專利名稱：三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法及控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)組控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的三角閃蒸 循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法及控制裝置。
背景技術(shù)：
大部分工業(yè)余熱、地?zé)?、太陽熱機(jī)生物質(zhì)能都屬于低溫能源，其由于壓力、溫度等 參數(shù)的品位較低，回收發(fā)電的技術(shù)難度較大。目前主要有閃蒸式和雙循環(huán)式兩種方式，簡述 如下其一，為閃蒸式(也稱擴(kuò)容法)。即一定壓力的汽水混合物，首先進(jìn)入汽水分離器， 將蒸汽與熱水分離；分離后的一次蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)；而分離后的熱水進(jìn)入減壓器(也稱閃 蒸器或稱擴(kuò)容器)，壓力下降，一部分熱水變?yōu)槎握羝?壓力比一次蒸汽低)，然后將其引 入汽輪機(jī)低壓段。一次蒸汽和二次蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。其二，為雙循環(huán)式(也稱中間介質(zhì)法)。即熱水進(jìn)入換熱器，在換熱器中將熱量傳 給低沸點(diǎn)介質(zhì)，放熱后溫度降低了的熱水排入回灌井或作其它應(yīng)用；低沸點(diǎn)介質(zhì)在換熱器 中吸熱后變?yōu)榫哂幸欢▔毫Φ恼羝?，推?dòng)汽輪機(jī)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；從汽輪機(jī)排出的汽體， 在冷凝器中凝結(jié)成液體，用泵將液體送入換熱器，重新吸熱蒸發(fā)變成汽體。如此周而復(fù)始， 熱水的熱量不斷傳給低沸點(diǎn)介質(zhì)，便可連續(xù)發(fā)電。結(jié)合上述兩種技術(shù)的特點(diǎn)，申請人發(fā)明雙循環(huán)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)技術(shù)，有關(guān)細(xì)節(jié)具 體可參見02230217. 4,03123341. 4、03261678. 3等中國專利文獻(xiàn)。這種螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)(以 下簡稱螺桿動(dòng)力機(jī))，對蒸汽參數(shù)和品質(zhì)要求不高，不僅適用于過熱蒸汽和飽和蒸汽，也可 以直接利用熱水或汽水兩相高效率地產(chǎn)生蒸汽，以下對其熱力系統(tǒng)及熱力過程簡要進(jìn)行說 明。圖1為雙循環(huán)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)發(fā)電機(jī)組的熱力系統(tǒng)，設(shè)置高溫、低溫兩個(gè)循環(huán)通 路，其中分別設(shè)有螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)8、10，以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)6、5發(fā)電。為控制系統(tǒng)運(yùn)行，螺桿膨 脹動(dòng)力機(jī)8、10的進(jìn)出管路上設(shè)置多個(gè)控制閥，如調(diào)節(jié)閥、快速關(guān)斷閥(快關(guān)閥)、排空閥、安 全閥等；同時(shí)，設(shè)置壓力表、溫度表等儀表，以保證發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程安全。上述雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)十分緊湊，其采用從熱源流體取熱、低沸點(diǎn)介質(zhì)在螺 桿動(dòng)力機(jī)內(nèi)做功的雙循環(huán)發(fā)電原理，和汽輪機(jī)相比，在同樣熱源溫度范圍內(nèi)，排汽的容積流 量可以大大降低，系統(tǒng)管路及設(shè)備緊湊、投資少、效益高。該雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括三種工作 模式在高溫模式下，關(guān)閉控制閥2、7、15，打開控制閥11，熱水沿管路流經(jīng)螺桿膨脹動(dòng) 力機(jī)8、冷凝蒸發(fā)器3、預(yù)熱器4、蓄水罐13，再由水泵9將蓄水罐13里的凝結(jié)水泵入熱源體 1。由此，熱水循環(huán)進(jìn)入螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)8內(nèi)做功，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)6發(fā)電。在低溫模式下，關(guān)閉控制閥7、11、15，打開控制閥2，熱水流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3、預(yù)熱 器4、蓄水罐13，再由凝結(jié)水泵9泵入熱源體1 ；低沸點(diǎn)工質(zhì)流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3、螺桿膨脹動(dòng) 力機(jī)10、蒸發(fā)器12、蓄工質(zhì)罐18，再由工質(zhì)泵16泵入預(yù)熱器4預(yù)熱。