[实用新型]三重冗余同期控制模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机发电机组控制系统，尤其涉及三重冗余同期控制模块。

背景技术

目前，燃气轮机发电机组广泛应用于工业领域。工业燃气轮机发电机组对可靠性的要求非常高，需要监控的参数很多，控制逻辑十分复杂，是一个技术含量高，研发难度大的控制系统，是其它控制系统难以胜任的。

为避免事故的发生，燃气轮机发电机组控制系统采用三重冗余容错控制系统。

同期控制模块是燃气轮机发电机组控制系统中重要的控制模块，用于控制燃气轮机发电机组和电网的并网操作，为保证并网操作安全可靠地进行，本领域技术人员致力于开发可靠性高的同期控制模块。

发明内容

本实用新型提供一种可靠性高的同期控制模块，采用三重冗余设计，通过表决，提高同期控制模块容错能力，从而保证并网操作安全可靠地进行。

本实用新型提供的同期控制模块，还采用了两级回校，提高了识别故障的能力，使操作人员在故障发生时第一时间判断出故障原因，对故障部分进行在线修复而不中断操作，进一步提高同期控制模块的可靠性。

本实用新型提供一种三重冗余同期控制模块，用于控制燃气轮机发电机组与电网的发电并网，其特征在于，包括输入端子、三重冗余的输入模块、三重冗余的控制器、三重冗余的输出模块以及表决端子模块，

输入模块用于输入现场数据；

每个输入模块与三个控制器通过IO总线连接，用于传送采集的现场数据，以及输入模块的每个采集通道的工作状态；

每个输出模块与三个控制器通过IO总线连接，用于传送控制量；

控制器用于对输入模块采集的现场数据进行输入量表决处理，根据控制规则生成控制量，将控制量传送给输出模块；

输出模块用于对来自控制器的控制量，进行控制量表决处理，将表决后的控制量输出到表决端子模块；

表决端子模块用于对来自三个输出模块的控制量，进行输出表决处理，控制控制燃气轮机发电机组与电网的发电并网；

三重冗余同期控制模块包括第一回校信号和第二回校信号。

进一步地，控制器两两之间通过通讯链路连接，以交换数据。每个控制器会有其它控制器的数据备份，只有至少一组数据与本控制器数据满足判断条件，才把数据输出。

进一步地，表决端子模块包括第一、第二和第三继电器，来自三个输出模块的控制量分别控制第一、第二和第三继电器的动作。

进一步地，第一继电器的第一触点与第二继电器的第二触点串联形成第一支路，第二继电器的第一触点与第三继电器的第二触点串联形成第二支路，第三继电器的第一触点与第一继电器的第二触点串联形成第三支路，第一、第二和第三支路并联。采用这样的结构，只有三个继电器中的两个动作了，也就是硬件决定至少两路相同才输出。

进一步地，第一回校信号为输出模块的控制量的输出，第一回校信号，能够识别输出模块的故障，使操作人员在故障发生时第一时间判断出故障原因，对故障部分进行在线修复而不中断操作，进一步提高同期控制模块的可靠性。

进一步地，第二回校信号为通过辅助触点反馈的输出表决处理的结果，采用第一、第二回校信号，不仅能够识别输出模块的故障，还能够识别继电器与电缆故障，使操作人员在故障发生时第一时间判断出故障原因，对故障部分进行在线修复而不中断操作，进一步提高同期控制模块的可靠性。

进一步地，现场数据包括5路开关量信号、8路火焰检测器信号、3路转速信号和2路交流采样信号。

进一步地，输入模块采集转速信号或火焰检测器信号时采用隔离直流电源，实现信号采集部分和CPU部分的电气隔离。

进一步地，采用磁阻式传感器采集所述转速信号。

进一步地，输入模块包括光耦，隔离现场设备对系统的干扰，以保证同期控制模块正常工作。

对于开关量，每个控制器根据来自三个输入模块的开关量和工作状态，针对三个输入模块中采集同一个开关量的三个采集通道，进行输入量表决处理：

如果三路采集通道均工作正常，控制器将三路采集通道采集的开关量进行取三选二处理，输出处理的结果；

如果三路采集通道中两路工作正常，处理器将工作正常的两路采集通道采集的开关量进行取二选二处理，输出处理的结果，同时发出报警信息；

如果三路采集通道中一路工作正常，维持原状，同时发出报警信息，三重冗余同期控制模块降级；

如果三路采集通道均工作不正常，维持原状，同时发出报警信息，并将三重冗余同期控制模块再次降级。