CN104617601A - 一种发电机控制设备及发电机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发电机控制设备，其包括可编程控制单元、数据采集与处理单元、监控单元、发电机励磁装置、系统通信单元，信号采集与处理单元将检测到的数据通过设备网发送至可编程控制单元中，可编程控制单元将数据处理后通过设备网发送至监控单元，监控单元将修改设定的发电机参数通过设备网发送至可编程控制单元；串口转换模块将设备网通信转换为串行通信后实现可编程控制单元与两台或两台以上发电机励磁装置之间的通信。本发明可编程控制单元根据数据采集与处理单元和监控单元的数据能实时对发电机运行参数进行精确的自动调节，能够自动调节发电机起、停机等动作。本发明还涉及一种发电机控制方法。

Description

一种发电机控制设备及发电机控制方法

技术领域

本发明涉及发电机制造领域，尤其涉及一种发电机控制设备及发电机控制方法。

背景技术

传统的发电机控制设备主要是由可编程控制单元、数据采集与处理单元、监控单元以及发电机励磁装置构成，可编程控制单元是系统的运算处理单元，完成对发电机的系统数据运算处理以及通过发电机励磁装置来控制发电机的起动、停机和发电机的其它参数的调节；数据采集与处理单元用于完成对整个发电机及其控制系统的信号采集与处理任务，并将其数据发送到可编程控制单元中；监控单元用于显示和设置发电机运行时的各项参数；但是这种控制系统往往需要操作人员实时现场监控和操作，这种控制设备所采用的控制方法大多是在本地模式下对单台发电机进行监控与调节，而控制参数也多是由设计人员在出厂时已经设定好的，并不能根据发电机实际运行情况进行实时更改与调节。

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种能实现多台且能远程自动控制的发电机控制设备以及发电机的控制方法。

本发明的技术方案是，一种发电机控制设备，其包括可编程控制单元、数据采集与处理单元、监控单元以及发电机励磁装置，还包括系统通信单元，系统通信单元包括设备网模块、串口转换模块，所述设备网模块用于可编程控制单元、数据采集与处理单元、监控单元之间的通信，信号采集与处理单元将检测到的数据通过设备网发送至可编程控制单元中，可编程控制单元将数据处理后通过设备网发送至监控单元，监控单元将修改设定的发电机参数通过设备网发送至可编程控制单元；串口转换模块将设备网通信转换为串行通信，转换为串行通信后实现可编程控制单元与两台或两台以上发电机励磁装置之间的通信，发电机励磁装置分别控制各自的发电机。

为了实现远程控制，还包括上位机，所述系统通信单元还包括以太网模块，以太网模块用于上位机与可编程控制单元之间的通信，上位机通过以太网通信对发电机的起动、停机以及参数调节操作。

一种发电机控制方法，其包括以下步骤：

步骤1、启动发电机控制设备，发电机控制设备自检，如有故障则报警，无故障则进入步骤2；

步骤2、启动发电机电压、电流、温度实时监测程序，若有异常进行报警，无异常则进入步骤3；

步骤3、选择发电机工作模式，若为远程模式则进入步骤4，否则进入本地模式；

步骤4、选择手动/自动模式，若选择自动模式，则进入步骤5，否则进入手动模式；

步骤5、可编程控制单元将上位机传来的发电机输出电流设定值I₀或电压设定值U₀发送至各发电机励磁装置，起励各发电机，各发电机开始进入发电模式；

步骤6、根据各发电机实时监测程序监测到的各发电机的实时电流值I_t或电压值U_t，考虑到稳态工况下发电机电流调节精度I_Δ、电压调节精度为U_Δ，每台发电机的实际输出电流值为I_t±I_Δ实际输出电压值应为U_t±U_Δ，调整每台发电机的实际输出电流或输出电压使其达到设定值；

步骤7、判断是否有发电机满足并网条件，若有则进入步骤8，否则返回步骤6；

步骤8、自动合闸并网相应发电机；

步骤9、上位机根据电网运行策略，自动调整每台发电机的实际输出电流或输出电压；

步骤10、根据电网需求，判断发电机是否需要解列，如需解列则进入步骤11，不需解列返回步骤9；

步骤11、自动分闸解列相应的发电机；

步骤12、判断是否有发电机停机，如有发电机停机则返回步骤5，不停机则返回步骤6。

本发明的有益技术效果是，可编程控制单元根据数据采集与处理单元和监控单元的数据能实时对发电机运行参数进行精确的自动调节，能够自动调节发电机起、停机等动作。上位机的设置能够使工作人员远程控制发电机，同时采用较为完善的通信系统使控制系统内部数据更新速率快，根据发电机控制方法可实现上位机、控制器与发电机之间的实时通信，能够实现远程发电机组的并网与解列操作，控制设备操作简单，智能化程度高，通过扩展串行通信接口来实现对两台及以上的发电机进行实时准确监控。

