一种高水头电站水头值处理方法技术

一种高水头电站水头值处理方法，包括监控系统以及相关接口或转发设备和程序，由以下程序流程步骤构成：“水头新值”主备初始化选择和切换步骤；“水头值基本可信”质量信号计算；水头值比较滤波处理；人工解除闭锁后水头值处理；程序重启后水头值处理；水头值突变报警并闭锁；水头滑动平均滤波；设定时间周期“水头最终值”跳变抽样检测；“水头值不可信”质量信号计算；自动闭锁，人工解除闭锁功能；“最终水头值”周期性下发至接口设备功能。本发明专利技术解决了水电站计算机监控系统使用的水头值处理中的波动、跳变、可靠性等技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，属于水电站计算机监控系统领域。
技术介绍
目前，高水头水电站中，水头值变化较为频繁，直接影响到机组所带负荷以及各设备运行控制。水电站计算机监控系统使用的水头值多为人工设定或程序简单处理，更新频率过慢，加之水位传感器安装位置特殊，特别是汛期水头变化较大，维护量很大，可靠性较低；同时，对于多个水头来源缺乏冗余切换设计，不能够有效地防止水头波动对机组出力的影响，也不能够很好地解决水头跳变或缓变带来的危害。
技术实现思路
本专利技术提供，解决了水电站计算机监控系统使用的水头值处理中的波动、跳变、可靠性等技术难题。本专利技术的上述目的是通过这样的技术方案来实现的，包括基于PLC的电站计算机监控系统，由以下步骤组成 “水头新值”主备初始化选择步骤电站采用两套不同水位传感器来源计算的“水头新值”，均按所述方法进行处理程序启动时自动缺省固定选用其中一个“水头新值”作为主“水头新值”; 水头值比较滤波处理步骤使用的“水头新值”与“水头滑动平均处理后的值”之差小于设定差值，同时满足“水头值基本可信”，将该“水头新值”送入滑动平均计算； 水头值滑动平均滤波步骤采用PLC中的滑动平均模块进行滤波，输出值为最新输入的设定数量值个数的平均值；在程序重启后或人工解除闭锁设定时间范围内，则采用可用的值进行平均计算，得出“水头滑动平均处理后的值”； 水头值跳变抽样检测步骤每隔设定的时间，或在程序重启后或人工解除闭锁设定时间范围内，对处理后的“最终水头值”进行抽样，若当前采用的“最终水头值”比较设定时间前的“最终水头值”大于设定差值，将水头闭锁为当前“最终水头值”； “最终水头值”下发至接口设备步骤将经过上述处理后的“最终水头值”，进行可信检查后，每隔设定的时间赋给模拟量开出通道，通过硬接线输出到接口设备； 自动闭锁，人工解除闭锁步骤相应处理过程条件触发时，程序将“最终水头值”闭锁，维护人员通过人工解锁按钮实现手动解锁水头自动处理程序。所述主备“水头新值”差大于设定差值时，进行告警并闭锁水头值。采用“水头值基本可信”和“水头值不可信”作为水头值质量好坏判断信号。所述设计水头值突变报警并闭锁功能，不满足如下任意一个条件或多个条件时，延时设定的秒数报出“水头突变”告警信号，并将水头闭锁为当前“最终水头值”; 条件包括①、使用的“水头新值”与“水头滑动平均处理后的值”之差小于设定差值，满足“水头值基本可信”; ②、在人工解除闭锁设定时间范围内，使用的“水头新值”满足“水头值基本可信”; ③、在程序重启后设定时间范围内，使用的“水头新值”满足“水头值基本可信”。在进行人工解除闭锁后水头值处理时，在设定时间范围内，使用的“水头新值”满足“水头值基本可信”，将“水头新值”送入滑动平均计算；在进行程序重启后水头值处理时，在设定时间范围内，使用的“水头新值”满足“水头值基本可信”，将“水头新值”送入滑动平均模块计算。本专利技术，“水头新值”主备切换，通过对两路水头来源计算的“水头新值”进行缺省设定和冗余切换，“水头新值”主备切换自动处理当“上下游水位传感器来源I”不满足“水头新值”1的“水头基本可信”时，自动切换到“上下游水位传感器来源2”，当“上下游水位传感器来源2”不满足“水头新值”2的“水头基本可信” 时，把“最终水头值”闭锁为当前值；“水头新值”主备切换人工处理通过切换程序可在“上下游水位传感器来源I”和“上下游水位传感器来源2”两者中切换。“最终水头值”下发至接口设备，同时，将“水头值不可信”作为闭锁条件，保证异常情况下误输出到接口设备或程序，下发周期为每隔5分钟一次。在各相关接口或转发设备和程序中，保证水头值在各个环节传输后其使用者得到的值准确可靠。附图说明图I为本专利技术水头值处理流程图。具体实施例方式，包括基于PLC的电站计算机监控系统，包括以下步骤 1)、“水头新值”主备初始化选择和切换步骤电站采用两套不同水位传感器来源计算的“水头新值”，程序启动时自动缺省固定选用其中一个水头值，运行情况下，编制切换控制程序和画面，使维护人员可以手动进行“水头新值”来源切换，同时，具备在主备“水头新值”差大于2米时自动进行告警并闭锁水头值的程序功能。