熱水流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3時(shí)，對低沸點(diǎn)工質(zhì)進(jìn)行加熱，使其質(zhì)溫度升高，達(dá)到飽和溫度，生成飽和氣或氣液兩相；而 被加熱工質(zhì)進(jìn)入螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)10做功，并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)5發(fā)電。做功后的低沸點(diǎn)工質(zhì)從螺 桿膨脹動(dòng)力機(jī)10流入冷凝器12，通過冷水泵17從冷水源體14泵入的冷卻水冷凝，最后進(jìn) 入蓄工質(zhì)罐18。在高溫-低溫聯(lián)動(dòng)模式下，關(guān)閉控制閥2、7、11、15，熱水流經(jīng)第一螺桿膨脹動(dòng)力機(jī) 8、冷凝蒸發(fā)器3、預(yù)熱器4、蓄水罐13，再由凝結(jié)水泵9泵入熱源體1 ；由此，熱水循環(huán)進(jìn)入螺 桿膨脹動(dòng)力機(jī)8做功，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)6發(fā)電。同時(shí)，低沸點(diǎn)工質(zhì)流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3、螺桿膨脹 動(dòng)力機(jī)10、蒸發(fā)器12、蓄工質(zhì)罐18，再由工質(zhì)泵16泵入預(yù)熱器4預(yù)熱；熱水從螺桿膨脹動(dòng) 力機(jī)8流出后流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3，對低沸點(diǎn)工質(zhì)進(jìn)行加熱，使低沸點(diǎn)工質(zhì)溫度升高，達(dá)到飽 和溫度，生成飽和氣或氣液兩相；而從冷凝蒸發(fā)器3流出的被加熱的工質(zhì)進(jìn)入螺桿膨脹動(dòng) 力機(jī)10做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)5發(fā)電；做功后的低沸點(diǎn)工質(zhì)從螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)10流出進(jìn)入冷凝 器12，通過冷卻水冷凝后進(jìn)入蓄工質(zhì)罐18內(nèi)。上述螺桿動(dòng)力機(jī)可以構(gòu)成一般蒸汽動(dòng)力循環(huán)或汽液兩相動(dòng)力循環(huán)，還可構(gòu)成有機(jī) 介質(zhì)雙循環(huán)。而有機(jī)介質(zhì)雙循環(huán)或構(gòu)成有機(jī)蒸汽朗肯循環(huán)(0RC)，或構(gòu)成汽液兩相三角形循 環(huán)(0TFC)，兩者熱力循環(huán)過程分別如圖2a、圖2b所示。研究表明，和直接降壓閃蒸或0RC 相比，采用三角形閃蒸循環(huán)可以從熱源回收近兩倍的電力。三角形閃蒸循環(huán)系統(tǒng)前景良好，但目前在發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用還不夠廣泛，特別是對螺 桿脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制不夠完善。有鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種高效、使用方便的三角 形閃蒸循環(huán)系統(tǒng)的控制方法及控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法及控制裝置，以便高 效、方便地監(jiān)測和調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制 方法，適于螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程控制，包括SO、初始化I/O接口及相應(yīng)數(shù)據(jù)；S1、判斷現(xiàn)場信號采集是否正常，若是，進(jìn)入步驟S2;若否，進(jìn)入步驟S5;S2、開啟所有控制輔機(jī)設(shè)備；S3、調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速；S4、并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率；S5、報(bào)警并進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)過程。優(yōu)選地，包括手動(dòng)運(yùn)行模式和自動(dòng)運(yùn)行模式，其中，所述步驟S4之后包括S6、判斷是否進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)切換，若是，發(fā)出自動(dòng)/手動(dòng)運(yùn)行指令后，進(jìn)入步驟S2 ；若否，按當(dāng)前運(yùn)行模式正常運(yùn)行。優(yōu)選地，在自動(dòng)運(yùn)行模式下，所述步驟S3包括
S31、產(chǎn)生I段指令，調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的I段轉(zhuǎn)速；S32、產(chǎn)生II段指令，調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的II段轉(zhuǎn)速；S33、產(chǎn)生III段指令，PID控制螺桿動(dòng)力機(jī)的額定轉(zhuǎn)速；所述步驟S4包括S41、自動(dòng)合閘并網(wǎng)，步進(jìn)式調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的功率；S42、PID控制發(fā)電機(jī)的額定功率。優(yōu)選地，在手動(dòng)運(yùn)行模式下，所述步驟S3為通過手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門開度大小，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速；所述步驟S4為手動(dòng)并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率。