大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于电机系统控制技术领域，具体涉及一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统及控制方法，包括：8500kw电机、滑差装置、主监控PC机、PLC主站和滑差控制柜和设置在滑差控制柜内的若干套滑差控制装置；8500kw电机分别与滑差装置和滑差控制柜连接，所述每套滑差控制装置内包括：变频器、滑差PLC子站、通讯控制模块和电流测量装置。本发明专利技术实现了高参数和高精度的滑差启动方式控制，能够满足大功率脉冲发电机组频繁启动和进行多套滑差控制装置的连锁控制的技术要求，能够满足机组启动安全并按照给定电流稳定加速。安全并按照给定电流稳定加速。安全并按照给定电流稳定加速。

【技术实现步骤摘要】
大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于电机系统控制
，具体涉及一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]传统的电机转子串电阻起动控制方式运用于小功率场合，通过改变滑差电阻维持定子电流恒定转子回路串电阻的恒转矩起动，控制参数和精度要求低。传统的控制系统仅支持从停止状态启动到最高转速，且采用传统的滑差控制系统加速电机所能达到的最高转速较低，无法满足装置实验的放电需求。此外，现有的滑差控制方式在加速过程中定子电流波动较大，无法稳定使机组按照给定电流加速。
[0003]大功率立式脉冲发电机组电机功率高达8500kW，电机启动转矩大，启动时间长。根据2M装置的实验的要求，需要机组在规定时间内快速启动，在实验过程中频繁放电和再加速。大功率脉冲发电机组采用液体转差调节器(这里简称为滑差)对机组进行控制，滑差装置上配备了高位、预定位、低位、预低位四个行程开关，包含快提、提高位、加速三种运行方式。实验过程中滑差装置需要再预定位和低位之间频繁动作，以实现机组放电和再加速过程。滑差装置低位极板间的电阻液间距仅为2
㎜
，为了进一步提高机组转速，到达低位后需要进行短接操作，使转子所串电阻进一步降低。如何保证不发生定子过电流，需要改进系统控制方式。发电机组对于加速时间、电流波动、转矩稳定度参数都要求极高，因此，需要设计一种在大功率脉冲发电机组中能控制高参数、高精度的滑差控制系统及控制方法来解决上述现有技术问题。

技术实现思路
r/>[0004]本专利技术提出一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统及控制方法，用于解决现有技术中机组频繁启动无法满足机组启动安全和稳定性的技术问题，此外，现有滑差控制装置控制方式在加速过程中定子电流波动较大，无法稳定使机组按照给定电流加速的技术问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统，包括：8500kw电机、滑差装置、主监控PC机、PLC主站和滑差控制柜和设置在滑差控制柜内的若干套滑差控制装置；8500kw电机分别与滑差装置和滑差控制柜连接，所述每套滑差控制装置内包括：变频器、滑差PLC子站、通讯控制模块和电流测量装置；
[0007]所述滑差控制装置内滑差变频器与滑差PLC子站连接，滑差变频器内包含PID调节器，通讯控制模块设置在滑差PLC子站内，电流测量装置与滑差变频器内的PID调节器连接。
[0008]所述主监控PC机与PLC主站连接，所述PLC主站还与滑差控制柜连接。
[0009]所述每套滑差控制装置内的滑差PLC子站通过滑差控制柜均连接至PLC主站。
[0010]所述的滑差装置内包含液体电阻。
[0011]所述8500KW电机通过转子串联滑差装置内的液体电阻方式进行启动。
[0012]每套滑差控制装置中的滑差PLC子站的控制逻辑中均包含：滑差控制系统提高位运行方式、滑差控制系统快提运行方式和滑差控制系统加速运行方式；
[0013]当滑差控制系统运行快提运行方式时，滑差控制装置中的滑差变频器给定频率为50HZ，，滑差装置在10s左右快速提升至预定位一；
[0014]当滑差控制系统运行提高位运行方式时，滑差变频器控制给定频率为50HZ，滑差装置提升高位；
[0015]当滑差控制系统运行加速运行方式时，滑差控制装置中的滑差变频器给定频率为最高为100Hz，最低为20Hz；引入机组定子侧电流作为反馈信号进行PID调节，滑差装置由高位或预定位一下降至低位
[0016]所述若干套滑差控制装置的数量为三套，所述三套滑差控制装置的名称分别为序号一滑差控制装置、序号二滑差控制装置和序号三滑差控制装置。
[0017]所述滑差PLC子站与PLC主站的通讯均采用PROFIBUS DP通讯协议；所述主监控PC机与PLC主站之间采用MPI通讯协议。
[0018]所述主站PLC控制三套滑差控制装置按照预设的加速顺序先后进行加速运行，三套滑差控制装置预设的加速顺序依次为序号三滑差控制装置、序号一滑差控制装置和序号二滑差控制装置，以此保证同一时间只有一套滑差装置进行加速，避免多套滑差控制装置同时工作。
[0019]所述每套滑差控制装置均具有本地控制和计算机控制两种控制方式，计算机控制方式是通过主监视PC机控制PLC主站，并对与PLC主站相连接的滑差PLC子站进行控制；
[0020]本地控制方式通过滑差控制柜直接对滑差PLC子站进行控制；
[0021]上述本地控制和计算机控制两种控制方式中计算机控制具有优先权。
