基于MCU+DSP的小型水轮发电机组单元监控装置

嵌入式微处理器MC68HC912DG128A和DSP TMS320F2812应用于小型水轮发电机单元智能监控主、辅装置,克服了可编程逻辑控制器(PLC)在小型水轮发电机组监控应用中难以实现单元监控的困难,简化了外围集成电路和数据采集接口,增强了单元监控系统内部和系统之间的数据交互能力,提高了小型水轮发电机单元监控自动化水平.文中具体介绍了两类不同处理器的特点及其在水轮发电机组单元监控装置中的应用,同时引入了流程设计方案的概念,实现了单元监控系统的现场可编程功能.测试结果表明,监控装置适合于小型水电站智能监控.     

利用PLC实现转速监控的新方法

转速监控装置是水轮发电机组重要的自动化装置，本文根据小型水电站的特点，提出了在控制机组运行的PLC上增加部分硬件，实现转速监控功能的方法，该方法既解决了测速装置的可靠性问题，又降低了系统的成本，是一种较为理想的方案。     

小型水轮发电机组综合控制器研究

优良的发电机组控制系统不仅可保证发电机组安全可靠地运行，而且能够有效地改善电力系统静态、动态和暂态稳定性。为进一步提高小型水轮发电机组的综合自动化水平，提出了一种集机组保护、励磁控制、调速控制、水机自动化、并网控制、温度巡检和通讯等功能于一体的水轮发电机组综合控制器。完成了整个装置的硬件设计、给出了软件设计的主流程图，分析了综合控制器的功能实现原理。该控制器以数字信号处理器（DSP）TMS320F2812和复杂可编程逻辑器件（CPLD）EPM7128为核心控制器件，其中DSP实现主控制功能，CPLD完成系统逻辑控制，使得整个综合控制器具有可靠性高、灵活性好、适应性强等特点。     

提高小型水电站发电效益的措施

1　前言随着水土保持法的实施 ,许多地方开始退耕还林 ,电力已成为人们首选的能源 ,因此小水电的开发和建设正在兴起 ,而这些小型水电站又处于系统电网的末端 ,无直配近区负荷 ,目前第二期农网改造已接近完成 ,系统电压比较高 ,小型水电站要把多余的电能送出去 ,如果设计和运行时不采取有利措施将很困难 ,这必将给小型水电站带来很大的经济损失。2　选择合理的设备型号(1)　水轮发电机组 :小型水电站宜优先选用轴流式、混流式、冲击式水轮发电机组 ,宜后选用惯流式水轮发电机组 ,因为惯流式水轮发电机的主要特点是水头低 ,流量大 ,有功发得…     

农村水电站实现自动化运行若干问

以中小型水轮发电机为控制对象，讨论中小型水轮发电机组辅助装置选型、机组保护和实现自动化运行的办法.认为:在农村中小型水电站,选择合适辅机,简化水电站保护;采用PLC实现电站监控格公用设备控制;采用个人计算机进行数据处理等都是实现中小型水电站“无人值班，少人值守”的运行方式的有效措施。     

小型发电机建压困难的应急处理

小型发电机建压困难的应急处理赵令骥（江西省南丰县水利电力局３４４５００）７０年代以来，随着硅整流元件的推广使用和小水电建设飞速发展的需要，采用硅整流装置代替传统的直流励磁机的小型水轮发电机应运而生。这些不带专用励磁机的小型水轮发电机优点很多，为小水电...     

浅谈农村水电站发电机中性点运行方式

农村小型水电站均为单机500kw及以下的低压水轮发电机组，其输电方式绝大多数是采用主变压器将电压升至10kV后送出的运行方式；而发电机中性点的运行方式则各有不同。据调查，不少农村小型水电站，将发电机中性点引出接在一条公共的中性线上，再与主变压器低压倒中性点共用一个接地装置接地。发电机中性点这种运行方式带来中性线电流过大，给发电机、主变压器的经济安全运行造成极为不良的影响。1中性线电流过大的原因小型水轮发电机由于结构和制造工艺上的原因，使其主磁通在空气隙中的分布只能是近似正弦波的平顶波，其中含有较大比重的…     

