專利名稱：實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)，尤其是涉及一種實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī) 組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)八十年代以前，我國水電站調(diào)速器大多采用了帶機(jī)械反饋的機(jī)械式手動(dòng) 操作機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)安裝復(fù)雜，操作精度差，很難準(zhǔn)確控制水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。隨著 電子器件可靠性和集成度的提高，為簡化調(diào)速器系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，逐漸開始改用電氣開度限制 和電氣手動(dòng)操作方式，由于這種方式取消了接力器的機(jī)械反饋裝置，方便了調(diào)速器在電 站中的布置。受到設(shè)計(jì)院和用戶的歡迎，近十年來采用這種操作方式的調(diào)速器逐漸增 多。目前國外調(diào)速器也大多采用這種方式，如已經(jīng)投產(chǎn)的大型水電站三峽、龍灘、百 龍灘、魯布革等。相近似的技術(shù)方案水輪機(jī)調(diào)速器的手動(dòng)控制沒有采用專門的控制模塊，而是 使用按鈕或選擇把手，操作員按動(dòng)按鈕時(shí)，增加或減少脈沖直接控制電磁閥(或進(jìn)入控 制器，通過控制器來控制電磁閥)，輸出液壓油控制主配壓閥，從而控制主接力器動(dòng)作?，F(xiàn)有水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)控制的缺點(diǎn)主要有1)早期帶機(jī)械反饋的機(jī)械式手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，目前還有部分電站在使用，但已經(jīng) 不再推廣，這種機(jī)構(gòu)缺點(diǎn)是制造成本高，安裝復(fù)雜，操作精度差，很難準(zhǔn)確控制水輪機(jī) 主接力器的位置。2)現(xiàn)在使用的調(diào)速器電手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，是通過主配壓閥自動(dòng)回復(fù)中位來保證主 接力器穩(wěn)定在某個(gè)位置，是開環(huán)手動(dòng)操作。操作時(shí)，主配壓閥偏離中位，配油，主接力 器動(dòng)作，停止操作時(shí)，主配壓閥回復(fù)中位，停止配油，主接力器保持當(dāng)前位置。這種方 式缺點(diǎn)是由于沒有引入主接力器反饋，手動(dòng)控制是開環(huán)控制，若主接力器兩腔有滲漏 (一般都有)，就會(huì)產(chǎn)生位置漂移，危害機(jī)組安全；另外，由于主配壓閥的死區(qū)非常小(一般單邊小于0.3mm)，每次動(dòng)作結(jié)束不 可能完全回復(fù)到精確中位，稍有偏離，就可能造成主配壓閥回復(fù)不到位，產(chǎn)生接力器漂 移。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是取消機(jī)械操作機(jī)構(gòu)、各類液壓閥件，完成水 輪機(jī)調(diào)速器的閉環(huán)手動(dòng)操作，提高調(diào)速器手動(dòng)控制的性能、可靠性，保障機(jī)組安全。