一種高水頭電站水頭值處理方法技術(shù)

一種高水頭電站水頭值處理方法，包括監(jiān)控系統(tǒng)以及相關(guān)接口或轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和程序，由以下程序流程步驟構(gòu)成：“水頭新值”主備初始化選擇和切換步驟；“水頭值基本可信”質(zhì)量信號計算；水頭值比較濾波處理；人工解除閉鎖后水頭值處理；程序重啟后水頭值處理；水頭值突變報警并閉鎖；水頭滑動平均濾波；設(shè)定時間周期“水頭最終值”跳變抽樣檢測；“水頭值不可信”質(zhì)量信號計算；自動閉鎖，人工解除閉鎖功能；“最終水頭值”周期性下發(fā)至接口設(shè)備功能。本發(fā)明專利技術(shù)解決了水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)使用的水頭值處理中的波動、跳變、可靠性等技術(shù)難題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)，屬于水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
目前，高水頭水電站中，水頭值變化較為頻繁，直接影響到機組所帶負荷以及各設(shè)備運行控制。水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)使用的水頭值多為人工設(shè)定或程序簡單處理，更新頻率過慢，加之水位傳感器安裝位置特殊，特別是汛期水頭變化較大，維護量很大，可靠性較低；同時，對于多個水頭來源缺乏冗余切換設(shè)計，不能夠有效地防止水頭波動對機組出力的影響，也不能夠很好地解決水頭跳變或緩變帶來的危害。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供，解決了水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)使用的水頭值處理中的波動、跳變、可靠性等技術(shù)難題。本專利技術(shù)的上述目的是通過這樣的技術(shù)方案來實現(xiàn)的，包括基于PLC的電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，由以下步驟組成 “水頭新值”主備初始化選擇步驟電站采用兩套不同水位傳感器來源計算的“水頭新值”，均按所述方法進行處理程序啟動時自動缺省固定選用其中一個“水頭新值”作為主“水頭新值”; 水頭值比較濾波處理步驟使用的“水頭新值”與“水頭滑動平均處理后的值”之差小于設(shè)定差值，同時滿足“水頭值基本可信”，將該“水頭新值”送入滑動平均計算； 水頭值滑動平均濾波步驟采用PLC中的滑動平均模塊進行濾波，輸出值為最新輸入的設(shè)定數(shù)量值個數(shù)的平均值；在程序重啟后或人工解除閉鎖設(shè)定時間范圍內(nèi)，則采用可用的值進行平均計算，得出“水頭滑動平均處理后的值”； 水頭值跳變抽樣檢測步驟每隔設(shè)定的時間，或在程序重啟后或人工解除閉鎖設(shè)定時間范圍內(nèi)，對處理后的“最終水頭值”進行抽樣，若當前采用的“最終水頭值”比較設(shè)定時間前的“最終水頭值”大于設(shè)定差值，將水頭閉鎖為當前“最終水頭值”； “最終水頭值”下發(fā)至接口設(shè)備步驟將經(jīng)過上述處理后的“最終水頭值”，進行可信檢查后，每隔設(shè)定的時間賦給模擬量開出通道，通過硬接線輸出到接口設(shè)備； 自動閉鎖，人工解除閉鎖步驟相應(yīng)處理過程條件觸發(fā)時，程序?qū)ⅰ白罱K水頭值”閉鎖，維護人員通過人工解鎖按鈕實現(xiàn)手動解鎖水頭自動處理程序。所述主備“水頭新值”差大于設(shè)定差值時，進行告警并閉鎖水頭值。采用“水頭值基本可信”和“水頭值不可信”作為水頭值質(zhì)量好壞判斷信號。