水轮发电机组主轴系统的水流激励特性

以混流式水轮发电机组主轴系统为研究对象,应用有限单元法建立包含电磁参数、结构参数和水力参数的混流式水轮发电机组主轴系统全局耦合动力学模型.在此动力学模型基础上,针对水轮发电机组主轴系统转轮处存在横振和扭振的情形,推导通过转轮叶片这一中间传递元件作用在混流式水轮发电机组主轴系统上的水流激励,揭示混流式水轮发电机组主轴系统的振动特性与水流激励之间的内在关系.结果表明：水流激励通过转轮叶片这一中间传递元件作用在主轴系统上,是造成水轮机主轴系统激烈振动的主要原因之一;水流激励不仅与转轮内复杂压力脉动及主轴系统的结构参数有关,而且还与主轴系统的振动特性有关;水流激励和主轴系统的振动相互作用、相互影响,从而使混流式水轮发电机组主轴系统产生流固耦合振动现象.最后通过实例讨论水流激励对混流式水轮发电机组主轴系统动态特性的影响.     

新疆小山口二级水电站1号水轮发电机组主轴密封冒烟处理策略研究

水轮发电机组具有调峰、调频和事故备用的作用。系统要求水轮机组能快速及时并网。目前随着水轮发电机设备发展,水轮发电机组的自动准同期并网技术相当成熟,水轮发电机组的制造技术也相当成熟和稳定。文章针对小山口二级水电站1号水轮发电机组主轴密封冒烟的制造、安装方面的原因及处理方法进行解析,对其他水电站有很好的借鉴作用。     

水轮发电机组多路智能化温度巡检装置

为了提高水轮发电机组的温度巡检装置的性能，在分析温度巡检装置发展现状的基础上，找出其不足，研制出了以Intel80C196KC嵌入式微处理器为核心的水轮发电机组多智能化温度巡检装置。该装置具有抗干扰能力强、测量精度高、与系统组网方便、掉电数据保护、操作方便、显示直观等优点。     

对双绕组电抗分流励磁系统的改造

70年代我国生产了大量的双绕组电抗分流式励磁的小型水轮发电机组,这种励磁方式的小型水轮发电机在并网运行时遇到了无功出力不足等困难。制造厂和电站的工程技术人员曾进行过改变主副绕组之间相位、改变复励电抗器的绕组匝数等技术改造工作,但效果均不理想。本文提出的方法是利用原有电抗器的复励绕组及三相整流桥作为励磁系统的复励部分,采用简单的自动励磁调节器和单相可控整流桥构成电压校正系统,将两者在直流侧并联后供给发电机励磁。采用该方法改造现有机组具有工作量小、成本低、收效快、性能好等优点。     

科技博览

我国首套水轮机组状态监测与诊断系统开发成功在福建省研究开发成功的国内首套水轮发电机组状态监测与诊断系统，填补了我国在该项科技领域的一项空白。该系统采用了当前国际、国内最先进的水轮机空化(汽蚀)在线监测、发电机磁场强度在线监测、发电机电气稳定性实时监测等先进技术，在水轮发电机组上建立一套机组状态监测与跟踪分析系统，实现对主机(包括水轮机和发电机)的在线监测功能实时反映机组运行状态，提供检修指导；并将数据上网，在异地能有效地对机组状态进行监测分析，读取相应的自动诊断状态报告，以尽早发现潜伏性故障，提出预…     

大型水轮发电机组轴系振动稳定性

随着水电事业的发展，在我国的大型电站中，所用水轮发电机组的容量、尺寸及比转速在不断提高，所采用的材料强度也在不断提高，从而导致水轮发电机组刚度相对降低，因此弄清水轮发电机组的动态特性是必不可少的。利用转子轴承系统动力学，可建立水轮发电机组轮机主轴的数学模型，用以描述水轮发电机组轴系的弯曲振动和对水轮发电机组进行较系统的动力分析。以某电站水轮发电机组为例，建立了水轮发电机组主轴系统稳定性分析的计算模型，利用Riccati传递矩阵法计算了机组的临界转速，并对影响机组轴系临界转速的各个因素进行了计算分析，为以后对大型水轮发电机组的轴系动力特性分析提供参考和技术支持。随着计算机技术的不断发展，以及转子动力学理论的进一步完善，针对大型机械转子系统的动力学仿真将对机组的安全稳定运行发挥越来越大的作用。     

