一种水电站调功继电器在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水电站调功继电器在线监测系统，包括继电器驱动回路、水电站现地LCU、人机接口、信号采集装置和智能分析单元；操作员通过人机接口向水电站现地LCU下发有功调节命令，现地LCU接收到命令后驱动继电器动作，信号采集装置通过接收继电器动作的高低电平进行二进制量的采集，并送入智能分析单元进行存储和分析，用于在线智能分析和功能性报警，可以更有效的提高设备的稳定性和可靠性，保证设备安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种水电站调功继电器在线监测系统
本技术涉及一种工业自动化
，尤其涉及一种水电站调功继电器在线监测系统。
技术介绍
目前，水电站机组调速器较多采用开度模式，负荷的调整完全依靠计算机监控系统的有功增减继电器动作下发脉冲，尤其是电网内承担调频的水电机组，有功增减继电器每天动作多达上千次。但大多水电站对于此类虽然重要，但价值较低的设备并未引起足够重视，仅购买知名品牌或价值相对较昂贵继电器，并定期更换的方式来尽量避免故障的发生。但这样的做法即不可靠，也不经济。另外，有部分现有专利设备仅在设备检修时，可以对继电器进行机械和电气参数的测量，并判断继电器状态。但这种做法的实时性很差，无法对继电器的健康状况进行有效关注。如遇到未及时更换就损坏的情况，还可能对导致机组过负荷运行造成机组事故，更有甚者造成电网严重事故。尤其是在藏中电网这种“大机小网”形势严峻的情况下，大型水电机组有功调节误动或拒动很可能导致电网崩溃。另有中国专利号为：201520579714.2，于2015.12.23公告了一种继电器接触电阻在线监测装置。本技术包括继电器。是由监测装置通过其内设置的横梁架与继电器相连接；监测装置底座上的触角列和触角列均连接外接直流电源，外接直流电源的回路上设有指示灯。当所监测的到直流电阻过大时，其可以显示故障继电器，并报警，可以有效的监测继电器的使用寿命，提醒工作人员及时更换旧的继电器；也可以直接的反映出继电器故障，方便事故处理时的故障发现，但其稳定性和可靠性较差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本技术提供了一种水电站调功继电器在线监测系统，其目的是实现对继电器和设备状态的实时监测，更有效的提高设备的稳定性和可靠性，保证设备安全运行。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种水电站调功继电器在线监测系统，包括继电器驱动回路、水电站现地LCU和人机接口，操作员通过人机接口向水电站现地LCU下发有功调节命令，现地LCU接收到命令后驱动继电器动作，其特征在于：还包括信号采集装置和智能分析单元；所述信号采集装置，用于采集继电器动作次数和/或吸合时间信息；并将采集的信息送入智能分析单元；所述智能分析单元，对送入的信息进行统计并与存储的继电器额定数据进行比较；所述智能分析单元与人机接口通信，水电站现地LCU与智能分析单元通信。所述的信号采集装置为开关量采集装置，用于收继电器动作的高低电平进行二进制量的采集。所述的智能分析单元包括：存储模块：用于存储继电器的额定动作次数和额定吸合时间；计时器：用于记录和统计继电器的吸合时间；统计模块：用于记录和统计继电器的动作次数；比较器：用于将统计继电器的吸合时间与额定吸合时间进行比较；以及将统计的动作次数分别与继电器的额定动作次数进行比较；通信模块：将比较结果通信至人机接口。本技术具有以下优点：1、本方法能实时对继电器的健康状况进行有效的在线监测，能及时掌握继电器损坏的情况并进行更换，防止机组过负荷运行造成机组事故，更有甚者造成电网严重事故，尤其是在藏中电网这种“大机小网”形势严峻的情况下，大型水电机组有功调节误动或拒动很可能导致电网崩溃。2、本系统可以实现继电器寿命和设备状态的实时监测，相比每年仅检修时才进行一次技术评估，可以更有效的提高设备的稳定性和可靠性，保证设备安全运行。另外，本系统支持多种国际标准化的通信规约，且扩展性较好，除水电行业、继电器设备外，其他行业、类似设备均可应用。和现有技术相比有很好的实时性和扩展性，用户可根据自身需求制定不同的管理策略。另外，本系统通用性很好，可应用于其他领域和其他设备的管理工作。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式实施例1一种水电站调功继电器在线监测方法，主要对在运行过程中的有功增、减开出继电器的动作次数和动作时间进行实时统计，并对统计数据进行分析，以实现对继电器进行生命周期管理、修正和状态评估，而且还有很强的可推广性，能够应用于其他设备。