2)、“水头值基本可信”质量信号计算步骤通过工程值转换及量程限定模块对上下游水位通信值范围检验、通信值质量位判断，完成“水头值基本可信”信号逻辑计算。3)、水头值比较滤波处理步骤使用的“水头新值”与“水头滑动平均处理后的值”之差小于I米，同时满足“水头值基本可信”，将“水头新值”送入滑动平均计算。4)、人工解除闭锁后水头值处理步骤在人工解锁40秒内，满足“水头值基本可信”，将使用的“水头新值”送入滑动平均计算。5)、程序重启后水头值处理步骤在程序启动40秒内，满足“水头值基本可信”，将使用的“水头新值”送入滑动平均计算。6)、水头值突变报警并闭锁步骤 a、使用的“水头新值”与“水头滑动平均处理后的值”之差小于I米，同时满足“水头值基本可信”; b、在“人工解锁40秒内”,使用的“水头新值”满足“水头值基本可信”；C、在“程序启动40秒内”，使用的“水头新值”满足“水头值基本可信”； 程序检测以上三个组合逻辑均未满足，自动延时2秒报出“水头突变”告警信号，并将水头闭锁为当前“最终水头值”。7)、水头值滑动平均滤波步骤采用PLC中AVGMV滑动平均模块进行滤波，在ACGMV模块中保存了 20个最近的“送入滑动平均计算的水头值”，输出值为该20个值的平均值，即“水头滑动平均处理后的值”。8)、5分钟水头值跳变抽样检测步骤程序循环检查，每隔5分钟、或者在“人工解锁40秒内”以及“程序启动40秒内”，处理后的“最终水头值”进行抽样，与当前采用的“最终水头值”比较5分钟前的“最终水头值”差值大于I米，将水头闭锁为当前“最终水头值”。9)、“水头值不可信”质量信号计算步骤“程序启动40秒内”信号置1，延时5秒 输出，如果两路“水头新值”均未被选为主用；或者在以下情况非“程序启动40秒内”、且非“人工解锁40秒内”，两路水头值均未选择成功，或5分钟水头值跳变抽样检测程序检测到跳变，“最终水头值”闭锁；则将“水头值不可信”置I。10)、“最终水头值”下发至接口设备步骤将“水头值不可信”作为闭锁条件，在“水头值不可信”为O时，将经过上述处理后的“最终水头值”每隔5分钟赋给模拟量开出通道，通过硬接线输出到接口设备，如调速器等，供其使用。11)、自动闭锁，人工解除闭锁步骤相应处理过程条件触发时，程序将“最终水头值”闭锁，维护人员通过“人工解锁”按钮实现手动解锁水头自动处理程序。12)、在各相关接口或转发设备和程序中，均需参考上述方法进行处理。工作原理 I)、在电站计算机监控系统机组主控PLC中编制程序，调用PLC中相关模块根据程序流程步骤进行编制，在该PLC中运行。2)、上下游水位值通过采集的IXU(现地控制单元)，例如公用IXU等，上送到监控系统上位机，再下发到所有机组LCU，或通过各机组LCU直接采集信号。3)、通过电站计算机监控系统机组PLC中的RS (设置、重设)功能模块，完成程序自动闭锁和故障恢复后人工解除闭锁功能。4)、通过PLC中AVGMV滑动平均模块进行滤波，完成滑动平均计算，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高水头电站水头值处理方法，包括基于PLC的电站计算机监控系统，其特征在于包括以下步骤：“水头新值”主备初始化选择步骤：电站采用两套不同水位传感器来源计算后的“水头新值”，均按所述方法进行处理：程序启动时自动缺省固定选用其中一个“水头新值”作为主“水头新值”；水头值比较滤波处理步骤：“水头新值”与“水头滑动平均处理后的值”之差小于设定差值，同时满足“水头值基本可信”，将“水头新值”送入滑动平均计算；水头值滑动平均滤波步骤：采用PLC中的滑动平均模块进行滤波，输出值为最新输入的设定数量值个数的平均值；在程序重启后或人工解除闭锁设定时间范围内，则采用可用的值进行平均计算，得出“水头滑动平均处理后的值”；水头值跳变抽样检测步骤：每隔设定的时间，或在程序重启后或人工解除闭锁设定时间范围内，对处理后的“最终水头值”进行抽样，若当前采用的“最终水头值”比较设定的时间前的“最终水头值”大于设定差值，将水头闭锁为当前“最终水头值”；“最终水头值”下发至接口设备步骤：将经过上述处理后的“最终水头值”，进行可信检查后，每隔设定的时间赋给模拟量开出通道，通过硬接线输出到接口设备；自动闭锁、人工解除闭锁步骤：相应处理过程条件触发时，程序将“最终水头值”闭锁，维护人员通过人工解锁按钮实现手动解锁水头自动处理程序。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峙允，杨廷勇，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团公司，
类型：发明
国别省市：