優(yōu)選地，所述步驟S5包括根據(jù)故障信號的種類，選擇進(jìn)入一般性保護(hù)/或緊急性保護(hù)。優(yōu)選地，在一般性保護(hù)下，所述步驟S5包括判斷為保護(hù)性報(bào)警信號時(shí)，保護(hù)延時(shí)2 3分鐘；或者，停機(jī)按鈕觸發(fā)之下；關(guān)閉 調(diào)節(jié)閥，并打開排空閥。優(yōu)選地，在緊急性保護(hù)下，所述步驟S5包括判斷為緊急保護(hù)信號時(shí)，信號濾波100 150ms ；或者，急停按鈕觸發(fā)之下；關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉快關(guān)閥，打開排空閥，發(fā)電機(jī)解列，并AVR滅磁。本發(fā)明還公開一種三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制裝置，適于螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的 運(yùn)行過程控制，包括初始化模塊，用于初始化I/O接口及相應(yīng)數(shù)據(jù)；現(xiàn)場信號判斷模塊，用于判斷現(xiàn)場信號采集是否正常，獲得一判斷結(jié)果；報(bào)警及自動(dòng)保護(hù)模塊，用于在所述判斷結(jié)果表征現(xiàn)場信號采集異常時(shí)，發(fā)出報(bào)警 信號并進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)；輔機(jī)設(shè)備控制模塊，用于在所述判斷結(jié)果表征現(xiàn)場信號采集正常時(shí)開啟所有控制 輔機(jī)設(shè)備；動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速；發(fā)電機(jī)并網(wǎng)及功率調(diào)節(jié)模塊，用于螺桿動(dòng)力機(jī)并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率。優(yōu)選地，設(shè)置有手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)行模式切換模塊。優(yōu)選地，設(shè)置有人機(jī)交互界面。本發(fā)明可高效、方便地對螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測及調(diào)節(jié)，具體而言并網(wǎng)前， 實(shí)行轉(zhuǎn)速控制程序，以保證發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)的安全；并網(wǎng)后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速隨電網(wǎng)頻率波動(dòng)，通 過并聯(lián)PID調(diào)節(jié)模式，控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥的開度，保證機(jī)組功率的輸出，即蒸汽不足 時(shí)打開閥門盡量多發(fā)電，而蒸汽富余時(shí)控制在額定功率。特別地，本發(fā)明可在自動(dòng)控制方式 與手動(dòng)控制方式之間實(shí)現(xiàn)無擾相互切換；還設(shè)置多套保護(hù)裝置，其中任一項(xiàng)發(fā)生故障，都能 及時(shí)報(bào)警，必要時(shí)自動(dòng)停機(jī)，確保設(shè)備安全。


圖1是雙循環(huán)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)熱力系統(tǒng)的示意圖；圖2a是朗肯循環(huán)的熱力過程圖，其中，T為溫度，S為熵值，1-4為工質(zhì)狀態(tài)；
圖2b是三角形閃蒸循環(huán)的熱力過程圖，其中的有關(guān)符號與圖2a相同；圖3是本發(fā)明三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)控制方法的流程圖；圖4是圖3中報(bào)警并進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)過程的流程圖；圖5是本發(fā)明三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)控制裝置的組成圖；圖6是圖5中動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)模塊在自動(dòng)運(yùn)行模式下的組成圖；圖7是圖5中發(fā)電機(jī)并網(wǎng)及功率調(diào)節(jié)模塊控制裝置在自動(dòng)運(yùn)行模式下的組成圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的功能是，作為同步發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)的控制屏，以及作為螺桿動(dòng)力機(jī)的保 護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其主要作用是(1)采集螺桿動(dòng)力機(jī)各傳感器的參數(shù)；(2)以通訊方式采集發(fā)電機(jī) 電量參數(shù)；(3)控制螺桿動(dòng)力機(jī)進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制螺桿動(dòng)力機(jī)蒸汽的進(jìn)氣量，達(dá) 到控制螺桿動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速及調(diào)節(jié)功率的目的；(4)判斷并執(zhí)行相關(guān)螺桿動(dòng)力機(jī)保護(hù)(停機(jī)、跳 閘等系列動(dòng)作)；(5)操作發(fā)電機(jī)并網(wǎng)。