一種水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)，包括水輪機、發(fā)電機和網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元，水輪機的輸入端連接有水輪機驅(qū)動系統(tǒng)，發(fā)電機的輸出端連接有發(fā)電機電壓頻率檢測單元和發(fā)電機電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)化輸出單元，發(fā)電機電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)化輸出單元連接有可控硅驅(qū)動單元可控硅驅(qū)動單元連接在發(fā)電機的勵磁線圈上，發(fā)電機的勵磁線圈上還連接有繼電器控制單元，繼電器控制單元連接有蓄電池，網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元與水輪機驅(qū)動系統(tǒng)相連接。本發(fā)明具有自動按比例調(diào)整水輪機驅(qū)動系統(tǒng)，使得發(fā)電機的頻率和網(wǎng)電頻率保持同步的特點。
【專利說明】一種水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水力發(fā)電機的自動控制技術(shù)，特別是一種水力發(fā)電機控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前在水力發(fā)電機組控制設(shè)備中有很多還在采用簡單機械式控制，故障率高穩(wěn)定 性差，發(fā)電機輸出的功率因數(shù)波動較大，在發(fā)電期間經(jīng)常要人工手動調(diào)整勵磁電壓，功率因 數(shù)高于國家標(biāo)準(zhǔn)〇. 85-0. 90時，操作人員手動將勵磁電壓調(diào)低，功率因數(shù)低于國家標(biāo)準(zhǔn)時 又要調(diào)高勵磁電壓；因此在網(wǎng)電不穩(wěn)定的情況下，功率因數(shù)也始終在波動，需要人工手動調(diào) 整發(fā)電機的勵磁電壓，保證功率因數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，這樣操作人員勞動強度大、容易出現(xiàn)差 錯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供了一種水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)， 能通過對網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)分析和判斷，自動按比例調(diào)整水輪機驅(qū)動系統(tǒng)，使得發(fā)電機的 頻率和網(wǎng)電頻率保持同步。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)，包 括水輪機、發(fā)電機和網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元，其特征在于所述水 輪機的輸入端連接有水輪機驅(qū)動系統(tǒng)，訴述發(fā)電機的輸出端連接有發(fā)電機電壓頻率檢測單 元和發(fā)電機電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)化輸出單元，所述發(fā)電機電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)化輸出單元連接 有可控硅驅(qū)動單元，所述可控硅驅(qū)動單元連接在發(fā)電機的勵磁線圈上，所述發(fā)電機的勵磁 線圈上還連接有繼電器控制單元，所述繼電器控制單元連接有蓄電池，所述網(wǎng)電三相電壓 數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元與水輪機驅(qū)動系統(tǒng)相連接。
[0005] 優(yōu)選的：水輪機驅(qū)動系統(tǒng)包括步進電機控制單元、步進電機和水輪機調(diào)速機構(gòu)，所 述進電機控制單元的輸出端連接步進電機，所述步進電機的輸出端連接水輪機調(diào)速機構(gòu)。
[0006] 優(yōu)選的：水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)還包括系統(tǒng)信息顯示單元和系統(tǒng)故障報警單 J Li 〇
[0007] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點，采用水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)，提高了 控制精度和可靠性，大大降低了故障率，減少人工操作的勞動強度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1顯示為本發(fā)明的一種水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)的示意圖
[0009] 圖2顯示為本發(fā)明的一種水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)的水輪機驅(qū)動系統(tǒng)的示意 圖

【具體實施方式】