附图说明

图1为本发明实施例发电机控制设备系统框图；

图2为本发明实施例发电机控制方法流程图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

参照附图1，一种发电机控制设备，其包括可编程控制单元1、数据采集与处理单元2、监控单元3以及发电机励磁装置6，还包括系统通信单元4、上位机5，系统通信单元4包括设备网模块4-2、串口转换模块4-3、以太网模块4-1，所述设备网模块4-2用于可编程控制单元1、数据采集与处理单元2、监控单元3之间的通信，数据采集与处理单元2将检测到的数据通过设备网发送至可编程控制单元1中，可编程控制单元1将数据处理后通过设备网发送至监控单元3，监控单元3将修改设定的发电机参数通过设备网发送至可编程控制单元1，以太网模块4-1用于上位机5与可编程控制单元1之间的通信，上位机5通过以太网通信对发电机的起动、停机以及参数调节操作，串口转换模块4-3将设备网通信转换为串行通信，转换为串行通信后实现可编程控制单元1与发电机励磁装置6-1、发电机励磁装置6-2之间的通信，发电机励磁装置6-1控制发电机7-1，发电机励磁装置6-2控制发电机7-2。

参照附图2，一种发电机控制方法，其包括以下步骤：

步骤1、启动发电机控制设备，发电机控制设备自检，如有故障则报警，无故障则进入步骤2；

步骤2、启动发电机电压、电流、温度实时监测程序，若有异常进行报警，无异常则进入步骤3；

步骤3、选择发电机工作模式，若为远程模式则进入步骤4，否则进入本地模式；

步骤4、选择手动/自动模式，若选择自动模式，则进入步骤5，否则进入手动模式；

步骤5、可编程控制单元将上位机传来的发电机输出电流设定值I₀或电压设定值U₀发送至各发电机励磁装置，起励各发电机，各发电机开始进入发电模式；

步骤6、根据各发电机实时监测程序监测到的各发电机的实时电流值I_t或电压值U_t，考虑到稳态工况下发电机电流调节精度I_Δ、电压调节精度为U_Δ，每台发电机的实际输出电流值为I_t±I_Δ、实际输出电压值应为U_t±U_Δ，调整每台发电机的实际输出电流或输出电压使其达到设定值；

步骤7、判断是否有发电机满足并网条件，若有则进入步骤8，否则返回步骤6；

步骤8、自动合闸并网相应发电机；

步骤9、上位机根据电网运行策略，自动调整每台发电机的实际输出电流或输出电压；

步骤10、根据电网需求，判断发电机是否需要解列，如需解列则进入步骤11，不需解列返回步骤9；

步骤11、自动分闸解列相应的发电机；

步骤12、判断是否有发电机停机，如有发电机停机则返回步骤5，不停机则返回步骤6。

Claims (3)

1.一种发电机控制设备，其包括可编程控制单元、数据采集与处理单元、监控单元以及发电机励磁装置，其特征在于，还包括系统通信单元，系统通信单元包括设备网模块、串口转换模块，所述设备网模块用于可编程控制单元、数据采集与处理单元、监控单元之间的通信，信号采集与处理单元将检测到的数据通过设备网发送至可编程控制单元中，可编程控制单元将数据处理后通过设备网发送至监控单元，监控单元将修改设定的发电机参数通过设备网发送至可编程控制单元；串口转换模块将设备网通信转换为串行通信，转换为串行通信后实现可编程控制单元与两台或两台以上发电机励磁装置之间的通信，发电机励磁装置分别控制各自的发电机。

2.根据权利要求1所述的一种发电机控制设备，其特征在于，还包括上位机，所述系统通信单元还包括以太网模块，以太网模块用于上位机与可编程控制单元之间的通信，上位机通过以太网通信对发电机的起动、停机以及参数调节操作。

3.一种发电机控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、启动发电机控制设备，发电机控制设备自检，如有故障则报警，无故障则进入步骤2；

步骤2、启动发电机电压、电流、温度实时监测程序，若有异常进行报警，无异常则进入步骤3；

步骤3、选择发电机工作模式，若为远程模式则进入步骤4，否则进入本地模式；

步骤4、选择手动/自动模式，若选择自动模式，则进入步骤5，否则进入手动模式；

步骤5、可编程控制单元将上位机传来的发电机输出电流设定值I₀或电压设定值U₀发送至各发电机励磁装置，起励各发电机，各发电机开始进入发电模式；

步骤6、根据各发电机实时监测程序监测到的各发电机的实时电流值I_t或电压值U_t，考虑到稳态工况下发电机电流调节精度I_Δ、电压调节精度为U_Δ，每台发电机的实际输出电流值为I_t±I_Δ实际输出电压值应为U_t±U_Δ，调整每台发电机的实际输出电流或输出电压使其达到设定值；

步骤7、判断是否有发电机满足并网条件，若有则进入步骤8，否则返回步骤6；

步骤8、自动合闸并网相应发电机；

步骤9、上位机根据电网运行策略，自动调整每台发电机的实际输出电流或输出电压；

步骤10、根据电网需求，判断发电机是否需要解列，如需解列则进入步骤11，不需解列返回步骤9；

步骤11、自动分闸解列相应的发电机；

步骤12、判断是否有发电机停机，如有发电机停机则返回步骤5，不停机则返回步骤6。