一種水電plc智能控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水電工程領域，具體涉及一種水電PLC智能控制系統。
【背景技術】
[0002]電力是現代化工業生產和生活不可或缺的動力能量，水力發電是電力工業的一個門類。建國60多年來，我國的水電事業有了長足的發展，取得了令人矚目的成績。但是，我國大部分中小型水力發電站還存在如下問題:
[0003]1、全人工操作，并網時，要人工轉動水閥，并監看儀表，并且接近同期時，既要微調水閥，也要微調勵磁電壓，人工比較難掌握。
[0004]2、同期時要靠看指示燈的狀態，人工按合閘按鈕，時機難以掌握，容易失敗，要技術很好的老電工師傅進行操作。
[0005]3、水門靠人工調整，水位狀況靠監控或水浮球開關指示得知，一般狀況下，工人為保險起見，將閥門調節的偏小，特別是晚上，這樣經常會有水溢出，造成水資源浪費。
[0006]4、功率因數調整是通過對勵磁電壓的調整來調節，現場測試發現，大多功率因數表不準，線性度比較差；另一方面，隨著電壓的波動，勵磁電壓也會隨之波動，人工時無法做到實時跟蹤調節，這樣會有很多的無功電能發出來，對整個電能的質量產生一定的影響。
[0007]5、當電網停電或勵磁系統損壞時，不能及時關機，造成飛車事故，要工人時刻警醒，監看設備運行狀況。
[0008]6、水庫欄柵堵塞狀況難以掌握。
【發明內容】
[0009]為克服現有技術的不足，本發明提供一種水電PLC智能控制系統，通過本系統可實現飛車保護、快速并網、水位調節跟蹤、遠程監控等功能。
[0010]本發明為達到上述技術目的所采用的技術方案是:一種水電PLC智能控制系統，包括:
[0011]程序控制處理器，作為本系統的核心處理器，處理各種傳感器檢測的信息，及控制整套系統的動作；
[0012]電網參數傳感器，可實時檢測電網的參數，電壓、電流、頻率、功率、功率因數、電度等電參數；
[0013]發電參數傳感器，可實時檢測發電機的發電參數，電壓、電流、頻率等；
[0014]同期檢測傳感器，用來檢測并網時的同期時機，完成自動并網；
[0015]發電機轉速傳感器，實時檢控發電機的運行轉速；
[0016]并網接觸器，是發電機輸出到電網的關鍵連接部件；
[0017]外部按鈕，常用的操作部分，包括開、停機操作；
[0018]水位高度傳感器，用于監控水庫水位；
[0019]軸承溫度傳感器，用于監測發電機軸承溫度；
[0020]水閥門調節執行器，是調節發電機發電量的關鍵組件；
[0021]勵磁控制器，是調節發電機勵磁的部件，并網后起到功率因數跟蹤調節的作用；
[0022]觸摸屏，是人機對話的窗口，用于各種參數操作顯示，信息顯示，部分動作的操作，和采集參數的記錄等；
[0023]物聯網服務器，可通過其將設備的數據信息和互聯網聯通，實現在全球有網絡的地方通過各終端來監控和控制設備的運行；
[0024]短信發送設備，用來將每天發電量，以短信的方式告知戶主；
[0025]備用電源，可為系統提供可靠的保障，當整個系統出現異常，電源(15)停電時，可以為系統提供不間斷的電源供應，以達到任何情況可以安全的進行水閥關閉動作，保證機組的安全；
[0026]通過發電機轉速傳感器檢測到發電機轉速高于額定轉速10%時，程序控制處理器發出指令通過水閥門調節執行器關閉閥門，實現飛車保護，備用電源可以確保在電源停電時控制系統還有電完成所有應急操作；
[0027]開機并網時，系統通過水閥門調節執行器將閥門開到設定閥位，待發電機轉速上升，控制系統根據發電機轉速傳感器檢測到的實時速度對水閥門調節執行器發出指令，實時轉速低于額定轉速時，開大閥門，轉速上升，實時轉速高于額定轉速時，關小閥門，轉速下降；控制系統對電網參數傳感器及發電參數傳感器傳回的電壓及頻率進行對比，當兩者間頻率偏差小于某設定值a時，勵磁控制器自行進行快速調整輸出勵磁，使兩者間的電壓差調整至小于某設定值b，在這期間等待同相時機的到來，當同期檢測傳感器檢測到兩者相位小于某設定值c時，控制系統發出并網信號，并網接觸器動作，實現快速并網功能；
[0028]程序控制處理器根據水位高度傳感器傳來的水位信息向水閥門調節執行器發出指令，當水位大于滿水位時，閥門開至最大，機組發出的功率最大；當水位在上限下限范圍內時，閥門開至適當位置，機組調整到當季平均功率，在上下限范圍內，只做微調；當水位低至警戒水位時，將延時60S關機；在此過程中，勵磁控制器自動按功率因數調整，當功率因數杏小于某設定值d時，減小勵磁電壓；當功率因數纟大于某設定值e時，增加勵磁電壓；
[0029]運行過程中，控制系統會根據水位變化情況、當前功率和當前的閥位，來自動計算水庫欄柵的擁堵情況，當嚴重擁堵時會發出警告告知操作者進行清理操作。
[0030]本系統可實現多機組并聯操作，進行自動調配發電方案，根據水情調配適當的機組運行。
[0031]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明采用控制器集中控制，分散采集，可進行一鍵啟動、自動并網、平穩快速、操作更安全，避免人工操作，時機把握不好時，產生短路跳閘等安全事故；設置有水位自動跟蹤，杜絕水位溢流；勵磁自動跟蹤模塊，防止人工操作不及時，發出太多無功電能；清晰直觀的數據顯示，可設定需要的不同參數進行自動控制；轉速監測，電網狀況，備用電源等多種保護機制，快速有效；可實現電網和發電參數的直觀顯示，可檢測當前實時發電機轉速；可實現在全球有網絡的地方通過各終端來監控和控制設備的運行。
【附圖說明】
[0032]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。其中:
[0033]圖1是本發明一種水電PLC智能控制系統原理框圖；
[0034]圖2是本發明一種水電PLC智能控制系統控制系統流程圖；
[0035]圖3是本發明一種水電PLC智能控制系統防飛車流程圖；
[0036]圖4是本發明一種水電PLC智能控制系統并網流程圖；
[0037]圖5是本發明一種水電PLC智能控制系統水位調節流程圖。
【具體實施方式】
[0038]本發明的實施例，如圖1、圖2所示，一種水電PLC智能控制系統，包括:
[0039]程序控制處理器(1)，作為本系統的核心處理器，處理各種傳感器檢測的信息，及控制整套系統的動作；
[0040]電網參數傳感器(2)，可實時檢測電網的參數，電壓、電流、頻率、功率、功率因數、電度等電參數；
[0041]發電參數傳感器(3)，可實時檢測發電機的發電參數，電壓、電流、頻率等；
[0042]同期檢測傳感器(4)，用來檢測并網時的同期時機，完成自動并網；
[0043]發電機轉速傳感器(5)，實時檢控發電機的運行轉速；
[0044]并網接觸器(10)，是發電機輸出到電網的關鍵連接部件；
[0045]外部按鈕(13)，常用的操作部分，包括開、停機操作；
[0046]水位高度傳感器(6)，用于監控水庫水位；
[0047]軸承溫度傳感器(7)，用于監測發電機軸承溫度；
[0048]水閥門調節執行器(9)，是調節發電機發電量的關鍵組件；
[0049]勵磁控制器(8)，是調節發電機勵磁的部件，并網后起到功率因數跟蹤調節的作用；
[0050]觸