本发明专利技术公开了一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法包括：采集信息进行预处理并上传数据至PLC或计算机控制系统；通过发电机的视在功率与额定功率进行对比，设定相关开度；针对被控对象的温度进行精调，判断冷却对象温度与目标温度，调整阀门开度。本发明专利技术根据发电机功率对冷却器阀门开度进行粗调、根据冷却对象温度进行精调，拥有较好的响应速度和适应性，避免了电动阀频繁操作造成的操作机构过热。控制调节过程中以进水压力和温度、发电机视在功率、冷却对象温度为控制依据，以阀门开度为控制对象，全程不跟踪技术供水流量，避免了流量测值异常波动可能造成的技术供水系统误动。误动。误动。
【技术实现步骤摘要】
一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及水力发电领域，具体为一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法及系统。
技术介绍
[0002]自流供水是水电站技术供水的常见供水方式。对于中高水头电站，自流减压供水凭借其良好的经济性得到了广泛应用。
[0003]技术供水对压力和流量调节的要求较高，当采用自流供水的技术供水系统在这方面有较多局限。
[0004]第一，对于工作水头变化较大的水电厂，自流减压取水的减压阀装置虽然具备随着背压波动而浮动压力的特性，但要得到长期稳定的供水压力可能也较为困难。取水压力随着水电站运行水头变化，相同的运行方式下相应的就会造成技术供水水量的变化，严重时可能不满足水轮发电机组技术供水的水量要求，也有可能造成水量的浪费。
[0005]第二，技术供水的水温一般是随季节变化的，冬季和夏季的水温相差较大。此时即便水电站技术供水的供水压力和流量保持恒定，对水轮发电机组所起到的冷却效果可能也有较大差异。
[0006]第三，由于大型水轮发电机组主要在电网中担负调峰、调频的功能，同时电网对水轮发电机组的深度进相的能力有较高要求。发电机在这些工况运行时，机组负荷不断调节，发电机定子线棒、铁芯及转子温度随之波动，为保证发电机内部部件温度在合理范围，这就要求发电机冷却系统主动适应这种变化，随着发电机工况的变化自动调整技术供水流量。
[0007]现有的水电站水轮发电机组自流取水型技术供水，由于取水管路中并未设置有变频水泵，其流量调节较为困难。通常在机组检修完成后的技术供水充水过程中，手动调节用水阀门开度，使积水供水流量满足机组要求。当水电站水库运行参数或技术供水水温发生变化时，往往需要人工手动调节冷却水的流量，以适应这些变化，费时费力，也依赖人为经验。
技术实现思路
[0008]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0009]鉴于上述存在的问题，专利技术提供如下技术方案：一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法，
[0010]因此，本专利技术所要解决的问题在于如何提供一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法，其包括：
[0012]采集信息进行预处理并上传数据至PLC或计算机控制系统；
[0013]通过发电机的视在功率与额定功率进行对比，设定相关开度；
[0014]针对被控对象的温度进行精调，判断冷却对象温度与目标温度，调整阀门开度。
[0015]作为本专利技术所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法的一种优选方案，其中：所述采集信息包括供水压力、温度、发电机运行过程中的负荷及各冷却器温度。
[0016]作为本专利技术所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法的一种优选方案，其中：所述信息预处理是将收集到的状态数据去掉缺失值，异常值，以及错误格式的无效数据，把原始格式数据转换为符合数学模型需求分析的格式，最后将数据归一化完成数据预处理并标记为标准数据集。
[0017]作为本专利技术所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法的一种优选方案，其中：所述PLC或计算机控制系统中设置压力—温度—开度对应表，根据技术供水进水压力及进水水温，选择阀门初始开度；
[0018]当收到技术供水投入令后，根据压力—水温—开度对应表选择阀门初始开度，发令开启冷却对象进口或出口电动阀，进一步判断被控对象是否为发电机空气冷却器；
[0019]当未收到技术供水投入令，判断是否收到技术供水停运令；
[0020]若收到技术供水停运令，则将冷却对象的进口或出口的电动阀全部关闭，结束控制流程；
[0021]若未收到技术供水停运令，则进一步判断被控对象是否为发电机空气冷却器。
[0022]作为本专利技术所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法的一种优选方案，其中：当收到技术供水投入令后以及未收到技术供水停运令时，则进一步判断被控对象是否为发电机空气冷却器；
[0023]若被控对象是发电机空气冷却器时，开始根据发电机负荷进行粗调；