采用微控制器、電子傳感元件等組成獨(dú)立的智能手動(dòng)閉環(huán)控制器，并引入主配 壓閥位置信號(hào)、轉(zhuǎn)速測量信號(hào)、過速保護(hù)信號(hào)、液壓元件故障檢測信號(hào)等，為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉 環(huán)控制的智能裝置，包括CPU板、電源板和信號(hào)處理板，其特征在于所述CPU板分 別與信號(hào)處理板的轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路、開關(guān)量輸入隔離電路、開關(guān)量輸出隔離電路、模擬量輸入處理電路、模擬量輸出處理電路及通訊接口相連，所述通訊接口與調(diào)試 計(jì)算機(jī)相接，所述模擬量輸出處理電路引出綜合輸出信號(hào)至比例伺服閥及功放，并引出 模擬輸出信號(hào)表示接力器行程(可用于儀表顯示)；所述模擬量輸入處理電路分別與主接 力器位置信號(hào)線、主配壓閥位置信號(hào)線、伺服比例閥位置信號(hào)線、控制器輸出信號(hào)線相 連；所述轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路與機(jī)組頻率或轉(zhuǎn)速信號(hào)線相連。所述模擬輸入處理電路包括模擬量單端輸入處理電路和模擬量差動(dòng)輸入處理電 路，其中主接力器位置反饋信號(hào)接入模擬量單端輸入處理電路，主配壓閥位置信號(hào)、伺 服比例閥位置信號(hào)、控制器輸出信號(hào)接入模擬量差動(dòng)輸入處理電路。所述模擬量單端輸入處理電路包括輸入電壓增益調(diào)整電路、二階有源濾波電 路、電壓反向電路、二級(jí)管鉗位電路，模擬信號(hào)經(jīng)過電壓增益調(diào)整電路(U12A，Wl, R34，R33)變換到0到-5V范圍，再通過二階有源濾波電路(U12A，R33，C30, R35， C31)濾去高頻信號(hào)，再經(jīng)過電壓反向電路(U12B，R37，R39)，變換為0到+5V，最后 通過二級(jí)管鉗位電路(D3，D4)，限制輸入信號(hào)不超過鉗位電壓，保護(hù)AD輸入，最后送 到CPU的AD通道采集。所述模擬量差動(dòng)輸入處理電路包括差動(dòng)輸入接口電路、反向增益調(diào)整電路、偏 置電路、二級(jí)管鉗位電路，模擬信號(hào)經(jīng)過差動(dòng)輸入接口電路(R63，R64，U16A及周邊元 件)，變換到+IOV -IOV范圍，再通過電壓反向增益調(diào)整電路(R67，R69，U16B)， 變換到-2.5V +2.5V，再通過+2.5V偏置電路(R71及U15B組成)，變換為0 +5V， 最后通過二級(jí)管鉗位電路(D9，D10)，送到CPU的AD通道采集。所述模擬量輸出處理電路包括模擬量電壓輸出處理電路和模擬量電流輸出處理 電路，所述模擬量輸出處理電路包括模擬量電壓輸出處理電路和模擬量電流輸出處理電 路，其中模擬量電壓輸出處理電路的電壓輸出表示綜合輸出信號(hào)，用于控制比例伺服閥 功放，模擬量電流輸出處理電路的電流輸出表示接力器行程的模擬信號(hào)，用于儀表顯 示。其中電壓輸出表示綜合輸出信號(hào)(范圍為-10V-10V)用于控制比例伺服閥功放，電 流輸出表示接力器行程的模擬信號(hào)(0-20mA)，用于儀表顯示。所述模擬量電壓輸出處理電路包括PWM波產(chǎn)生電路(由CPU采集各行程反饋 信號(hào)，經(jīng)過與設(shè)定值比較再綜合變換后，通過片上集成的PWM通道產(chǎn)生)，PWM波濾 波電路、電壓增益調(diào)整電路。所述PWM波產(chǎn)生電路包括CPU片上集成的PWM通道， 由CPU產(chǎn)生高頻PWM波后，經(jīng)過濾波積分電路(U23B，R94，R95，C64)，變換成0 到-5V直流信號(hào)，再經(jīng)過電壓增益調(diào)整電路(U18及周邊元件)，最后變換成0到+IOV 信號(hào)輸出。所述模擬量電流輸出處理電路包括PWM波產(chǎn)生電路(由CPU采集接力器行程經(jīng) 過相應(yīng)計(jì)算變換后，通過片上集成的PWM通道產(chǎn)生)、PWM波濾波電路、電壓/電流變 換電路、增益調(diào)整電路。電路連接如圖5，由CPU產(chǎn)生高頻PWM波后，先經(jīng)過濾波積 分電路(R89，R91，C60),變換成0到-5V直流信號(hào)，再經(jīng)過電壓/電流變換(U19A， U19B，Tl及周邊電路)以及增益調(diào)整電路(W2)，最后變換成0到20mA信號(hào)輸出。