【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及永磁直驱平流水发电控制方法及系统，属发电机智能控制。
技术介绍
1、永磁直驱平流水发电系统主要包括水车、永磁直驱发电机和控制系统，可用于发电站尾水和河流等平流水场合。例如，中国专利文献cn212406930u公开了一种水流发电用悬浮式发电装置，包括安装座一、发电机和河流，所述安装座一上侧设有发电机，发电机右端设有增速器，增速器右端设有转轴，转轴上设有若干叶片，转轴右端设有支座二，支座二下端设有安装座二，使用时通过设置的插地孔一和插地孔二便于对安装座一和安装座二进行固定，设置的支撑板、固定螺栓一、支座一、固定螺栓二、支座二和固定螺栓三，便于对发电机、增速器、转轴和叶片进行固定，利用河道现有的河岸作为安装基础，采用双支撑的固定方式，施工简单，且两端均使用刚性固定结构进行固定，可以较好的保持机组的运行。中国专利文献cn212644093u公开了一种卧潜式水流发电机固定装置，包括固定外壳，所述固定外壳的侧壁开设有滑槽，所述固定外壳的内底壁固定连接有链条，所述固定外壳的内底壁固定连接有液压气缸，所述液压气缸远离固定外壳内底壁的一端活动连接有转轮，所述链条远离固定外壳内底壁的一端活动连接有链条拉伸块，该卧潜式水流发电机固定装置通过在河流两岸设置固定外壳，内部设置链条，链条与转轮啮合，通过液压气缸的伸缩控制转轮转动进而带动链条移动，带动链条拉伸块的上下移动，带动承重底板上下移动，进而调整卧潜式水流发电机的高度，可随时根据潮水的涨落调整液压气杆的伸出高度控制卧潜式水流发电机的上下。然而，由于这种发电系统使用场合存在四季水流量变化大
技术实现思路
1、本专利技术的目的是避免或减轻永磁直驱平流水发电系统中因发电机超速/发电电压过高给控制系统造成的损坏。
2、本专利技术的技术方案是：永磁直驱平流水发电控制方法，永磁直驱发电机的输出端/输出线路上设置用于控制发电机输出通断的保护开关，通过保护开关的通断实现系统(永磁直驱平水流发电系统)发电状态和保护状态之间的切换，在系统保护状态下，监视(持续/周期性检测)发电机转速，当s≤s1时，闭合保护开关，进入系统发电状态；在系统发电状态下，监视发电机转速,当s≥s2且t＜t2时，增大发电机转矩(力矩)，使s下降，在满足s≤s1的情形下保持发电状态(保持保护开关的闭合状态)，当s≥s2且t≥t2时，断开保护开关，进入系统保护状态，其中，s为实时发电机转速，t为实时发电机转矩，s1为给定的第一转速阈值，s2给定的第二转速阈值，t2为给定的转矩上限，s2＞s1。
3、进一步地，在保护状态下，还监视与发电相关/与水车工作状态相关的(例如，作用于水车的)水流量，在s≤s1且f＞f1的情形下，不闭合保护开关，也就是，不进入系统发电状态，在此情形下，闭合保护开关的条件可视为s≤s1且f≤f1，其中，f1为给定的第一水流量阈值。
4、进一步地，在发电系统启动时，保护开关处于断开状态，也就是，系统启动后先进入系统保护状态。
5、可以以发电机的额定转速范围上限为s1。
6、可以以发电机的最高转速(最大超速)为s2。
7、可以依据实验标定发电机的转矩上限，以此作为t2。
8、依据发电系统及其各相关设备(例如，控制系统、发电机、水车等)的特性，可以基于能够保证/有利于避免发电机超速/发电电压过高给控制系统造成的损坏的目的/要求，以其他任意适宜的方式确定上述各参数。
9、永磁直驱平流水发电系统，采用本专利技术公开的任一种永磁直驱平流水发电控制方法进行保护开关的相关控制，包括水车、发电机和控制系统，发电机为永磁直驱发电机，水车的转轴(用于输出的轴伸)与永磁直驱发电机的主轴(用于输入的轴伸)直驱连接(以能够实现直驱的连接方式连接)，发电机的输出(电能输出)接入控制系统(控制系统中电能传输电路的输入端，或者说，控制系统的电能输入端)，保护开关串接在发电机输出和控制系统(电能输入端)之间的连接电路上，用于控制该连接电路的通断。
10、优选地，水车的转轴与永磁直驱发电机的主轴通过联轴器连接，以此实现两者之间的直驱连接。
11、优选地，发电机设有旋转编码器，发电机的旋转编码器的输出接入控制系统(控制系统中的控制装置/控制电路)。
12、优选地，发电机设有转矩传感器，发电机的转矩传感器的输出接入控制系统(控制系统中的控制装置/控制电路)，所述转矩传感器可采用能够用于检测或获取电机转矩的任意适宜的电路、仪器、装置等。
13、控制系统(控制系统中的控制装置)的保护开关控制输出(例如，用于控制保护开关的控制信号输出、或用于输出相关控制信号的传输线)接入保护开关的控制端，以控制保护开关的开关状态。