本發(fā)明控制裝置采用電動(dòng)調(diào)速控制器，電氣部分可采用西門子可編程控制器 (PLC)。同時(shí)，由PLC與HMI (Human Machine Interface，人機(jī)接口 )組成友好的人機(jī)接面， 操作簡單，可以方便地與上位機(jī)通信。這樣，可實(shí)現(xiàn)“一鍵式”啟動(dòng)，采用流程為啟動(dòng)油泵一按啟動(dòng)(運(yùn)行條件滿足)一 自動(dòng)運(yùn)行開機(jī)流程自動(dòng)合閘一自動(dòng)運(yùn)行到額定工況一故障自動(dòng)停機(jī)。其中，部分過程的操 作方式為啟動(dòng)油泵可通過按觸摸屏按鈕完成當(dāng)油泵停止工作時(shí)，則按下啟動(dòng)；當(dāng)油泵工 作時(shí)，則按下停止。在任何情況下(除非緊急保護(hù))，設(shè)備均可手動(dòng)開機(jī)。但若有故障發(fā)生，仍執(zhí)行保 護(hù)動(dòng)作；而在非停機(jī)、急停、報(bào)警保護(hù)情況下，均可自動(dòng)開機(jī)。為更進(jìn)一步理解本發(fā)明的基本原理，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組 的運(yùn)行控制過程進(jìn)行描述。參見圖3，為本發(fā)明三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)控制方法的流程圖，其適于螺桿動(dòng)力機(jī) 的運(yùn)行過程控制，包括手動(dòng)運(yùn)行模式和自動(dòng)運(yùn)行模式，以下著重對自動(dòng)運(yùn)行模式的控制方 法進(jìn)行說明。S301、初始化I/O接口及相應(yīng)數(shù)據(jù)。在設(shè)備啟動(dòng)運(yùn)行的首個(gè)掃描周期，必須對化I/O接口及相應(yīng)數(shù)據(jù)或提示進(jìn)行初始 化。S302、判斷現(xiàn)場信號采集是否正常，若是，進(jìn)入步驟S303 ；若否，進(jìn)入步驟S309。在系統(tǒng)啟動(dòng)后，對設(shè)備各信號進(jìn)行檢測、判斷，若檢測到相應(yīng)地故障信號，則可根 據(jù)故障的級別進(jìn)行相應(yīng)的處理措施。S303、發(fā)出手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行指令。本發(fā)明包括手動(dòng)運(yùn)行模式與手動(dòng)運(yùn)行模式，并能實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換，從而控制裝置 手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行，以下對兩種運(yùn)行模式分別說明。其中，在自動(dòng)運(yùn)行模式下，控制過程為
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S304A、自動(dòng)開啟所有控制輔機(jī)設(shè)備。在并網(wǎng)前，實(shí)行轉(zhuǎn)速控制程序，以保證發(fā)電機(jī)并網(wǎng)安全，具體分三個(gè)階段進(jìn)行控 制S3051A、產(chǎn)生I段指令，調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的I段轉(zhuǎn)速；S3052A、產(chǎn)生II段指令，調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的II段轉(zhuǎn)速；S3053A、產(chǎn)生III段指令，PID控制螺桿動(dòng)力機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速信號曲子螺桿輸出軸測速傳感器的調(diào)節(jié)參數(shù)，采用并聯(lián)PID調(diào)節(jié)模式，控制 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥的開度，從而保證螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)按設(shè)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。之后再進(jìn)行功率 控制，具體是S3061A、自動(dòng)合閘并網(wǎng)，步進(jìn)式調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的功率；S3062A、PID控制發(fā)電機(jī)的額定功率。并網(wǎng)后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速隨電網(wǎng)頻率波動(dòng)，流體對機(jī)組的影響表現(xiàn)為功率輸出的大小。 因此，可采用RS-485通迅并采集發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況參數(shù)，以發(fā)電機(jī)功率輸出反饋?zhàn)鳛檎{(diào)節(jié)參 數(shù)，并聯(lián)PID調(diào)節(jié)模式，控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥的開度，從而保證螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的功 率輸出。