[0022]所述滑差控制系统运行加速运行时，启动阶段具有时间延迟功能；对所述PID调节器进行定子电流停止值和定子电流启动值的数值设定。
[0023]所述滑差控制系统提高位运行方式、滑差控制系统快提运行方式和滑差控制系统加速运行方式的每个运行方式都有三种不同操作方法，三种不同操作方法别是手动、自动
‑
按钮、自动
‑
WinCC操作方式。
[0024]一种如上所述的大功率脉冲发电机组滑差控制系统的控制方法，包括如下控制步骤：
[0025]步骤一：当滑差控制装置中PLC子站满足滑差控制系统启动条件，且PLC子站收到主监控PC机计算机控制或本地控制命令后，机组启动，滑差控制装置延时启动后，滑差变频器开始工作，执行滑差控制系统的加速运行方式；
[0026]步骤二：定子电流引入PID调节器接收8500KW电机定子电流信号，控制电极下降速度，控制电极下降速度，电机到达低位后，电极启动完成。
[0027]步骤三：在步骤二过程中若机组放电，则滑差控制系统启动快提运行方式，滑差电机提升至预定位一，放电完成后再次加速操作，PID调节器反馈个控制工作，电机达到低位，加速完成。当步骤二过程中机组停机时，滑差控制系统执行提高位运行方式，滑差变频器给定频率为50HZ，滑差装置提升高位。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]本专利技术设计的滑差控制系统及其控制方法，实现了高参数和高精度的滑差启动方式控制，能够满足大功率脉冲发电机组频繁启动和进行多套滑差控制装置的连锁控制的技术要求，能够满足机组启动安全并按照给定电流稳定加速。
[0030]此外，本专利技术设计的滑差控制装置还有如下具体技术优势：
[0031]1)本专利技术设计的滑差控制系统考虑到多套滑差控制装置同时工作时，多套滑差控制装置采用连锁控制方法运行，通过不同套滑差控制装置间的连锁控制，多套滑差控制系统按照先后顺序进行加速，避免了同时加速。保证同一时间只有一套滑差装置进行加速，提高了可靠性和运行参数。
[0032]2)本专利技术设计的滑差控制系统中的滑差控制装置采用了三种控制运行方式，分别是快提、提高位、加速运行方式，给定不同的控制参数，每种运行方式都有手动、自动
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按钮、自动
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统，其特征在于，包括：8500kw电机、滑差装置、主监控PC机、PLC主站和滑差控制柜和设置在滑差控制柜内的若干套滑差控制装置；8500kw电机分别与滑差装置和滑差控制柜连接，所述每套滑差控制装置内包括：变频器、滑差PLC子站、通讯控制模块和电流测量装置，所述滑差控制装置内滑差变频器与滑差PLC子站连接，滑差变频器内包含PID调节器，通讯控制模块设置在滑差PLC子站内，电流测量装置与滑差变频器内的PID调节器连接。所述主监控PC机与PLC主站连接，所述PLC主站还与滑差控制柜连接。2.根据权利要求1所述的一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统，其特征在于：所述每套滑差控制装置内的滑差PLC子站通过滑差控制柜均连接至PLC主站。3.根据权利要求2所述的一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统，其特征在于：所述的滑差装置内包含液体电阻。4.根据权利要求3所述的一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统，其特征在于：所述8500KW电机通过转子串联滑差装置内的液体电阻方式进行启动。5.根据权利要求4所述的一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统，其特征在于：每套滑差控制装置中的滑差PLC子站的控制逻辑中均包含：滑差控制系统提高位运行方式、滑差控制系统快提运行方式和滑差控制系统加速运行方式；当滑差控制系统运行快提运行方式时，滑差控制装置中的滑差变频器给定频率为50HZ，，滑差装置在10s左右快速提升至预定位一；当滑差控制系统运行提高位运行方式时，滑差变频器控制给定频率为50HZ，滑差装置提升高位；当滑差控制系统运行加速运行方式时，滑差控制装置中的滑差变频器给定频率为最高为100Hz，最低为20Hz；引入机组定子侧电流作为反馈信号进行PID调节，滑差装置由高位或预定位一下降至低位。6.根据权利要求5所述的一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统，其特征在于：所述若干套滑差控制装置的数量为三套，所述三套滑差控制装置的名称分别为序号一滑差控制装置、序号二滑差控制装置和序号三滑差控制装置。7.根据权利要求6所述的一种大功率脉冲发电机组转子短接式滑差控制系统，其特征在于：所述滑差PLC子站与PLC主站的通讯均采用PROFIBUS DP通讯协议；所述主监控PC机与PLC主站之间采用MP...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，徐丽荣，胡浩天，康莉，任岷，李华俊，彭建飞，王海兵，何金成，戢洋，廖超，高定强，冉文杰，甘辉，邓茂才，金庆华，张建，王英翘，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：