黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置，包括压力测量模块、处理器模块、显示模块、电源模块和设置模块；该装置由设置模块控制整个装置的工作状态并根据水轮机额定参数设置调速器液压储能系统最低允许压力值，压力测量模块将测量的4‑20mA电流信号转换为电压信号提供给处理器模块，处理器模块还原出油压值，通过设置模块启动测量，工作人员操作调速器液压储能系统失电并执行水轮机开机指令，处理器模块自动记录初始时间，每隔一分钟记录一个压力值，并在压力值到达最低允许压力值时记录结束时间，水轮机停机，计算出黑启动水轮机失电允许运行时间，通过显示模块显示压力测量曲线和黑启动水轮机失电允许运行时间。

【技术实现步骤摘要】
黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置及方法
本专利技术属于黑启动
，具体涉及黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置及方法。
技术介绍
水电机组接收到黑启动指令后，可利用调速器液压储能系统保存的油压将水轮机开机至额定转速，在油压下降在最低油压值前恢复厂用电，如果黑启动中水轮机组油压在最低油压值到达后还未恢复厂用电，意味着本次黑启动失败，没有完成电网下达的水轮机应具备的黑启动任务，在电网失电的紧急情况下影响整个电网恢复进度，而且在各项有关水电机组安全的规章制度中明确规定水电机组在黑启动失败后面临严重的考核问题，因此如何准确测量黑启动水轮机开机限制时间，在机组真正要实施黑启动的时候，为运行人员提供操作时间依据，在此基础上优化操作步骤，减小黑启动时间，保证水轮机快速送出成为水电站黑启动
的关键问题。目前公知的黑启动调速器液压储能系统油压时间测定通常为手动方式，需要多人协同才能测量，专人记录油压值和时间，测量时需要密切配合，同时目前缺少一种减轻运行人员操作压力且具备自动测量调速器液压储能系统失电允许运行时间的装置。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置及方法，能够自动测量调速器液压储能系统失电允许运行时间，为黑启动时水电机组的操作提供决策依据。本专利技术是通过以下技术方案来实现：黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置，包括压力测量模块、处理器模块、显示模块、电源模块和设置模块；所述压力测量模块信号输入端与压力传感器相连，所述压力测量模块的信号输出端与处理器模块模拟量采集端口相连，所述压力测量模块用于测量调速器液压储能系统油压；所述处理器模块通信端口与显示模块通信端口相连，所述处理器模块用于将压力测量模块的信号输出端的电压值转换为油压值，并记录压力测量模块的允许运行时间；用于将压力值和允许运行时间传输给显示模块显示调速器液压储能系统油压值和允许运行时间；所述电源模块电压输出端与压力测量模块、处理器模块、显示模块供电端口相连，用于为压力测量模块、处理器模块、显示模块供电；所述设置模块输出端与处理器模块数字输入输出端口相连；所述处理器模块包括微处理器，微处理器将压力测量模块传输的1-5V电压信号利用公式转换为压力值，Pc为转换后的压力值，Uc为测量电压值，Pmax为压力传感器最大量程，Pmin为压力传感器最小量程；当微处理收到设置模块输出的启动调速器液压储能系统压力测量指令后，微处理器开始启动计时，并记录开始时间t0＝0和压力值P0，每隔1min记录转换后的压力值，直到压力值到达设定的最低允许压力值时停止测量，记录结束时间t1，计算允许运行时间△t＝t1-t0，微处理将所测量的压力值和允许运行时间△t传输至显示模块进行显示。优选的，所述设置模块用于启动和停止调速器液压储能系统压力测量，设置调速器液压储能系统最低允许压力值，所述电源模块电压输出端与设置模块相连，用于为设置模块供电。