【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核电应急柴油发电机控制，尤其是一种核电应急柴油发电机控制器。
技术介绍
1、核电应急柴油发电机组是保障核电站安全运行的重要组成部分，核电应急柴油发电机组包括多个核电应急柴油发电机，机组常年工作于热备用状态，当核电站厂用电源丧失后能够自动启动以提供应急电源，保障核电站设备的安全运行。核电应急柴油发电机组需要定期进行并网试验以保证其在应急情况下能够正常投入使用。
2、控制器是核电应急柴油发电机的核心部件，因起到核应急相关功能，对于控制器的可靠性要求较高。随着电力电子控制技术的快速发展，现有控制器的自动化程度已无法满足实际应用，其运行效率较低且无法判断传感器线路的故障情况，因此亟需根据核电应急柴油发电机的特点，在控制器的设计思路和控制性能方面进行改进提升。
技术实现思路
1、本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种核电应急柴油发电机控制器，本专利技术的技术方案如下：
2、一种核电应急柴油发电机控制器，包括传输模块、主控模块以及功能模块，核电应急柴油发电机通过传输模块与主控模块连接，所述主控模块与功能模块连接；
3、所述核电应急柴油发电机中的传感器模块采集核电应急柴油发电机的运行参数并生成传感信号，所述传感信号通过所述传输模块及主控模块传输至功能模块；
4、所述功能模块根据传感信号生成用于控制核电应急柴油发电机运行状态的控制信号，以及用于表示传感器模块故障状态的传感器故障诊断信号。
5、其进一步的技术方案为，所
6、构建基于支持向量机的传感器故障诊断模型；
7、基于传感信号，利用所构建的传感器故障诊断模型生成所述传感器故障诊断信号。
8、其进一步的技术方案为，所述运行参数包括核电应急柴油发电机中柴油机的转速，所述功能模块包括用于控制柴油机转速的转速控制单元，所述传感器模块包括转速检测单元；
9、所述转速检测单元包括三个转速传感器，所述转速控制单元根据三个转速传感器输出的转速检测信号生成转速指示信号，其中，
10、所述转速指示信号包括超速信号，当三个转速传感器中至少两个转速传感器输出的转速检测信号大于超速阈值时，转速控制单元生成超速信号。
11、其进一步的技术方案为，所述传输模块包括信号输入单元以及信号输出单元，所述信号输入单元包括模拟信号输入电路以及数字信号输入电路，其中，
12、所述模拟信号输入电路包括运算放大器u2a、运算放大器u2b、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电容c2以及稳压二极管d2，其中，
13、所述运算放大器u2a的同相输入端通过电阻r12接地并与电阻r11的一端连接，所述电阻r11的另一端与电阻r13的一端连接并形成模拟信号输入端；
14、电阻r13的另一端接地并通过电阻r10与运算放大器u2a的反相输入端连接，运算放大器u2a的反相输入端还通过电阻r9与运算放大器u2a的输出端连接，运算放大器u2a的输出端通过电阻r14与运算放大器u2b的同相输入端连接，运算放大器u2b的反相输入端与运算放大器u2b的输出端连接，运算放大器u2b的输出端与稳压二极管d2的阴极以及电阻r15的一端连接，所述稳压二极管d2的阳极接地，所述电阻r15的另一端与主控模块连接并通过电容c2接地。
15、其进一步的技术方案为，所述信号输出单元包括模拟信号输出电路以及数字信号输出电路，其中，
16、所述模拟信号输出电路包括运算放大器u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、保险丝f1、双向tvs管d3、三极管q1、稳压二极管d1以及电容c1，其中，
17、所述运算放大器u1的同相输入端通过电阻r1与稳压二极管d1的阳极、电容c1的一端以及电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端与主控模块连接，所述稳压二极管d1的阳极接地，所述电容c1的另一端接地；
18、所述运算放大器u1的反相输入端通过电阻r4接地，并通过电阻r5与三极管q1的发射极以及电阻r6的一端连接，所述三极管q1的基极通过电阻r3与运算放大器u1的输出端连接，三极管q1的集电极接入电源电压vcc；
19、所述电阻r6的另一端与保险丝f1的一端、电阻r7的一端以及双向tvs管d3的一端连接，所述电阻r7的另一端与运算放大器u1的同相输入端连接，所述双向tvs管d3的另一端接地，所述保险丝f1的另一端与电阻r8的一端连接并形成模拟信号输出端，电阻r8的另一端接地。
20、其进一步的技术方案为，所述数字信号输入电路包括电阻r18、电阻r19以及光电耦合器u4，所述光电耦合器u4原边发光二极管的阳极与电阻r19的一端连接，所述光电耦合器u4副边光敏三极管的集电极通过电阻r18接入电源电压vcc并与主控模块连接，所述光电耦合器u4副边光敏三极管的发射极接地；
21、所述数字信号输出电路包括电阻r16、电阻r17以及光电耦合器u3，所述光电耦合器u3原边发光二极管的阳极通过电阻r17接入电源电压，所述光电耦合器u3原边发光二极管的阴极接地，所述光电耦合器u3副边光敏三极管的集电极与电阻r16的一端连接。
22、其进一步的技术方案为，所述运行参数包括核电应急柴油发电机中发电机的运行参数，发电机的运行参数包括输出电压及输出电流，所述功能模块包括用于为核电应急柴油发电机提供电气保护的电气保护单元，所述电气保护包括电流保护、电压保护、频率保护、失磁保护、逆功率保护、热过载保护、差动保护以及定子接地保护；
23、进行电流保护时，所述电气保护单元比较输出电流与过流阈值，输出电流大于过流阈值时，电气保护单元经过流延时报警时间后向主控模块输出过电流报警信号，若过电流报警信号的持续输出时间大于过电流停机阈值，则电气保护单元向主控模块输出控制核电应急柴油发电机停机的停机跳闸信号；
