【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水電站輔助設(shè)備，特別是一種沖擊式水電站分布式冗余切換方法及電源動(dòng)力系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、水電廠輔助設(shè)備，比如油泵、水泵電機(jī)組等電氣動(dòng)力設(shè)備，其電源多為交流ac380v動(dòng)力電源，廠內(nèi)其他電氣控制柜等電源為交流ac220v，這些交流電源均來(lái)自電廠的廠用電系統(tǒng)。為了冗余可靠，電廠一般用電池組再配一套直流dc220v的電源；也有個(gè)別電廠的直流電系統(tǒng)采用交流逆變產(chǎn)生?？偸?，這些廠用電和直流蓄電池，是國(guó)內(nèi)電站外主流采用的電源供電方式。
2、這種供電方式，一主一備，較為可靠，但仍經(jīng)常發(fā)生因維護(hù)不當(dāng)或自然災(zāi)害等原因，發(fā)生的廠用電消失，導(dǎo)致油泵、水泵等無(wú)法旋轉(zhuǎn)，引起的機(jī)組停機(jī)事故等事故現(xiàn)象。
3、為此，本專利技術(shù)提出一種沖擊式水電站新的電源提供方式，來(lái)彌補(bǔ)或替代上述電源的供電方式。
4、本專利技術(shù)的核心為采用沖擊式電站機(jī)組高水頭的特點(diǎn)，通過(guò)水電站自然具備的水的勢(shì)能和動(dòng)能，獨(dú)立給一組小型水輪發(fā)電機(jī)組提供能量，完成機(jī)組發(fā)電。通過(guò)利用該機(jī)組發(fā)出的電，作為電廠電源的動(dòng)力儲(chǔ)備。即，該電源作為備用電源，主電源故障后、通過(guò)自動(dòng)切換，備用電源輸出端與水電站控制回路負(fù)載連接，無(wú)間斷提供電力輸出。
5、交流電，基本來(lái)自廠用電(電站機(jī)組自身發(fā)的電)，即在某一臺(tái)發(fā)電機(jī)組機(jī)端出線配置一個(gè)變壓器(稱為廠用電變壓器，簡(jiǎn)稱，廠用變)，通過(guò)降壓，電壓等級(jí)為三相ac400v或ac380v，即可用。其中ac220v來(lái)自其中一相和n相。
6、蓄電池為采用化學(xué)反應(yīng)的方法，產(chǎn)生直流電，為成熟的產(chǎn)品，將電池進(jìn)行累積組合
7、本文的思路，為在此基礎(chǔ)上，再設(shè)計(jì)出一套獨(dú)立的交流電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)多套，在此且稱之為分布式電源系統(tǒng)，作為上述兩個(gè)電源的冗余，以增強(qiáng)設(shè)備用電的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本專利技術(shù)的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書摘要和專利技術(shù)名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書摘要和專利技術(shù)名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本專利技術(shù)的范圍。
2、鑒于上述或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
3、因此，本專利技術(shù)的目的是提供一種沖擊式水電站分布式冗余切換方法及電源動(dòng)力系統(tǒng)，其能夠形成一套新的動(dòng)力電源供電方式，作為常規(guī)電源的備用。當(dāng)常規(guī)電源故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到新的電源系統(tǒng)中去，增強(qiáng)電廠自用電源的冗余性、可靠性。降低機(jī)組安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
4、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其包括獲取系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，建立分布式電源控制模型；基于所述控制模型對(duì)水流參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行；根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)建立冗余切換評(píng)價(jià)體系，對(duì)切換控制流程進(jìn)行優(yōu)化。
5、作為本專利技術(shù)所述沖擊式水電站分布式冗余切換方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述獲取系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，包括：通過(guò)檢測(cè)裝置獲取管路水力參數(shù)、閥門狀態(tài)參數(shù)和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)；對(duì)獲取的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析形成冗余備用的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
6、作為本專利技術(shù)所述沖擊式水電站分布式冗余切換方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述控制模型對(duì)水流參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括：通過(guò)壓力調(diào)節(jié)裝置控制進(jìn)水壓力；通過(guò)流量調(diào)節(jié)裝置分別控制機(jī)組空載和額定流量；通過(guò)電氣和機(jī)械雙重方式控制水流通斷。
7、作為本專利技術(shù)所述沖擊式水電站分布式冗余切換方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述控制水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行包括：執(zhí)行機(jī)組啟動(dòng)步驟，建立空載運(yùn)行工況；執(zhí)行機(jī)組并網(wǎng)步驟，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)并網(wǎng)；執(zhí)行負(fù)荷切換步驟，轉(zhuǎn)入額定負(fù)荷運(yùn)行。
8、作為本專利技術(shù)所述沖擊式水電站分布式冗余切換方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述系統(tǒng)運(yùn)行包括主電源恢復(fù)時(shí)的切換步驟：通過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置斷開備用電源；關(guān)閉水力系統(tǒng)各調(diào)節(jié)裝置；系統(tǒng)轉(zhuǎn)入熱備用狀態(tài)。
9、作為本專利技術(shù)所述沖擊式水電站分布式冗余切換方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述檢測(cè)裝置包括：壓力檢測(cè)單元，包括壓力表和帶顯示的壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)管路進(jìn)水壓力；壓力信號(hào)繼電器ylj，用于監(jiān)測(cè)插裝閥cf位置狀態(tài)，設(shè)置有兩對(duì)常開和常閉報(bào)警節(jié)點(diǎn)用于狀態(tài)反饋；在管路關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置的壓力監(jiān)測(cè)儀表；流量檢測(cè)單元，包括監(jiān)測(cè)jlf1和ddf1并聯(lián)支路空載流量的流量計(jì)；監(jiān)測(cè)jlf2和ddf2并聯(lián)支路額定流量的流量計(jì)；流量信號(hào)采集和轉(zhuǎn)換組件；電氣檢測(cè)單元，包括電源監(jiān)視繼電器jd1，用于檢測(cè)廠用電狀態(tài)；轉(zhuǎn)速傳感器，用于監(jiān)測(cè)機(jī)組轉(zhuǎn)速；電壓和頻率檢測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)機(jī)組并網(wǎng)條件；機(jī)組運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)組件。