进一步，所述设置模块包括第一按键电路、第二按键电路、第三按键电路和第四按键电路；所述第一按键电路用于启动调速器液压储能系统压力测量，所述第二按键电路用于停止调速器液压储能系统压力测量，所述第三按键电路用于增加调速器液压储能系统最低允许压力值，所述第四按键电路用于减小调速器液压储能系统最低允许压力值；所述第一按键电路、第二按键电路、第三按键电路和第四按键电路中任一按键按下的时，该编号对应的按键电路输出给处理器模块零电平信号，按键未按下编号对应的按键电路输出给处理器模块高电平5V电压信号。优选的，所述压力测量模块包括压力信号接入端口、采样电阻和跟随电路，采样电阻并联在压力信号接入端口，将压力传感器输出的4-20mA信号转换为1-5V电压信号输入给跟随电路，跟随电路将输出电压信号传输给处理器模块模拟量AD采样端口。优选的，所述跟随电路采用LM324运算放大器芯片，LM324运算放大器芯片第一通道输出端与负输入端相连，正输入端与压力信号接入端口正极性端相连。优选的，所述微处理器采用STC15W404系列单片机，集成设置时钟和复位辅助电路。优选的，所述显示模块包括显示接口电路，通过显示接口与7英寸彩色屏幕相连，显示接口电路通过RS232串行通信接口和处理器模块相连。优选的，所述电源模块包括电源接口，电源接口与外接电源输出的5V和地端口相连。黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定方法，基于上述任意一项所述的装置，其包括如下步骤：1)调整水电机组调速器液压储能系统油压至额定运行油压，进入步骤2)；2)将水电机组调速器液压储能系统压力油泵控制方式调整为切除方式，进入步骤3)；3)利用所述设置模块中第三按键电路、第四按键电路设置调速器液压储能系统最低允许压力值为Pymin，进入步骤4)；4)按下所述设置模块中第一按键电路按键，启动调速器液压储能系统压力测量，所述处理器模块中微处理器记录开始时间t0＝0和压力测量值P0，进入步骤5)；5)操作水轮机组开机至额定转速，微处理器每隔1min记录转换后的压力值，通过显示模块显示压力值和时间，直到压力值到达设定的最低允许压力值Pymin时停止测量，记录结束时间t1，微处理器计算允许运行时间△t＝t1-t0，并传输至显示模块，进入步骤6)；6)操作停止水轮机并将转速调整为0r/min，将水电机组调速器液压储能系统压力油泵控制方式调整为投入方式，进入步骤7)；7)在所述显示模块读取允许运行时间△t和压力值测量曲线，确定黑启动水轮机开机限制时间为△t。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术由设置模块控制整个装置的工作状态并根据水轮机额定参数设置调速器液压储能系统最低允许压力值，压力测量模块将测量的4-20mA电流信号转换为电压信号提供给处理器模块，处理器模块还原出油压值，通过设置模块启动测量，工作人员操作调速器液压储能系统失电并执行水轮机开机指令，处理器模块自动记录初始时间，每隔一分钟记录一个压力值，并在压力值到达最低允许压力值时记录结束时间，由工作人员操作水轮机停机，计算出黑启动水轮机失电允许运行时间，通过显示模块显示压力测量曲线和黑启动水轮机失电允许运行时间；本专利技术可代替传统人工测量方式，提高压力测值和时间记录准确度，精准获得水轮机失电允许运行时间，为黑启动启机、建压操作提供决策依据。进一步的，本专利技术在油泵切除工作人员高度紧张和巨大压力的情况下，自动记录调速器液压储能系统压力值和水轮机失电允许运行时间，消除人工读数带来的误差，精确记录调速器液压储能系统压力值曲线。进一步的，本专利技术无需专人进行时间和数据记录，减小测量人工成本和操作压力，只需一个工作人员即可完成测量工作，提升了工作人员工作效率。