所述設(shè)計水頭值突變報警并閉鎖功能，不滿足如下任意一個條件或多個條件時，延時設(shè)定的秒數(shù)報出“水頭突變”告警信號，并將水頭閉鎖為當前“最終水頭值”; 條件包括①、使用的“水頭新值”與“水頭滑動平均處理后的值”之差小于設(shè)定差值，滿足“水頭值基本可信”; ②、在人工解除閉鎖設(shè)定時間范圍內(nèi)，使用的“水頭新值”滿足“水頭值基本可信”; ③、在程序重啟后設(shè)定時間范圍內(nèi)，使用的“水頭新值”滿足“水頭值基本可信”。在進行人工解除閉鎖后水頭值處理時，在設(shè)定時間范圍內(nèi)，使用的“水頭新值”滿足“水頭值基本可信”，將“水頭新值”送入滑動平均計算；在進行程序重啟后水頭值處理時，在設(shè)定時間范圍內(nèi)，使用的“水頭新值”滿足“水頭值基本可信”，將“水頭新值”送入滑動平均模塊計算。本專利技術(shù)，“水頭新值”主備切換，通過對兩路水頭來源計算的“水頭新值”進行缺省設(shè)定和冗余切換，“水頭新值”主備切換自動處理當“上下游水位傳感器來源I”不滿足“水頭新值”1的“水頭基本可信”時，自動切換到“上下游水位傳感器來源2”，當“上下游水位傳感器來源2”不滿足“水頭新值”2的“水頭基本可信” 時，把“最終水頭值”閉鎖為當前值；“水頭新值”主備切換人工處理通過切換程序可在“上下游水位傳感器來源I”和“上下游水位傳感器來源2”兩者中切換。“最終水頭值”下發(fā)至接口設(shè)備，同時，將“水頭值不可信”作為閉鎖條件，保證異常情況下誤輸出到接口設(shè)備或程序，下發(fā)周期為每隔5分鐘一次。在各相關(guān)接口或轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和程序中，保證水頭值在各個環(huán)節(jié)傳輸后其使用者得到的值準確可靠。附圖說明圖I為本專利技術(shù)水頭值處理流程圖。具體實施例方式，包括基于PLC的電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，包括以下步驟 1)、“水頭新值”主備初始化選擇和切換步驟電站采用兩套不同水位傳感器來源計算的“水頭新值”，程序啟動時自動缺省固定選用其中一個水頭值，運行情況下，編制切換控制程序和畫面，使維護人員可以手動進行“水頭新值”來源切換，同時，具備在主備“水頭新值”差大于2米時自動進行告警并閉鎖水頭值的程序功能。2)、“水頭值基本可信”質(zhì)量信號計算步驟通過工程值轉(zhuǎn)換及量程限定模塊對上下游水位通信值范圍檢驗、通信值質(zhì)量位判斷，完成“水頭值基本可信”信號邏輯計算。3)、水頭值比較濾波處理步驟使用的“水頭新值”與“水頭滑動平均處理后的值”之差小于I米，同時滿足“水頭值基本可信”，將“水頭新值”送入滑動平均計算。4)、人工解除閉鎖后水頭值處理步驟在人工解鎖40秒內(nèi)，滿足“水頭值基本可信”，將使用的“水頭新值”送入滑動平均計算。5)、程序重啟后水頭值處理步驟在程序啟動40秒內(nèi)，滿足“水頭值基本可信”，將使用的“水頭新值”送入滑動平均計算。6)、水頭值突變報警并閉鎖步驟 a、使用的“水頭新值”與“水頭滑動平均處理后的值”之差小于I米，同時滿足“水頭值基本可信”; b、在“人工解鎖40秒內(nèi)”,使用的“水頭新值”滿足“水頭值基本可信”；C、在“程序啟動40秒內(nèi)”，使用的“水頭新值”滿足“水頭值基本可信”； 程序檢測以上三個組合邏輯均未滿足，自動延時2秒報出“水頭突變”告警信號，并將水頭閉鎖為當前“最終水頭值”。7)、水頭值滑動平均濾波步驟采用PLC中AVGMV滑動平均模塊進行濾波，在ACGMV模塊中保存了 20個最近的“送入滑動平均計算的水頭值”，輸出值為該20個值的平均值，即“水頭滑動平均處理后的值”。8)、5分鐘水頭值跳變抽樣檢測步驟程序循環(huán)檢查，每隔5分鐘、或者在“人工解鎖40秒內(nèi)”以及“程序啟動40秒內(nèi)”，處理后的“最終水頭值”進行抽樣，與當前采用的“最終水頭值”比較5分鐘前的“最終水頭值”差值大于I米，將水頭閉鎖為當前“最終水頭值”。