所述轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路用于采集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速或頻率，包括二極管鉗位電 路、二階有源濾波電路、過零點(diǎn)比較電路，光耦隔離電路。電路連接如圖6，需要采集的 信號(hào)先通過二極管鉗位電路(Zl，Z2組成)，再通過二階有源濾波電路(U10A及周邊電阻電容組成)，濾去高頻信號(hào)，然后經(jīng)過過零點(diǎn)比較(U10B及周邊電路)，變成方波后再 通過光耦隔離電路(U9C)變成0-5V的標(biāo)準(zhǔn)方波信號(hào)，通過上述變換，可將幅值不等的 轉(zhuǎn)速/頻率脈沖或正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)方波信號(hào)輸入CPU的高速輸入通道進(jìn)行測量。 本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果本實(shí)用新型主要解決了水電站水輪機(jī)調(diào)速器手 動(dòng)控制機(jī)組負(fù)荷或轉(zhuǎn)速時(shí)，因主接力器或主配壓閥的泄漏產(chǎn)生的漂移問題。本實(shí)用新型 可操作主接力器于任意位置并保持其穩(wěn)定性，具有較高的可靠性及控制精度，在手動(dòng)操 作時(shí)，若機(jī)組突然甩負(fù)荷，可自動(dòng)操作主接力器至空載開度。

圖1為智能裝置的基本組成及原理圖；圖2為智能裝置的模擬量單端輸入處理電路圖圖3為智能裝置的模擬量差動(dòng)輸入處理電路圖圖4為智能裝置的模擬量電壓輸出處理電路圖圖5為智能裝置的模擬量電流輸出處理電路圖圖6為智能裝置的轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路圖圖7為智能裝置控制系統(tǒng)軟件框圖；圖8為伺服比例閥卡澀判斷框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，包括 CPU板、電源板和信號(hào)處理板，所述CPU板分別與信號(hào)處理板的轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電 路、開關(guān)量輸入隔離電路、開關(guān)量輸出隔離電路、模擬量輸入處理電路、模擬量輸出處 理電路及通訊接口相連，所述通訊接口與調(diào)試計(jì)算機(jī)相接，所述模擬量輸出處理電路引 出綜合輸出信號(hào)至比例伺服閥及功放，并引出模擬輸出信號(hào)表示接力器行程；所述模擬 量輸入處理電路分別與主接力器位置信號(hào)線、主配壓閥位置信號(hào)線、伺服比例閥位置信 號(hào)線、控制器輸出信號(hào)線相連；所述轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路與機(jī)組頻率或轉(zhuǎn)速信號(hào)線 相連。由圖1看出，智能裝置需要的基本信號(hào)包括模擬量輸入主接力器位置信號(hào)、主配壓閥位置信號(hào)、伺服比例閥位置信號(hào)、 控制器A(B)輸出控制信號(hào)；脈沖量輸入機(jī)組頻率或轉(zhuǎn)速信號(hào)；開關(guān)量輸入手動(dòng)切換、手動(dòng)增加、手動(dòng)減少、機(jī)組斷路器位置；開關(guān)量輸出故障報(bào)警、切換閥控制、手動(dòng)狀態(tài)；模擬量輸出綜合輸出(控制伺服比例閥)、主接力器位置(給模擬表顯示)；通訊接口 具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS232全雙工串行異步接口。電源輸入18-36VDC，寬電壓范圍輸入，消耗電流0.5A。智能裝置的模擬輸入電路如圖2、圖3所示，其中單端輸入電路由輸入電壓增益 調(diào)整電路、二階有源濾波電路、電壓反向、二級(jí)管鉗位電路組成，主要用于4_20mA(或0-5V)信號(hào)輸入，如主接力器位置反饋等。差動(dòng)輸入由差動(dòng)輸入接口電路、反向、偏置 電路、二級(jí)管鉗位電路組成，主要用于-10V-+10V信號(hào)輸入，如主配壓閥、伺服比例閥 位置反饋等。