[实用新型]一种水电站功率自动调节节水系统

说明书

本实用新型公开了一种水电站功率自动调节节水系统，涉及工业控制装置技术领域。水电站功率自动调节节水系统包括数据采集单元、中央控制单元、通讯线路和执行单元，各单元通过通讯线路连接交互，数据采集单元包括水位信号采集器、调速器信号采集器、励磁系统信号采集器和有功无功组合功率传感器，中央控制单元采用可编程控制器，执行单元包括调速柜、接力器和油压装置，水位信号采集器包括水位检测支架、雷达水位传感器和高清摄像头。该功率自动调节节水系统能够根据水位溢流变化，实现多机组联动，实时协联，对水轮机调速器设备、发电机有功功率和无功功率进行闭环调节，利于提高用水效率，方便了雷达水位传感器和高清摄像头的检修维护。

技术领域

本发明属于工业控制装置技术领域，具体地涉及一种水电站功率自动调节节水系统。

背景技术

我国水力资源丰富，水电作为清洁能源得到了国家的大力支持，在中小型水电站中，中控值班人员要根据上游来水，人工调整负荷。现有自动化系统采集调速器开度，采用通讯数据获取，该数据只作为监控参考，而不作为控制数据源。而目前自动化监控系统的有功功率的闭环调节中，由于缺少对调速器设备的实时监控，最终沦为开环调节；而对无功功率的闭环调节中，励磁系统的励磁电压和励磁电流缺少有效的监控采集，也沦为开环调节。调速器系统的水头有功调节由于缺少电站全局数据的调配，形同虚设。因而系统功率调节自动化程度低、值班人员劳动强度大，不利于节约用水。现有的水位检测支架采用固定安装方式，对雷达传感器和高清摄像头检修维护时，需要作业人员爬行到水位传感器和高清摄像头安装位置才能作业，作业过程不方便且有高空坠落危险，工作效率低。

实用新型内容

为了解决背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种水电站功率自动调节节水系统，包括数据采集单元、中央控制单元、通讯线路和执行单元，各单元通过通讯线路连接交互，中央控制单元采用可编程控制器，执行单元包括调速柜、接力器和油压装置，数据采集单元包括水位信号采集器、调速器信号采集器、励磁系统信号采集器和有功无功组合功率传感器，所述的水位信号采集器包括水位检测支架、雷达水位传感器和高清摄像头，水位检测支架包括固定架、转动架，转动架和固定架上对应设置有轴孔，转动架和固定架通过轴连接，固定架上设置有动滑轮、手摇轮和水位采集器电控箱，转动架上固定有雷达水位传感器和高清摄像头，转动架活动端固定的不锈钢钢丝绳经过动滑轮与手摇轮连接，雷达水位传感器和高清摄像头与水位采集器电控箱电性连接。

通过上述的水电站功率自动调节节水系统，能够自适应计算发电机最佳出力开度，根据水位溢流变化，适时调整，提高用水效率，使调速器系统的水头有功调节能够调配电站全局数据，实现了对水轮机调速器设备、发电机有功功率和无功功率的闭环调节，改善了中控值班人员作业环境，降低了员工劳动强度，提高了机组运行的安全性、稳定性和经济性。所述的水位信号采集器能够对水头实时监控，及时跟踪水情变化，为系统实现自动化有功功率调整提供了即时数据。实现系统有功功率的闭环调节，有效控制溢水情况，节约了生产用水，提高了系统的安全性和经济性，当雷达水位传感器和高清摄像头需要检修维护时，作业人员只需操作手摇轮使转动杆缓缓落下即可快速进行检修维护作业，极大改善了安全作业环境，并提高了检修维护的便捷性。

优选的，调速器信号采集器包括调速器开度传感器和调速器异常状态检测单元，实时汇聚了调速接力器的运行状况，并传输给中央控制单元，利于实现对水轮机调速器设备的闭环控制，同时能够准确识别定位调速器异常点，减轻了值班人员的劳动强度，提高了故障诊断效率。

优选的，励磁系统信号采集器包括励磁系统电压传感器、电流传感器和励磁系统异常状态检测单元。实时汇聚了励磁系统运行情况，能够及时把励磁系统电压、电流瞬时值传输给中央控制单元，实现对系统的无功功率自动调节。

优选的，中央控制单元包括CPU模块、输入I/O模块、输出I/O模块、外设I/O模块、电源模块和人机交互模块。灵活的模块化设置，检修维护方便，人机交互简单，易于实现以wincc监控系统为载体的二采开发。