14、优选地，保护开关为三相接触器，以实现发电机三相输出的同步通断。
15、优选地，设有用于检测与发电相关/与水车工作状态相关的水流量的水流量传感器，水流量传感器的输出接入控制系统(控制系统中的控制装置)。
16、水流量传感器具体形式和具体设置依据实际条件，可以采用某个过流面的水流量，也可以采用整个河道的水流量，还可以采用与水流量相关的/能够体现水流量的流速、水位高度等其他物理量(物理量组合)经过折算或不经过折算用作本专利技术所称与发电相关/与水车工作状态相关的(例如，作用于水车的)水流量，
17、本专利技术的有益效果是：由于发电机与控制系统之间设置了保护开关，能够通过保护开关在水流量过大时切断发电机输出与控制系统之间的电连接，由此保证了控制系统不被过高电压损坏，在水流量满足要求的情况下能够再次接通保护开关，回复系统的正常运行。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.永磁直驱平流水发电控制方法，永磁直驱发电机的输出端/输出线路上设置用于控制发电机输出通断的保护开关，通过保护开关的通断实现系统发电状态和保护状态之间的切换，在系统保护状态下，监视发电机转速，当S≤S1时，闭合保护开关，进入系统发电状态；在系统发电状态下，监视发电机转速,当S≥S2且T＜T2时，增大发电机转矩，使S下降，在满足S≤S1的情形下保持发电状态，当S≥S2且T≥T2时，断开保护开关，进入系统保护状态，其中，S为实时发电机转速，T为实时发电机转矩，S1为给定的第一转速阈值，S2给定的第二转速阈值，T2为给定的转矩上限，S2＞S1。
2.如权利要求1所述的永磁直驱平流水发电控制方法，其特征在于在保护状态下，还监视与发电相关/与水车工作状态相关的水流量，在S≤S1且F＞F1的情形下，不闭合保护开关，其中，F1为给定的第一水流量阈值。
3.如权利要求1或2所述的永磁直驱平流水发电控制方法，其特征在于在发电系统启动时，保护开关处于断开状态，系统启动后先进入系统保护状态。
4.永磁直驱平流水发电系统，其特征在于采用权利要求1-3中任一项所述的永
5.如权利要求4所述的永磁直驱平流水发电系统，其特征在于水车的转轴与发电机的主轴通过联轴器连接，以此实现两者之间的直驱连接。
6.如权利要求4所述的永磁直驱平流水发电系统，其特征在于发电机设有旋转编码器，发电机的旋转编码器的输出接入控制系统。
7.如权利要求4所述的永磁直驱平流水发电系统，其特征在于发电机设有转矩传感器，发电机的转矩传感器的输出接入控制系统。
8.如权利要求4所述的永磁直驱平流水发电系统，其特征在于保护开关为三相接触器，以实现发电机三相输出的同步通断。
9.如权利要求8所述的永磁直驱平流水发电系统，其特征在于控制系统的保护开关控制输出接入保护开关的控制端，以控制保护开关的开关状态。
10.如权利要求4-9中任一项所述的永磁直驱平流水发电系统，其特征在于设有用于检测与发电相关/与水车工作状态相关的水流量的水流量传感器，水流量传感器的输出接入控制系统。
...【技术特征摘要】
1.永磁直驱平流水发电控制方法，永磁直驱发电机的输出端/输出线路上设置用于控制发电机输出通断的保护开关，通过保护开关的通断实现系统发电状态和保护状态之间的切换，在系统保护状态下，监视发电机转速，当s≤s1时，闭合保护开关，进入系统发电状态；在系统发电状态下，监视发电机转速,当s≥s2且t＜t2时，增大发电机转矩，使s下降，在满足s≤s1的情形下保持发电状态，当s≥s2且t≥t2时，断开保护开关，进入系统保护状态，其中，s为实时发电机转速，t为实时发电机转矩，s1为给定的第一转速阈值，s2给定的第二转速阈值，t2为给定的转矩上限，s2＞s1。
2.如权利要求1所述的永磁直驱平流水发电控制方法，其特征在于在保护状态下，还监视与发电相关/与水车工作状态相关的水流量，在s≤s1且f＞f1的情形下，不闭合保护开关，其中，f1为给定的第一水流量阈值。
3.如权利要求1或2所述的永磁直驱平流水发电控制方法，其特征在于在发电系统启动时，保护开关处于断开状态，系统启动后先进入系统保护状态。
4.永磁直驱平流水发电系统，其特征在于采用权利要求1-3中任一项所述的永磁直驱平流水发电控制方法进行保护开关的相关控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈程，向斌，喻连生，毛彦淇，
申请(专利权)人：江西工埠机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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