智能裝置的模擬輸出電路如圖4、圖5所示。其中，電壓輸出電路由PWM波產(chǎn) 生電路，PWM波濾波電路、電壓增益調(diào)整電路組成，可輸出-10V-+10V信號(hào)，用于伺 服比例閥控制。電流輸出電路由PWM波產(chǎn)生電路、PWM波濾波電路、電壓/電流變換 電路、增益調(diào)整電路組成，可產(chǎn)生0-20mA電流信號(hào)，形成主接力器位置信號(hào)輸出。轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路如圖6所示，其中與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速成比例的方波信號(hào)經(jīng)過 二極管鉗位電路、二階有源濾波電路、過零點(diǎn)比較電路，光耦隔離電路組成，最后輸入 CPU的高速輸入口進(jìn)行測量。智能裝置的軟件設(shè)計(jì)參見圖7，軟件主要分三部分第一部分是手動(dòng)時(shí)導(dǎo)葉接力器閉環(huán)PIDl控制和主配壓閥閉環(huán)PID2控制，第二 部分是伺服比例閥和主配壓閥卡澀判斷和報(bào)警，第三是過速保護(hù)。第一部分自動(dòng)情況 下，導(dǎo)葉給定自動(dòng)跟蹤反饋，PIDl模塊不起作用。手動(dòng)時(shí)，導(dǎo)葉給定在當(dāng)前反饋基礎(chǔ)上 接受用戶手動(dòng)增減(速率可以設(shè)置)，通過導(dǎo)葉閉環(huán)PIDl和主配閉環(huán)PID2模塊調(diào)節(jié)導(dǎo)葉 到要求位置，由于引入了主配反饋，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)得到了較大提高。第二部分伺服比例閥卡澀檢測主要有兩個(gè)方法(見圖8)，一是檢測在穩(wěn)定狀 態(tài)下(主接力器不動(dòng)，即伺服比例閥輸出流量等于零或它的閥芯位移為中位時(shí))伺服比例 閥的輸入電流的絕對(duì)值，如果大于設(shè)定的閥值則判斷為伺服比例閥卡澀。二是在大幅度 的調(diào)節(jié)過程，伺服比例閥的輸入電流比較大，這時(shí)檢測輸入電流與閥芯位移之間的差值 的絕對(duì)值是否超過設(shè)定的閥值。兩種方法判據(jù)的具體的實(shí)現(xiàn)有所區(qū)別。主配壓閥的卡澀檢測方法與伺服比例閥相同，若智能裝置判斷出伺服比例閥或 主配壓閥卡阻故障，則輸出報(bào)警信號(hào)。第三部分過速保護(hù)主要考慮當(dāng)手動(dòng)時(shí)，機(jī)組現(xiàn)地或遠(yuǎn)方甩負(fù)荷，智能裝置可 自動(dòng)關(guān)閉導(dǎo)葉接力器到空載開度，維持轉(zhuǎn)速基本在額定轉(zhuǎn)速附近。該裝置主要用于配合ZFL型及ZFL-FC型調(diào)速器液壓調(diào)節(jié)裝置的伺服比例閥控 制、、主配壓閥反饋控制及手動(dòng)閉環(huán)控制。它引入了伺服比例閥反饋、主配壓閥位置反 饋、主接力器位置反饋，手動(dòng)控制時(shí)采用主接力器位置反饋?zhàn)鳛殚]環(huán)，防止了調(diào)速器手 動(dòng)運(yùn)行時(shí)主接力器的漂移。此外，該智能裝置還具備伺服比例閥、主配壓閥、主接力器 三種位置反饋的在線監(jiān)視、斷線報(bào)警及保護(hù)功能，在伺服比例閥、主配壓閥位置反饋斷 線時(shí)，可以根據(jù)需要切除伺服比例閥控制信號(hào)并輸出報(bào)警信號(hào)。采用該智能裝置作為水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的電氣閉環(huán)手動(dòng)控制器，可以大大簡化 調(diào)速器的布置和結(jié)構(gòu)，不需要引入機(jī)械反饋，實(shí)現(xiàn)調(diào)速器手動(dòng)操作時(shí)主接力器的閉環(huán)控 制。