10、作為本專利技術(shù)所述沖擊式水電站分布式冗余切換方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述調(diào)節(jié)裝置包括：壓力控制單元包括，可調(diào)減壓閥jyf，用于調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力至機(jī)組所需水頭；壓力監(jiān)測(cè)和顯示組件，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力調(diào)節(jié)效果；流量控制單元包括，jlf1和ddf1并聯(lián)控制空載啟動(dòng)流量，其中ddf1-k線圈控制開啟，ddf1-g線圈控制關(guān)閉；jlf2和ddf2并聯(lián)控制額定發(fā)電流量，其中ddf2-k線圈控制開啟，ddf2-g線圈控制關(guān)閉；兩組流量控制回路獨(dú)立運(yùn)行，形成冗余控制；通斷控制單元包括，電磁換向閥dcf，線圈得電時(shí)閥芯工作在平行位置；手動(dòng)換向閥sdf，把手左拉為退出位置，右拉為投入位置；插裝閥cf，上端面積大于下端面積形成自鎖特性；壓力信號(hào)繼電器ylj，反饋截止閥位置狀態(tài)；保護(hù)控制單元包括，設(shè)置在截止閥組件上游的膨脹罐，內(nèi)部設(shè)有氮?dú)鈿饽遥c膨脹罐并聯(lián)的可調(diào)泄壓閥，用于壓力消峰，設(shè)置在水輪機(jī)引水端的電動(dòng)旁通閥，用于緊急分流保護(hù)。
11、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種沖擊式水電站分布式電源動(dòng)力系統(tǒng)，包括一種沖擊式水電站分布式冗余切換方法；以及，位于電廠廠房?jī)?nèi)從水電站上游引入的主引水管道，所述主引水管道形成分支支管；設(shè)置在各支管上的流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和截止閥系統(tǒng)；設(shè)置在各支管上的組合式一體化小型水輪發(fā)電機(jī)組；設(shè)置在截止閥系統(tǒng)上游的水錘防護(hù)裝置；用于監(jiān)測(cè)和控制的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
12、作為本專利技術(shù)所述沖擊式水電站分布式電源動(dòng)力系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述組合式一體化小型水輪發(fā)電機(jī)組包括，水輪機(jī)本體，傳遞軸；永磁發(fā)電機(jī)，無(wú)需外部勵(lì)磁系統(tǒng)，具有abc三相電源輸出線；側(cè)面的進(jìn)水口和底部的尾水管；所述小型水輪發(fā)電機(jī)組需要與整個(gè)水力系統(tǒng)完成管路連接后方可使用。
13、作為本專利技術(shù)所述沖擊式水電站分布式電源動(dòng)力系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：所述系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備集成系統(tǒng)，包括：在主引水管路形成的多條支管上配置獨(dú)立的發(fā)電單元；各支管上的系統(tǒng)設(shè)備及管路采用標(biāo)準(zhǔn)化法蘭接口；各發(fā)電單元根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)參數(shù)可獨(dú)立進(jìn)行壓力和流量調(diào)整；所述系統(tǒng)可根據(jù)電廠需要的總?cè)萘窟M(jìn)行擴(kuò)展和集成配置，實(shí)現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的分布式電源供給能力。
14、本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)提供的沖擊式水電站分布式冗余切換方法通過(guò)建立分布式電源控制模型和參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保了供電系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少了故障停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)采用流量調(diào)節(jié)、壓力調(diào)節(jié)和截止閥組件的雙重控制方式本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述獲取系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述控制模型對(duì)水流參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括：
4.如權(quán)利要求3所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述控制水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行包括：
5.如權(quán)利要求4所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述系統(tǒng)運(yùn)行包括主電源恢復(fù)時(shí)的切換步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述檢測(cè)裝置包括：
7.如權(quán)利要求6所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述調(diào)節(jié)裝置包括：
8.一種沖擊式水電站分布式電源動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于：如權(quán)利要求1～7任一所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法；以及，
9.如權(quán)利要求8所述的沖擊式水電站分布式電源動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于：所述組合式一體化小型水輪發(fā)電機(jī)組包括，水輪機(jī)本體，傳遞軸；永磁發(fā)電機(jī)，無(wú)需
10.如權(quán)利要求9所述的沖擊式水電站分布式電源動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述獲取系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述控制模型對(duì)水流參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括：
4.如權(quán)利要求3所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述控制水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行包括：
5.如權(quán)利要求4所述的沖擊式水電站分布式冗余切換方法，其特征在于：所述系統(tǒng)運(yùn)行包括主電源恢復(fù)時(shí)的切換步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的沖擊式水電站分布式冗余...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：榮紅，孫爾軍，王軍濤，許棟，杜玉照，初云鵬，陳曉勇，朱軍，孫永賓，余紀(jì)偉，錢鳳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京南瑞水利水電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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