CN201635917U - 水轮发电机组pcc微机调速、励磁调节器 - Google Patents

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严国强
刘立祥
周国斌
黄业华
聂伟
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Abstract

本实用新型提供一种水轮发电机组PCC微机调速、励磁调节器，包括水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块，将水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块与PCC一套硬件匹配，PCC中与外界的连接包括脉冲量输入端、模拟量输入端、开关量输入端、至调速器随动系统的模拟量输出端、至励磁可控硅单元的脉冲量输出端；水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块分别通过PCC的编程口与PCC连接；PCC同时还与上位机系统通讯。所述的PCC采用PP41的主处理器为32位CPU，同时具有高速的智能处理器TPU。本实用新型实现硬件的一体化，也就是说，该调节器可以满足水轮机调速器的调节与控制或发电机励磁的调节与控制。

Description

水轮发电机组PCC微机调速、励磁调节器
技术领域
本实用新型涉及一种水轮发电机组PCC微机调速、励磁调节器，属于水轮发电机组辅机控制系统，特别是采用相同的硬件可实现水轮机的频率和有功调节，也可实现发电机的机端电压和无功调节。
背景技术
可编程序控制器实现调速有瓶颈，实现励磁调节就更困难了，在高可靠性要求的前提下，科研与制造单位以通用PLC或PCC为平台，研制了基于PLC或PCC的水轮机微机调速器和发电机微机励磁装置。该类调速器电气部份的硬件为工业化批量生产的通用件，调速器科研与制造单位只需专注于软件的开发，因此，系统可靠性得到了大幅提高，取得了较好的应用效果。发电机励磁是部分采用PLC或PCC，技术性能得到了保证，相对而言，可靠性就没有PLC或PCC调速那么高。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种水轮发电机组PCC微机调速、励磁调节器，实现硬件的一体化，也就是说，该调节器可以满足水轮机调速器的调节与控制或发电机励磁的调节与控制。
本实用新型的水轮发电机组PCC微机调速、励磁调节器包括水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块，将水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块与PCC一套硬件匹配，PCC中与外界的连接包括脉冲量输入端、模拟量输入端、开关量输入端、至调速器随动系统的模拟量输出端、至励磁可控硅单元的脉冲量输出端；水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块分别通过PCC的编程口与PCC连接；PCC同时还与上位机系统通讯。
所述的PCC采用PP41的主处理器为32位CPU，同时具有高速的智能处理器TPU。
本实用新型的优点：
1、本实用新型对水轮机或发电机的调节与控制采用同一套硬件PP41控制系统，便可满足对机组辅机单独控制的硬件要求。①采用PP41的主处理器为32位CPU，同时具有高速的智能处理器TPU，TPU功能可使系统响应时间达到μS的范围，而CPU不需作任何加载。②PP41最多可以开通16个TPU功能通道，可以同时满足中小型机组中的频率测量、同步点的测量、相角的测量、多路脉冲的输出等需求。③PP41调节器在测频环节、移相脉冲环节上精度高、实时性强、可靠性高。
2、用户针对是水轮机还是发电机的调节与控制，插上存放有调速或励磁调节程序的FlashPROM即可，其它硬件不需要作任何改变。
3、本实用新型的优点还表现在：相同的硬件配置，调速与励磁的备件有通用性，特别是在辅机控制选型时采用本实用新型来配置调速和励磁时优点非常明显，且整机可靠性非常高、性能指标优良。
附图说明
图1是本实用新型的硬件逻辑框图。
图2是本实用新型的水轮机调速器控制模块软件逻辑框图。
图3是本实用新型的发电机励磁控制模块软件逻辑框图。
具体实施方式
图1是本实用新型的硬件逻辑框图：
本实用新型是基于PCC(可编程计算机控制器)的水轮机微机调速器和发电机微机励磁装置。包括水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块，将水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块与PCC一套硬件匹配，PCC中与外界的连接包括脉冲量输入端、模拟量输入端、开关量输入端、至调速器随动系统的模拟量输出端、至励磁可控硅单元的脉冲量输出端；水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块分别通过PCC的编程口与PCC连接；PCC同时还与上位机系统通讯。
所述的PCC(可编程计算机控制器)采用PP41的主处理器为32位CPU，同时具有高速的智能处理器TPU。
PP41控制机(控制器和显示操作面板一体化)，它自带X1，X2，X3三个接口端子。
X1：DC24V电源端子；
X2：10路开关量输入接口端子；
X3：8路开关量输出接口端子；
此外，PP41本体提供一个RS232接口，用作PP41的编程口，或者作为与上位机通讯的接口，同时还提供一个远距离网络通讯用的CAN现场总线接口。
PP41本体上有6个插槽，最多可以接入6个旋入式模块。在实际应用中，根据各个项目的需要，可配置相应的模块。
配置一块用于与监控系统进行通讯的RS485接口模块IF321、一块十路开关量输入模块DI138，一块四路模拟量输入模块AI354、一块两路模拟量输出模块AO352、两块四路高速开关量输出模块DO135。
脉冲量、模拟量、开关量采集：
脉冲量采集：机组频率、功率角等。
模拟量采集包括：发电机的PT电压、CT电流、转子电流、转子电压、水轮机导叶反馈、轮叶反馈、水头等多种量的采集。
开关量采集：开机、停机、并网、增功率、减功率、增磁、减磁等开关量。
图2是本实用新型的水轮机调速器控制模块软件逻辑框图：
1、调速器的应用输入输出信号按照下表所示：
Figure G2010200395107D00031
2、工作流程：
机组工况识别和判断单元对输入信号进行识别和判断，当处于空载、并网状态时，将水轮机导叶反馈、轮叶反馈、水头信号、有功信号等模拟量进行处理，转换为数字量送给机组频率偏差量计算、频率偏差PID运算、机组有功给定运算得出导叶控制信号，导叶控制信号输出通过高速SPI接口，将导叶控制信号通过AO352接口输出至调速器机械液压随动系统。
图3是本实用新型的发电机励磁控制单元模块软件逻辑框图：
1、励磁装置的应用输入输出信号按照下表所示：
Figure G2010200395107D00041
2、工作流程：
机组工况识别和判断单元对输入信号进行识别和判断，当处于空载、并网状态时，将发电机的PT电压、CT电流、转子电流、转子电压、无功信号等进行处理，转换为数字量送给机端电压偏差计算、电压偏差PID运算、机组无功给定运算、脉冲控制信号输出，将脉冲控制信号通过D0135接口输出至可控硅励磁单元。
用户针对是水轮机还是发电机的调节与控制，插上水轮机调速器控制模块或发电机励磁控制模块的FlashPROM即可，其它硬件不需要作任何改变。

Claims (2)

1.一种水轮发电机组PCC微机调速、励磁调节器，包括水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块，其特征在于：将水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块与PCC一套硬件匹配，PCC中与外界的连接包括脉冲量输入端、模拟量输入端、开关量输入端、至调速器随动系统的模拟量输出端、至励磁可控硅单元的脉冲量输出端；水轮机调速器控制模块和发电机励磁控制模块分别通过PCC的编程口与PCC连接；PCC同时还与上位机系统通讯。
2.根据权利要求1所述的水轮发电机组PCC微机调速、励磁调节器，其特征在于：PCC采用PP41的主处理器为32位CPU，同时具有高速的智能处理器TPU。
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