[0024]当发电机视在功率S大于25％额定功率Sn小于50％额定功率Sn；发令开启空冷器进口或出口电动阀至开度K2；
[0025]当发电机视在功率S大于50％额定功率Sn小于75％额定功率Sn；发令开启空冷器进口或出口电动阀至开度K3；
[0026]当发电机视在功率S大于75％额定功率Sn；发令开启空冷器进口或出口电动阀至开度K4；
[0027]粗调完成后，根据发电机定子铁芯或绕组温度对空气冷却器流量进行精调；
[0028]若被控对象不是发电机空气冷却器时，则开始按照被控对象温度执行精调。
[0029]作为本专利技术所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法的一种优选方案，其中：测量被控对象的温度，并将其与目标温度进行比较；若温度差超过了一定的阈值，就需要对阀门开度进行微调以达到控制温度的目标；
[0030]若被控对象为空冷器，基于开启空冷器进口或出口电动阀的开度进行精调；若被控对象不是发电机空气冷却器，则根据压力—水温—开度对应表选择的阀门初始开度执行精调。
[0031]作为本专利技术所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法的一种优选方案，其中：开始按照被控对象温度执行精调，判断冷却对象温度T1与目标温度T0之差的绝对值是否大于2℃；
[0032]若|T1‑
T0|＞2℃，按照冷却对象温度与目标温度之差ΔT调整阀门开度，
[0033]将该温度差ΔT除2取整数部分乘以单位微调开度ΔY0计算得到阀门开度需增加或减少的范围ΔY；即温度差每达2℃调节ΔY0开度，延迟时间在被控对象进口或出口电动阀原开度基础上调整ΔY，并且更新标准数据集；
[0034]若|T1‑
T0|≤2℃，则说明运作正常，本次控制流程结束，开启下一次流程。
[0035]鉴于上述存在的问题，专利技术提供如下技术方案：一种自流取水型水轮发电机组冷却控制系统。
[0036]因此，本专利技术解决的技术问题是：通过多个模块收集供水压力、温度、发电机运行过程中的负荷及各冷却器温度，进行数据化归一化完成数据预处理，并进行相关判断，发送相关的匹配指令调整被控对象进口或出口电动阀原开度。
[0037]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种自流取水型水轮发电机组冷却控制系统，包括：信息采集模块、数据处理模块、数据存储模块以及判断模块；
[0038]所述信息采集模块是用于采集供水压力、温度、负荷以及发电机运行过程中的负荷及各冷却器温度；
[0039]所述数据处理模块将收集到的状态数据归一化完成数据预处理；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法，其特征在于，包括：采集信息进行预处理并上传数据至PLC或计算机控制系统；通过发电机的视在功率与额定功率进行对比，设定相关开度；针对被控对象的温度进行精调，判断冷却对象温度与目标温度，调整阀门开度。2.如权利要求1所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法，其特征在于：所述采集信息包括供水压力、温度、发电机运行过程中的负荷及各冷却器温度。3.如权利要求1所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法，其特征在于：所述信息预处理是将收集到的状态数据去掉缺失值，异常值，以及错误格式的无效数据，把原始格式数据转换为符合数学模型需求分析的格式，最后将数据归一化完成数据预处理并标记为标准数据集。4.如权利要求3所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法，其特征在于：所述PLC或计算机控制系统中设置压力—温度—开度对应表，根据技术供水进水压力及进水水温，选择阀门初始开度；当收到技术供水投入令后，根据压力—水温—开度对应表选择阀门初始开度，发令开启冷却对象进口或出口电动阀，进一步判断被控对象是否为发电机空气冷却器；当未收到技术供水投入令，判断是否收到技术供水停运令；若收到技术供水停运令，则将冷却对象的进口或出口的电动阀全部关闭，结束控制流程；若未收到技术供水停运令，则进一步判断被控对象是否为发电机空气冷却器。5.如权利要求4所述的一种自流取水型水轮发电机组冷却控制方法，其特征在于：当收到技术供水投入令后以及未收到技术供水停运令时，则进一步判断被控对象是否为发电机空气冷却器；若被控对象是发电机空气冷却器时，开始根据发电机负荷进行粗调；当发电机视在功率S大于25％额定功率Sn小于50％额定功率Sn；发令开启空冷器进口或出口电动阀至开度K2；当发电机视在功率S大于50％额定功率Sn小于75％额定功率Sn；发令开启空冷器进口或出口电动阀至开度K3；当发电机视在功率S大于75％额定功率Sn；发令开启空冷器进口或出口电动阀至开度K4；粗调完成后，根据发电机定子铁芯或绕组温度对...
【专利技术属性】
技术研发人员：木崇宇，方兴波，刘瑞平，余家林，
申请(专利权)人：三峡金沙江云川水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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