蒸汽不足時(shí)，打開閥門盡量多發(fā)電；反之，蒸汽富余時(shí)，控制在額定功率。需指出的是，自動(dòng)運(yùn)行模式需滿足以下要求(1)自動(dòng)運(yùn)行必須在自動(dòng)啟動(dòng)允許 的條件下進(jìn)行，若不滿足自動(dòng)運(yùn)行條件，則無法切入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；(2)切入方法為按自動(dòng) 啟動(dòng)按鈕3秒鐘，系統(tǒng)切入自動(dòng)運(yùn)行。而在手動(dòng)運(yùn)行模式下的過程與此類似，具體包括以下步驟S304B、手動(dòng)開啟所有控制輔機(jī)設(shè)備；S305B、手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門開度大小，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速；S306B、手動(dòng)并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率。需注意的是，手動(dòng)運(yùn)行模式需滿足一定要求(1)手動(dòng)運(yùn)行模式必須在手動(dòng)條件 允許下進(jìn)行；(2)手動(dòng)與自動(dòng)運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)無擾切換；(3)在任何情況(非停機(jī)保護(hù))下，可 以通過按預(yù)先在觸摸屏設(shè)置的按鈕切入手動(dòng)；(4)參考調(diào)節(jié)閥門的行程時(shí)間，設(shè)計(jì)合理的 手動(dòng)控制速度，一般情況下，按住“開閥門”或“關(guān)閥門”閥門動(dòng)作，松開按鈕閥門停止動(dòng)作。S307、判斷是否進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)切換，若是，進(jìn)入步驟S303，發(fā)出自動(dòng)/手動(dòng)運(yùn)行指令后，進(jìn)入該運(yùn)行模式的相應(yīng)步驟；若否，按當(dāng)前運(yùn)行模式正常運(yùn)行步驟S308。S308、正常運(yùn)行。S309、報(bào)警并進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)過程。這個(gè)過程包括超速保護(hù)、潤滑油機(jī)冷卻水保護(hù)、溫度保護(hù)等，其中任一保護(hù)裝置發(fā) 生故障都能同時(shí)發(fā)出光報(bào)警，必要時(shí)能自動(dòng)停機(jī)，確保設(shè)備安全。參見圖4，上述控制過程中的報(bào)警及保護(hù)過程分為一般性保護(hù)/或緊急性保護(hù)。因 此，需根據(jù)故障信號的種類，選擇進(jìn)入一般性保護(hù)/或緊急性保護(hù)。具體說明如下在一般性保護(hù)時(shí)，S401、判斷為保護(hù)性報(bào)警信號。S402、保護(hù)延時(shí)2 3分鐘。S403、停機(jī)按鈕觸發(fā)之下。
S404、關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，并打開排空閥。在緊急性保護(hù)時(shí)，S405、判斷為緊急保護(hù)信號。S406、信號濾波 100 150ms。S407、急停按鈕觸發(fā)之下。S408、關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉快關(guān)閥，打開排空閥，發(fā)電機(jī)解列，并勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(AVR)滅磁。即緊急停機(jī)時(shí)，快速切斷閥動(dòng)作，同時(shí)立即解列發(fā)電機(jī)。一般地，可采用光報(bào)警觸發(fā)，其要求光報(bào)警觸發(fā)后，必須在故障接觸后程序自動(dòng) 復(fù)位；(2)當(dāng)“機(jī)組故障停機(jī)信號”和“機(jī)組緊急停機(jī)信號觸發(fā)后，必須進(jìn)行人工復(fù)位；(3)其 它故障解除后，自動(dòng)復(fù)位報(bào)警輸出及“光報(bào)警輸出”。參見圖5，本發(fā)明控制裝置適于螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程控制，由初始化模塊 501、現(xiàn)場信號判斷模塊502、報(bào)警及自動(dòng)保護(hù)模塊503、輔機(jī)設(shè)備控制模塊504、動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速 控制調(diào)節(jié)模塊505、發(fā)電機(jī)并網(wǎng)及功率調(diào)節(jié)模塊506、手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)行模式切換模塊507、人 機(jī)交互界面508等部分組成，其中初始化模塊501，用于初始化I/O接口及相應(yīng)數(shù)據(jù)；現(xiàn)場信號判斷模塊502，用于判斷現(xiàn)場信號采集是否正常，獲得一判斷結(jié)果；報(bào)警及自動(dòng)保護(hù)模塊503，包括超速保護(hù)單元、潤滑油機(jī)冷卻水保護(hù)單元溫度保護(hù) 單元等，用于在所述判斷結(jié)果表征現(xiàn)場信號采集異常時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號并進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)；輔機(jī)設(shè)備控制模塊504，用于在所述判斷結(jié)果表征現(xiàn)場信號采集正常時(shí)開啟所有 控制輔機(jī)設(shè)備；動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)模塊505，用于調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速；發(fā)電機(jī)并網(wǎng)及功率調(diào)節(jié)模塊506，用于螺桿動(dòng)力機(jī)并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率。