包括如下步骤：(1)采集继电器动作次数和/或吸合时间信息；(2)将采集的动作次数和/或吸合时间进行统计，与继电器的额定动作次数、额定吸合时间进行比较；当a.采集的动作次数大于额定动作次数的80-%90%（如：90%），或吸合时间大于额定吸合时间的90%时80-%90%（如：90%），起动报警器报警；比如：某继电器的额定动作为10000次，当实际采集的动作次数达到8000-9000次中某一值时，做出多级别报警，使用不同颜色、声音提醒通过人机接口设备反馈给运行人员。b．采集的动作次数等于额定动作次数，或吸合时间等于额定吸合时间时，继电器停止工程并进行更换。比如：某继电器的额定动作为10000次，当实际采集的动作次数达到10000次时，必须进行更换。还包括对继电器的额定动作次数和/或额定吸合时间进行修正的步骤，所述修正方法是：当继电器采集的动作次数和/或吸合时间信息均未达其额定值即损坏时，所述修正方法是：当继电器采集的动作次数和/或吸合时间信息均未达其额定值即损坏时，将继电器额定动作次数修正至损坏时的动作次数；将继电器额吸合时间修正至损坏时的吸合时间值。例如：某一继电器额定动作为10000次，但实际应用中该继电器多次（如3次）在小于额定动作次数（如8000次）即损坏，则应对该继电器的电器额定动作次数调整至该次数（如8000次）。一种水电站调功继电器在线监测系统，如图1所示，包括继电器驱动回路、水电站现地LCU和人机接口，操作员通过人机接口向水电站现地LCU下发有功调节命令，现地LCU接收到命令后驱动继电器动作，还包括信号采集装置和智能分析单元；信号采集装置，用于采集继电器动作次数和/或吸合时间信息；并将采集的信息送入智能分析单元；信号采集装置为开关量采集装置，用于收继电器动作的高低电平进行二进制量的采集。正常情况下的水电站控制流程为操作员通过人机接口向水电站现地LCU下发有功调节命令，现地LCU接收到命令后进行必要的逻辑判断后驱动继电器动作。遥控命令下发至调速器后，现地LCU采集到有功功率发生变化，后通过人机接口反馈给操作员。本技术信号采集装置通过接收继电器动作的高低电平进行二进制量的采集，并上送智能分析单元进行存储和分析。智能分析单元，对送入的信息进行统计并与存储的继电器额定数据进行比较；智能分析单元还通过IEC60870-5-104国际性的标准通信规约和水电站现地LCU进行通信，采集现地LCU用户程序发出有功增减的动作信号，并将采集到的以上两组数据进行在线统计。统计的结果用于在线智能分析和功能性报警。由于智能分析单元可进行逻辑判断和处理，还可以按照用户要求根据现场实际情况自行开发和进行数据修正，有非常好的灵活性。智能分析单元与人机接口通信，水电站现地LCU与智能分析单元通信。智能分析单元包括：存储模块：用于存储继电器的额定动作次数和额定吸合时间；计时器：用于记录和统计继电器的吸合时间；统计模块：用于记录和统计继电器的动作次数；比较器：用于将统计继电器的吸合时间与额定吸合时间进行比较；以及将统计的动作次数分别与继电器的额定动作次数进行比较；通信模块：将比较结果通信至人机接口。继电器的机械寿命主要体现在动作次数，当动作次数超过额定或特殊环境下的修正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水电站调功继电器在线监测系统，包括继电器驱动回路、水电站现地LCU和人机接口，操作员通过人机接口向水电站现地LCU下发有功调节命令，现地LCU接收到命令后驱动继电器动作，其特征在于：还包括信号采集装置和智能分析单元；所述信号采集装置，用于采集继电器动作次数和/或吸合时间信息；并将采集的信息送入智能分析单元；所述智能分析单元，对送入的信息进行统计并与存储的继电器额定数据进行比较；所述智能分析单元与人机接口通信，水电站现地LCU与智能分析单元通信。

【技术特征摘要】
1.一种水电站调功继电器在线监测系统，包括继电器驱动回路、水电站现地LCU和人机接口，操作员通过人机接口向水电站现地LCU下发有功调节命令，现地LCU接收到命令后驱动继电器动作，其特征在于：还包括信号采集装置和智能分析单元；所述信号采集装置，用于采集继电器动作次数和/或吸合时间信息；并将采集的信息送入智能分析单元；所述智能分析单元，对送入的信息进行统计并与存储的继电器额定数据进行比较；所述智能分析单元与人机接口通信，水电站现地LCU与智能分析单元通信。2.根据权利要求1所述的一种水电站调功...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子铭，韩清禹，刘伟，何沐星，尹力，
申请(专利权)人：华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司，
类型：新型
国别省市：西藏,54