混合励磁水轮发电机效益分析

针对现有小型电励磁水轮同步发电机效率低,而永磁水轮发电机并网困难等问题,提出一种适用于小型水电站的混合励磁水轮发电机。阐述了该混合励磁水轮发电机的基本结构和工作原理,以一台300 k W电励磁水轮发电机为基准,采用磁路法计算了混合励磁水轮发电机各部分磁路的磁密以及主要材料的用量等结果。通过与电励磁水轮发电机进行比较,分析了混合励磁水轮发电机产生的经济效益和环境效益。该混合励磁水轮发电机具有较高的运行效率和较宽的气隙磁场调节能力,完全可以满足并网要求,同时也带来可观的经济和环境效益。     

浅析SID-408B保安电源备自投装置在发电厂的运用

当发电厂因电力系统故障出现较长时间的停电,交流事故保安电源系统可以供给发电机组停机所需的用电。快速启动柴油发电机,保证其汽轮发电机系统相关设备的安全可靠停机。因此其供电的可靠性直接关系到发电机组设备安全停机的成败,本文着重介绍了深圳国立智能的SID-408B保安电源备自投装置在发电厂的实际运用和控制逻辑。     

小型水电站水电阻的作用及制作

<正>1水电阻的作用在许多农村及偏远小型水电站里,有一种不太为人所熟悉的装置——水电阻。水轮发电机组在正常运行中,当电网发生故障(如短路)时,保护装置动作,发电机主断路器迅速跳开,切断电路和负载,这就是甩负荷。由于这一过程时间很短,机组前面的进水闸门来不     

小型风力发电机组专用稀土永磁发电机的应用情况分析

介绍了国内外风力发电的发展现状,小型风力发电机组的发展情况,永磁材料及稀土永磁发电机的发展现状;论述了小型风力发电机组专用稀土永磁发电机的优点;分析了其在实际应用中所存在的问题。     

一种小水电站事故照明应急装置

笔者介绍一种利用永磁发电机的富余容量作为事故照明应急电源的方案，供参考。１ 事故照阴应急装置的设想 一般单机容量８００ ｋｗ及以上的水轮发电机组都设置有自动调速器，调速器的飞摆电动机一般由发电机所配套的永磁发电机直接供电。本人认为，当电站发电机组因事故跳闸与电网解列，造成全站停电、站用电消失时，只要发电机组仍在继续旋转，则永磁发电机就仍可继续输出应有的功率。应根据永磁发电机的额定出力、飞摆电动机和转速继电器及有关连接导线等要消耗的功率进行验算，看永磁发电机的富余容量能否满足事故照明应急之需。２ 永磁…     

基于超微型水轮发电机的智能电磁阀系统设计

为了摆脱智能灌溉中电磁阀依赖的有线电源,研究设计了基于超微型水轮发电机供电的智能电磁阀系统,实现了无线"电源+网络"。采用超微型水轮发电机与太阳能发电板双供电系统为可充锂电池充电,并使用流体力学、电学等物理、数学方法对其进行发电效率计算,选用额定容量为6 800 mA·h的可充锂电池为YCL11型双稳态脉冲型电磁阀和LTE-Luat通信控制模块供电。设计安装了一套测试装置,计算测试通信控制模块与电磁阀的耗电量以及发电机的充电效率。结果表明超微型水轮发电机每小时充电效率为1.23%～2.45%,即在40.8～81.6 h之间可充满一次额定容量为6 800 mA·h的锂电池,而太阳能充电板在正常工作情况下5.44 h左右便可充满电池,充电效率每小时18.38%。在没有超微型水轮发电机和太阳能充电板的情况下,一个充满电的额定容量为6 800 mA·h的锂电池可以在GPRS、WCDMA和LTE 3种标准下保证至少89、129和67 d的使用,双发电机充电效率达到每天1.12%(1/89)、0.77%(1/129)和1.49%(1/67)即可满足整个系统的用电需求。该系统不论是超微型水轮发电机还是太阳能充电板的充电效率都超过了所要求的充电效率,可完全保证系统持续运转,符合系统设计要求。该系统的研发成功将为智能灌溉节省大量的电力基础设施建设成本,也为中国偏远地区实现智能灌溉提供一条新的思路。     

小型水轮发电机自动调速装置

小型水轮发电机自动调速装置张淑惠河北工程技术高等专科学校（０６１００１）一、概述目前，我国小型水电站自动控制水平还不高，大部分小型水电站都采用人工手动或人工电动控制调速。这样调速的结果不仅增加了值班人员的劳动强度，而且很难跟踪负荷的变化致使电能质量下...