进一步的，本专利技术压力测量模块和处理器模块电路简单，成本较低，无需外围辅助电路，将压力传感器信号转换为电压信号输入至处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置，其特征在于，包括压力测量模块(1)、处理器模块(2)、显示模块(3)、电源模块(4)和设置模块(5)；/n所述压力测量模块(1)信号输入端与压力传感器相连，所述压力测量模块(1)的信号输出端与处理器模块(2)模拟量采集端口相连，所述压力测量模块(1)用于测量调速器液压储能系统油压；/n所述处理器模块(2)通信端口与显示模块(3)通信端口相连，所述处理器模块(2)用于将压力测量模块(1)的信号输出端的电压值转换为油压值，并记录压力测量模块(1)的允许运行时间；用于将压力值和允许运行时间传输给显示模块(3)显示调速器液压储能系统油压值和允许运行时间；/n所述电源模块(4)电压输出端与压力测量模块(1)、处理器模块(2)、显示模块(3)供电端口相连，用于为压力测量模块(1)、处理器模块(2)、显示模块(3)供电；/n所述设置模块(5)输出端与处理器模块(2)数字输入输出端口相连；/n所述处理器模块(2)包括微处理器，微处理器将压力测量模块(1)传输的1-5V电压信号利用公式

【技术特征摘要】
1.黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置，其特征在于，包括压力测量模块(1)、处理器模块(2)、显示模块(3)、电源模块(4)和设置模块(5)；
所述压力测量模块(1)信号输入端与压力传感器相连，所述压力测量模块(1)的信号输出端与处理器模块(2)模拟量采集端口相连，所述压力测量模块(1)用于测量调速器液压储能系统油压；
所述处理器模块(2)通信端口与显示模块(3)通信端口相连，所述处理器模块(2)用于将压力测量模块(1)的信号输出端的电压值转换为油压值，并记录压力测量模块(1)的允许运行时间；用于将压力值和允许运行时间传输给显示模块(3)显示调速器液压储能系统油压值和允许运行时间；
所述电源模块(4)电压输出端与压力测量模块(1)、处理器模块(2)、显示模块(3)供电端口相连，用于为压力测量模块(1)、处理器模块(2)、显示模块(3)供电；
所述设置模块(5)输出端与处理器模块(2)数字输入输出端口相连；
所述处理器模块(2)包括微处理器，微处理器将压力测量模块(1)传输的1-5V电压信号利用公式转换为压力值，Pc为转换后的压力值，Uc为测量电压值，Pmax为压力传感器最大量程，Pmin为压力传感器最小量程；
当微处理收到设置模块(5)输出的启动调速器液压储能系统压力测量指令后，微处理器开始启动计时，并记录开始时间t0＝0和压力值P0，每隔1min记录转换后的压力值，直到压力值到达设定的最低允许压力值时停止测量，记录结束时间t1，计算允许运行时间△t＝t1-t0，微处理将所测量的压力值和允许运行时间△t传输至显示模块(3)进行显示。


2.根据权利要求1所述的黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置，其特征在于，所述设置模块(5)用于启动和停止调速器液压储能系统压力测量，设置调速器液压储能系统最低允许压力值，所述电源模块(4)电压输出端与设置模块(5)相连，用于为设置模块(5)供电。


3.根据权利要求2所述的黑启动调速器液压储能系统失电允许运行时间测定装置，其特征在于，所述设置模块(5)包括第一按键电路、第二按键电路、第三按键电路和第四按键电路；所述第一按键电路用于启动调速器液压储能系统压力测量，所述第二按键电路用于停止调速器液压储能系统压力测量，所述第三按键电路用于增加调速器液压储能系统最低允许压力值，所述第四按键电路用于减小调速器液压储能系统最低允许压力值；所述第一按键电路、第二按键电路、第三按键电路和第四按键电路中任一按键按下的时，该编号对应的按键电路输出给处理器模块(2)零电平信号，按键未按下编号对应的按键电路输出给处理器模块(2)高电平5V电压信号。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇水潮，孙钢虎，田磊陈，王小辉，石冰，林亿昌，柴琦，兀鹏越，杨沛豪，高峰，潘海波，王文强，梁舒婷，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61