备组的需用系数、功率因数角正切值和总设备容量，I_ca为该线路上的计算电流，U_N为该线路上的额定电压。

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