[0010] 以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0011] 步進電機控制單元啟動步進電機，步進電機開啟水輪機調(diào)速機構(gòu)的閥門，系統(tǒng)開 始進水，水輪機隨著水流增大轉(zhuǎn)速也升高，水輪機帶動發(fā)電機工作，發(fā)電機電壓頻率檢測單 元開始檢測發(fā)電機的頻率，當(dāng)發(fā)電機的頻率達(dá)到45-55HZ時，繼電器控制單元控制繼電器 吸合，將蓄電池的電壓加到發(fā)電機勵磁線圈上，此時發(fā)電機就輸出交流電壓，發(fā)電機電壓數(shù) 據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換輸出單元采集發(fā)電機輸出電壓，經(jīng)模數(shù)（A/D)轉(zhuǎn)換處理后把實時電壓讀數(shù)顯 示在液晶顯示屏上，同時又進行數(shù)模（D/A)轉(zhuǎn)換，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成0-5V模擬電壓，輸出的模擬 電壓去控制可控硅板驅(qū)動單元，驅(qū)動可控硅，可控硅驅(qū)動發(fā)電機的勵磁電路，經(jīng)可控硅驅(qū)動 發(fā)電機的勵磁電路，變換后產(chǎn)生了 300安、0-110伏直流的勵磁電壓，勵磁電壓隨著模擬電 壓變化而變化，發(fā)電機建立自供的勵磁電壓；繼電器控制單元將繼電器從發(fā)電機上斷開，蓄 電池停止對發(fā)電機蓄電池線圈供電。
[0012] 網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元采集網(wǎng)電三相電壓，把模擬電壓 轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，同時進行數(shù)據(jù)分析和判斷，經(jīng)分析后網(wǎng)電沒有缺相問題后，就開始執(zhí)行網(wǎng)電 (電壓380V、頻率50HZ)與發(fā)電機電壓、頻率進行同步對比，對比時發(fā)電機頻率低于網(wǎng)電頻 率時，網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元控制步進電機控制單元精確按比例 調(diào)高水輪機的轉(zhuǎn)速，發(fā)電機頻率高于網(wǎng)電頻率時，網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析 控制單元控制步進電機精確按比例調(diào)低水輪機的轉(zhuǎn)速，保證發(fā)電機的頻率和網(wǎng)電頻率完成 同步，如此同時跟蹤網(wǎng)電的電壓實時控制模擬電壓，兩者電壓對比時發(fā)電機電壓低于網(wǎng)電 電壓時，系統(tǒng)將模擬電壓升高，發(fā)電機電壓高于網(wǎng)電電壓時，就降低模擬電壓，模擬電壓實 時控制著可控硅發(fā)觸單元，可控硅發(fā)觸單元可控制勵磁電壓高低，發(fā)電機勵磁電壓隨著模 擬電壓變化而變化，勵磁電壓變化發(fā)電機輸出的電壓和功率跟隨著變化，這樣保證發(fā)電機 電壓和網(wǎng)電電壓保持一致。經(jīng)過一系列精度控制后發(fā)電機電壓和網(wǎng)電電壓和頻率同步是， 網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元發(fā)出指令，將與網(wǎng)電相連的大功率交流接 觸器吸合，這時就發(fā)電機輸出的電能輸入國家電網(wǎng)。
【權(quán)利要求】
1. 一種水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)，包括水輪機、發(fā)電機和網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量 轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元，其特征在于所述水輪機的輸入端連接有水輪機驅(qū)動系統(tǒng)，所述發(fā) 電機的輸出端連接有發(fā)電機電壓頻率檢測單元和發(fā)電機電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)化輸出單元，所 述發(fā)電機電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)化輸出單元連接有可控硅驅(qū)動單元，所述可控硅驅(qū)動單元連接 在發(fā)電機的勵磁線圈上，所述發(fā)電機的勵磁線圈上還連接有繼電器控制單元，所述繼電器 控制單元連接有蓄電池，所述網(wǎng)電三相電壓數(shù)據(jù)模擬量轉(zhuǎn)換檢測分析控制單元與水輪機驅(qū) 動系統(tǒng)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述水輪機驅(qū)動 系統(tǒng)包括步進電機控制單元、步進電機和水輪機調(diào)速機構(gòu)，所述進電機控制單元的輸出端 連接步進電機，所述步進電機的輸出端連接水輪機調(diào)速機構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括系統(tǒng)信 息顯示單元和系統(tǒng)故障報警單元。
【文檔編號】H02P9/14GK104113246SQ201410244406
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】曹鑫, 曹東安, 曹慧 申請人:無錫貝佳斯特自動化科技有限公司