另外，還可以大大豐富手動(dòng)操作的功能，如過速保護(hù)、主要液壓元件卡澀檢測、主 配壓閥、導(dǎo)葉接力器位置監(jiān)視、數(shù)字信息顯示等，可以在很大程度上提高調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng) 控制時(shí)的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)性能。同時(shí)，采用微機(jī)及傳感元件組成的閉環(huán)位置控制系統(tǒng)也是 調(diào)速器機(jī)械部分逐步向電子化發(fā)展的一個(gè)方向。相關(guān)技術(shù)術(shù)語的名詞解釋[0049]水輪機(jī)調(diào)速器水電站中，控制水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速及功率的控制設(shè)備。調(diào)速器的自動(dòng)控制由電站監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)要求發(fā)出開、停機(jī)、增減負(fù)荷等 指令給水輪機(jī)調(diào)速器，以達(dá)到控制機(jī)組負(fù)荷或轉(zhuǎn)速的目的。調(diào)速器的手動(dòng)控制由電站運(yùn)行人員根據(jù)電網(wǎng)要求手動(dòng)操作水輪機(jī)調(diào)速器，以 達(dá)到控制機(jī)組負(fù)荷或轉(zhuǎn)速的目的。主配壓閥通過閥芯位置改變，對(duì)液壓油流量、方向信號(hào)進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)變的液 壓元件。伺服比例閥將輸入的電流信號(hào)按比例的轉(zhuǎn)換成液壓流量信號(hào)的液壓元件，且 流量的方向也可以根據(jù)電流的大小來改變。主接力器導(dǎo)葉接力器，連接水輪機(jī)控制環(huán)，推動(dòng)水輪機(jī)導(dǎo)葉，從而改變水輪 機(jī)的輸入流量的油缸和活塞。以上已以較佳實(shí)施例公開了本實(shí)用新型，然其并非用以限制本實(shí)用新型，凡采 用等同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，包括CPU板、電源板 和信號(hào)處理板，其特征在于所述CPU板分別與信號(hào)處理板的轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電 路、開關(guān)量輸入隔離電路、開關(guān)量輸出隔離電路、模擬量輸入處理電路、模擬量輸出處 理電路及通訊接口相連，所述通訊接口與調(diào)試計(jì)算機(jī)相接，所述模擬量輸出處理電路引 出綜合輸出信號(hào)至比例伺服閥及功放，并引出模擬輸出信號(hào)表示接力器行程；所述模擬 量輸入處理電路分別與主接力器位置信號(hào)線、主配壓閥位置信號(hào)線、伺服比例閥位置信 號(hào)線、控制器輸出信號(hào)線相連；所述轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路與機(jī)組頻率或轉(zhuǎn)速信號(hào)線 相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，其特 征在于所述模擬輸入處理電路包括模擬量單端輸入處理電路和模擬量差動(dòng)輸入處理電 路，其中主接力器位置反饋信號(hào)接入模擬量單端輸入處理電路，主配壓閥位置信號(hào)、伺 服比例閥位置信號(hào)、控制器輸出信號(hào)接入模擬量差動(dòng)輸入處理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，其 特征在于所述模擬量單端輸入處理電路包括輸入電壓增益調(diào)整電路、二階有源濾波電 路、電壓反向電路、二級(jí)管鉗位電路，模擬信號(hào)經(jīng)過電壓增益調(diào)整電路變換到0到-5V范 圍，再通過二階有源濾波電路濾去高頻信號(hào)，再經(jīng)過電壓反向電路變換為0到+5V，最后 通過二級(jí)管鉗位電路限制輸入信號(hào)不超過鉗位電壓，保護(hù)AD輸入，最后送到CPU的AD 通道采集。