9)、“水頭值不可信”質(zhì)量信號計算步驟“程序啟動40秒內(nèi)”信號置1，延時5秒 輸出，如果兩路“水頭新值”均未被選為主用；或者在以下情況非“程序啟動40秒內(nèi)”、且非“人工解鎖40秒內(nèi)”，兩路水頭值均未選擇成功，或5分鐘水頭值跳變抽樣檢測程序檢測到跳變，“最終水頭值”閉鎖；則將“水頭值不可信”置I。10)、“最終水頭值”下發(fā)至接口設(shè)備步驟將“水頭值不可信”作為閉鎖條件，在“水頭值不可信”為O時，將經(jīng)過上述處理后的“最終水頭值”每隔5分鐘賦給模擬量開出通道，通過硬接線輸出到接口設(shè)備，如調(diào)速器等，供其使用。11)、自動閉鎖，人工解除閉鎖步驟相應(yīng)處理過程條件觸發(fā)時，程序?qū)ⅰ白罱K水頭值”閉鎖，維護人員通過“人工解鎖”按鈕實現(xiàn)手動解鎖水頭自動處理程序。12)、在各相關(guān)接口或轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和程序中，均需參考上述方法進行處理。工作原理 I)、在電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)機組主控PLC中編制程序，調(diào)用PLC中相關(guān)模塊根據(jù)程序流程步驟進行編制，在該PLC中運行。2)、上下游水位值通過采集的IXU(現(xiàn)地控制單元)，例如公用IXU等，上送到監(jiān)控系統(tǒng)上位機，再下發(fā)到所有機組LCU，或通過各機組LCU直接采集信號。3)、通過電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)機組PLC中的RS (設(shè)置、重設(shè))功能模塊，完成程序自動閉鎖和故障恢復(fù)后人工解除閉鎖功能。4)、通過PLC中AVGMV滑動平均模塊進行濾波，完成滑動平均計算，在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種高水頭電站水頭值處理方法，包括基于PLC的電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括以下步驟：“水頭新值”主備初始化選擇步驟：電站采用兩套不同水位傳感器來源計算后的“水頭新值”，均按所述方法進行處理：程序啟動時自動缺省固定選用其中一個“水頭新值”作為主“水頭新值”；水頭值比較濾波處理步驟：“水頭新值”與“水頭滑動平均處理后的值”之差小于設(shè)定差值，同時滿足“水頭值基本可信”，將“水頭新值”送入滑動平均計算；水頭值滑動平均濾波步驟：采用PLC中的滑動平均模塊進行濾波，輸出值為最新輸入的設(shè)定數(shù)量值個數(shù)的平均值；在程序重啟后或人工解除閉鎖設(shè)定時間范圍內(nèi)，則采用可用的值進行平均計算，得出“水頭滑動平均處理后的值”；水頭值跳變抽樣檢測步驟：每隔設(shè)定的時間，或在程序重啟后或人工解除閉鎖設(shè)定時間范圍內(nèi)，對處理后的“最終水頭值”進行抽樣，若當前采用的“最終水頭值”比較設(shè)定的時間前的“最終水頭值”大于設(shè)定差值，將水頭閉鎖為當前“最終水頭值”；“最終水頭值”下發(fā)至接口設(shè)備步驟：將經(jīng)過上述處理后的“最終水頭值”，進行可信檢查后，每隔設(shè)定的時間賦給模擬量開出通道，通過硬接線輸出到接口設(shè)備；自動閉鎖、人工解除閉鎖步驟：相應(yīng)處理過程條件觸發(fā)時，程序?qū)ⅰ白罱K水頭值”閉鎖，維護人員通過人工解鎖按鈕實現(xiàn)手動解鎖水頭自動處理程序。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳峙允，楊廷勇，
申請(專利權(quán))人：中國長江三峽集團公司，
類型：發(fā)明
國別省市：