手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)行模式切換模塊507，在滿足手動(dòng)/自動(dòng)條件下，可將控制裝置無擾 切換到手動(dòng)運(yùn)行模式或自動(dòng)運(yùn)行模式。人機(jī)交互界面508，方便操作并與上位機(jī)通信。參見圖6，在自動(dòng)運(yùn)行模式下的動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)模塊505，包括I段轉(zhuǎn)速控制 單元5051、II段轉(zhuǎn)速控制單元5052、III段轉(zhuǎn)速控制單元5053，其中I段轉(zhuǎn)速控制單元5051用于產(chǎn)生I段指令，調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的I段轉(zhuǎn)速；II段轉(zhuǎn)速控制單元5052用于產(chǎn)生II段指令，調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的II段轉(zhuǎn)速；III段轉(zhuǎn)速控制單元5053用于產(chǎn)生III段指令，PID控制螺桿動(dòng)力機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。參見圖7，在自動(dòng)運(yùn)行模式下的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)及功率調(diào)節(jié)模塊506，包括合閘并網(wǎng)單 元5061、步進(jìn)功率調(diào)節(jié)單元5062、額定功率調(diào)節(jié)單元5063，其中合閘并網(wǎng)單元5061，用于發(fā)電機(jī)自動(dòng)并網(wǎng)；步進(jìn)功率調(diào)節(jié)單元5062，用于實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的功率；額定功率調(diào)節(jié)單元5063，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)PID控制發(fā)電的額定功率。這樣，在自動(dòng)運(yùn)行模式下可以高效、方便地監(jiān)測和調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行 過程。本發(fā)明控制裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，其閥門控制及發(fā)電機(jī)并網(wǎng)控制均可手動(dòng)/自動(dòng)，且切換無擾；而機(jī)組調(diào)試完成后，正常情況下“一鍵啟動(dòng)”，閥門自動(dòng)調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)并 網(wǎng)；出現(xiàn)故障自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)停機(jī)保護(hù)；所有運(yùn)行參數(shù)均有記錄，數(shù)據(jù)保留時(shí)間不少于一個(gè) 月；且所有數(shù)據(jù)可下載或在線打印。 以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對 本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改 進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，適于螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程控制，其特征在于，包括S0、初始化I/O接口及相應(yīng)數(shù)據(jù)；S1、判斷現(xiàn)場信號采集是否正常，若是，進(jìn)入步驟S2；若否，進(jìn)入步驟S5；S2、開啟所有控制輔機(jī)設(shè)備；S3、調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速；S4、并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率；S5、報(bào)警并進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)過程。
2.如權(quán)利要求1所述的三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括手動(dòng)運(yùn) 行模式和自動(dòng)運(yùn)行模式，其中，所述步驟S4之后包括56、判斷是否進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)切換，若是，發(fā)出自動(dòng)/手動(dòng)運(yùn)行指令后，進(jìn)入步驟S2 ； 若否，按當(dāng)前運(yùn)行模式正常運(yùn)行。