24、所述过流延时报警时间与过流差值呈反比，所述过流差值为输出电流大于过流阈值时，输出电流与过流阈值之差。
25、其进一步的技术方案为，所述功能模块包括同期励磁单元，所述同期励磁单元用于控制核电应急柴油发电机的励磁状态；
26、所述转速指示信号包括起励转速信号，所述主控模块根据起励转速信号生成励磁启动信号并发送至同期励磁单元；
27、所述同期励磁单元接收励磁启动信号后，根据核电应急柴油发电机中发电机的输出电压以及输出电流调制励磁电流的大小，并将励磁电流输出至发电机的励磁绕组。
28、其进一步的技术方案为，所述同期励磁单元还用于在核电应急柴油发电机工作于并网模式时，根据电网的工作参数控制核电应急柴油发电机的并网工作参数，以使核电应急柴油发电机的并网工作参数与电网工作参数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，包括传输模块、主控模块以及功能模块，核电应急柴油发电机通过传输模块与主控模块连接，所述主控模块与功能模块连接；
2.根据权利要求1所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述功能模块包括人机交互单元，所述人机交互单元基于传感信号生成传感器故障诊断信号，基于传感信号生成传感器故障诊断信号时，包括：
3.根据权利要求1所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述运行参数包括核电应急柴油发电机中柴油机的转速，所述功能模块包括用于控制柴油机转速的转速控制单元，所述传感器模块包括转速检测单元；
4.根据权利要求1所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述传输模块包括信号输入单元以及信号输出单元，所述信号输入单元包括模拟信号输入电路以及数字信号输入电路，其中，
5.根据权利要求4所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述信号输出单元包括模拟信号输出电路以及数字信号输出电路，其中，
6.根据权利要求5所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述数字信号输入电路包括电
7.根据权利要求3所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述运行参数包括核电应急柴油发电机中发电机的运行参数，发电机的运行参数包括输出电压及输出电流，所述功能模块包括用于为核电应急柴油发电机提供电气保护的电气保护单元，所述电气保护包括电流保护、电压保护、频率保护、失磁保护、逆功率保护、热过载保护、差动保护以及定子接地保护；
8.根据权利要求7所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述功能模块包括同期励磁单元，所述同期励磁单元用于控制核电应急柴油发电机的励磁状态；
9.根据权利要求8所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述同期励磁单元还用于在核电应急柴油发电机工作于并网模式时，根据电网的工作参数控制核电应急柴油发电机的并网工作参数，以使核电应急柴油发电机的并网工作参数与电网工作参数相匹配；
10.根据权利要求8所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述主控模块包括四个MCU，每个MCU与转速控制单元、电气保护单元、同期励磁单元及人机交互单元一一对应连接。
...【技术特征摘要】
1.一种核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，包括传输模块、主控模块以及功能模块，核电应急柴油发电机通过传输模块与主控模块连接，所述主控模块与功能模块连接；
2.根据权利要求1所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述功能模块包括人机交互单元，所述人机交互单元基于传感信号生成传感器故障诊断信号，基于传感信号生成传感器故障诊断信号时，包括：
3.根据权利要求1所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述运行参数包括核电应急柴油发电机中柴油机的转速，所述功能模块包括用于控制柴油机转速的转速控制单元，所述传感器模块包括转速检测单元；
4.根据权利要求1所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述传输模块包括信号输入单元以及信号输出单元，所述信号输入单元包括模拟信号输入电路以及数字信号输入电路，其中，
5.根据权利要求4所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述信号输出单元包括模拟信号输出电路以及数字信号输出电路，其中，
6.根据权利要求5所述的核电应急柴油发电机控制器，其特征在于，所述数字信号输入电路包括电阻r18、电阻r19以及光电耦合器u4，所述光电耦合器u4原边发光二极管的阳极与电阻r19的...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁子辰，吴晓奇，黄鹏，丁锐，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所无锡分部，
类型：发明
国别省市：
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