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，其特 征在于所述模擬量差動(dòng)輸入處理電路包括差動(dòng)輸入接口電路、反向增益調(diào)整電路、偏 置電路、二級(jí)管鉗位電路，模擬信號(hào)經(jīng)過差動(dòng)輸入接口電路變換到+IOV -IOV范圍， 再通過電壓反向增益調(diào)整電路變換到-2.5V +2.5V，再通過+2.5V偏置電路變換為0 +5V,最后通過二級(jí)管鉗位電路送到CPU的AD通道采集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，其特 征在于所述模擬量輸出處理電路包括模擬量電壓輸出處理電路和模擬量電流輸出處理 電路，其中模擬量電壓輸出處理電路的電壓輸出表示綜合輸出信號(hào)，用于控制比例伺服 閥功放，模擬量電流輸出處理電路的電流輸出表示接力器行程的模擬信號(hào)，用于儀表顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，其特 征在于所述模擬量電壓輸出處理電路包括PWM波產(chǎn)生電路，PWM波濾波電路、電壓 增益調(diào)整電路，所述PWM波產(chǎn)生電路包括CPU片上集成的PWM通道，由CPU產(chǎn)生高 頻PWM波后，經(jīng)過濾波積分電路變換成0到-5V直流信號(hào)，再經(jīng)過電壓增益調(diào)整電路最 后變換成0到+IOV信號(hào)輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，其特 征在于所述模擬量電流輸出處理電路包括PWM波產(chǎn)生電路、PWM波濾波電路、電壓 /電流變換電路、增益調(diào)整電路，由CPU產(chǎn)生高頻PWM波后，先經(jīng)過濾波積分電路變換 成0到-5V直流信號(hào)，再經(jīng)過電壓/電流變換以及增益調(diào)整電路，最后變換成0到20mA 信號(hào)輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路用于采集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速或頻^，包括二極管鉗位電 路、二階有源濾波電路、過零點(diǎn)比較電路，光耦隔離電路，需要采集的信號(hào)先通過二極 管鉗位電路，再通過二階有源濾波電路濾去高頻信號(hào)，然后經(jīng)過過零點(diǎn)比較電路變成方 波后再通過光耦隔離電路變成0-SV的標(biāo)準(zhǔn)方波信號(hào)，輸入CPU的高速輸入通道進(jìn)行測量。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)手動(dòng)閉環(huán)控制的智能裝置，包括CPU板、電源板和信號(hào)處理板，其特征在于所述CPU板分別與信號(hào)處理板的轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路、開關(guān)量輸入/輸出隔離電路、模擬量輸入處理電路、模擬量輸出處理電路及通訊接口相連，所述通訊接口與調(diào)試計(jì)算機(jī)相接，所述模擬量輸出處理電路引出綜合輸出信號(hào)至比例伺服閥及功放，并引出模擬輸出信號(hào)表示接力器行程；所述模擬量輸入處理電路分別與主接力器位置信號(hào)線、主配壓閥位置信號(hào)線、伺服比例閥位置信號(hào)線、控制器輸出信號(hào)線相連；所述轉(zhuǎn)速/頻率測量處理電路與機(jī)組頻率或轉(zhuǎn)速信號(hào)線相連。本實(shí)用新型不需要引入機(jī)械反饋可實(shí)現(xiàn)調(diào)速器手動(dòng)操作時(shí)主接力器的閉環(huán)控制。
文檔編號(hào)F03B15/00GK201794708SQ20102015658
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者張?zhí)? 朱軍, 朱祥, 蔡衛(wèi)江, 蔡曉峰, 陳東民, 陳曉勇, 陳登山 申請(qǐng)人:南京南瑞集團(tuán)公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院