3.如權(quán)利要求2所述的三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在自動(dòng)運(yùn)行 模式下，所述步驟S3包括531、產(chǎn)生I段指令，調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的I段轉(zhuǎn)速；532、產(chǎn)生II段指令，調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的II段轉(zhuǎn)速；533、產(chǎn)生III段指令，PID控制螺桿動(dòng)力機(jī)的額定轉(zhuǎn)速； 所述步驟S4包括541、自動(dòng)合閘并網(wǎng)，步進(jìn)式調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的功率；542、PID控制發(fā)電機(jī)的額定功率。
4.如權(quán)利要求2所述的三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在手動(dòng)運(yùn)行 模式下，所述步驟S3為通過手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門開度大小，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速； 所述步驟S4為手動(dòng)并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所 述步驟S5包括根據(jù)故障信號的種類，選擇進(jìn)入一般性保護(hù)/或緊急性保護(hù)。
6.如權(quán)利要求5所述的三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在一般性保 護(hù)下，所述步驟S5包括判斷為保護(hù)性報(bào)警信號時(shí)，保護(hù)延時(shí)2 3分鐘；或者，停機(jī)按鈕觸發(fā)之下；關(guān)閉調(diào)節(jié) 閥，并打開排空閥。
7.如權(quán)利要求5所述的三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在緊急性保 護(hù)下，所述步驟S5包括判斷為緊急保護(hù)信號時(shí)，信號濾波100 150ms ；或者，急停按鈕觸發(fā)之下； 關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉快關(guān)閥，打開排空閥，發(fā)電機(jī)解列，并AVR滅磁。
8.一種三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制裝置，適于螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程控制， 其特征在于，包括初始化模塊，用于初始化I/O接口及相應(yīng)數(shù)據(jù)；現(xiàn)場信號判斷模塊，用于判斷現(xiàn)場信號采集是否正常，獲得一判斷結(jié)果；報(bào)警及自動(dòng)保護(hù)模塊，用于在所述判斷結(jié)果表征現(xiàn)場信號采集異常時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號 并進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)；輔機(jī)設(shè)備控制模塊，用于在所述判斷結(jié)果表征現(xiàn)場信號采集正常時(shí)開啟所有控制輔機(jī) 設(shè)備；動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速；發(fā)電機(jī)并網(wǎng)及功率調(diào)節(jié)模塊，用于螺桿動(dòng)力機(jī)并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率。
9.如權(quán)利要求8所述的三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，設(shè)置有手動(dòng)/ 自動(dòng)運(yùn)行模式切換模塊。
10.如權(quán)利要求8或9所述的三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，設(shè)置有 人機(jī)交互界面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，包括S0、初始化I/O接口及相應(yīng)數(shù)據(jù)；S1、判斷現(xiàn)場信號采集是否正常，若是，進(jìn)入步驟S2；若否，進(jìn)入步驟S5；S2、開啟所有控制輔機(jī)設(shè)備；S3、調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速；S4、并網(wǎng)并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的額定功率；S5、報(bào)警并進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)過程。相應(yīng)地，本發(fā)明還公開一種三角閃蒸循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的控制裝置，包括初始化模塊、現(xiàn)場信號判斷模塊、報(bào)警及自動(dòng)保護(hù)模塊、輔機(jī)設(shè)備控制模塊、動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)模塊、發(fā)電機(jī)并網(wǎng)及功率調(diào)節(jié)模塊，可以高效、方便地監(jiān)測和調(diào)節(jié)螺桿動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程。
文檔編號H02J3/38GK101892865SQ20101023854
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者羅欣, 胡亮光, 胡達(dá) 申請人:江西華電電力有限責(zé)任公司