一种励磁系统的脉冲出错处理方法与流程

本发明公开了一种励磁系统的脉冲出错处理方法，属于发电机励磁系统技术领域。

背景技术：

目前常规的静止励磁系统中，由励磁调节装置采样励磁电源的同步信号，基于同步信号发出控制功率整流单元工作的触发脉冲信号，改变功率整流单元的输出电压，以调节发电机励磁电流，满足机组运行的需要。

在励磁系统的运行过程中，由励磁调节装置控制的脉冲模块会对所发出的脉冲信号进行回读判断，当脉冲信号丢失或者回读角度与发出角度偏差过大，开出对应的脉冲出错信号，并进行相应的出错处理，如图1所示。

对触发脉冲回路的监测目前主要有两种技术方案：1、如图2所示（以2个功率整流单元为例），所有功率整流单元的触发脉冲信号是并联在一起的，取自同一组脉冲信号，由励磁调节装置对发出的脉冲信号进行监测；缺点是当某一个功率整流单元的触发脉冲回路断开时，励磁调节装置从装置侧无法判断出是否有故障存在，没有脉冲出错的信号开出，存在事故扩大的隐患。2、如图3所示（以2个功率整流单元为例），每个功率整流单元安装有各自独立的智能控制模块，由励磁调节装置通过通讯总线控制功率整流单元的智能控制模块进行触发控制，智能控制模块负责监测所在的功率整流单元的触发脉冲回路；当智能控制模块检测到所在的功率整流单元的触发脉冲回路异常时，报出脉冲出错信号并封锁脉冲输出，将故障控制在单个功率整流单元内，直至保持运行的功率整流单元的个数不满足机组的最低运行需要，励磁系统退出运行。缺点是系统复杂，成本高，较常规的励磁系统配置增加了通讯总线和功率整流单元的控制模块；脉冲出错处理的机制不完善，笼统的以单个功率整流单元为整体的脉冲控制切除逻辑，没有对内部的支路进一步的细化处理。

技术实现要素：

为了解决现有的励磁系统中脉冲出错处理的机制不完善的问题，本发明提供一种励磁系统的脉冲出错处理方法，由励磁调节装置监测所有并联运行的功率整流单元每一相支路的触发脉冲的状态，当脉冲信号丢失时，开出对应的脉冲出错信号并切除对应脉冲出错的支路脉冲，只要满足机组的最低运行则不需要切除励磁系统，提高了励磁系统冗余容错程度，进而提高了发电机运行的稳定性和可靠性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种励磁系统的脉冲出错处理方法，包括：

励磁调节装置的脉冲模块发送脉冲信号至所有功率整流单元的各支路，并监测所有功率整流单元的各支路脉冲信号回路；

当监测到某支路回读脉冲出错时，开出脉冲出错告警信号，只切除当前回读脉冲出错的功率整流单元支路；

励磁调节装置实时统计正常运行的功率整流单元的每相支路数；

基于正常运行的功率整流单元的每相支路数进行励磁系统切除计划。

进一步的，每个功率整流单元的每个支路均独立配置脉冲接收电路和回读电路，构成脉冲信号回路。

进一步的，所述励磁调节装置的脉冲模块发送脉冲信号至所有功率整流单元的各支路，包括：

励磁调节装置的脉冲模块向功率整流单元发出n组脉冲信号，每组脉冲信号包含+a相、+b相、+c相、-a相、-b相、-c相共六路支路信号；

每个功率整流单元接收一组脉冲信号，该功率整流单元的每个支路的脉冲接收电路接收对应相的脉冲信号，并通过回读电路返回信号至励磁调节装置的脉冲模块；

其中，n为励磁系统中功率整流单元的个数。

进一步的，所述励磁调节装置实时统计正常运行的功率整流单元的每相支路数，包括：

励磁调节装置分别统计所有功率整流单元中未被切除的各相支路数：

将所有功率整流单元中未被切除的+a相支路数记为a、所有功率整流单元中未被切除的+b相支路数记为b、所有功率整流单元中未被切除的+c相支路数记为c、所有功率整流单元中未被切除的-a相支路数记为x、所有功率整流单元中未被切除的-b相支路数记为y、所有功率整流单元中未被切除的-c相支路数记为z。

进一步的，所述基于正常运行的功率整流单元的每相支路数进行励磁系统切除计划，包括：

如果min{a、b、c、x、y、z}≥m，则不切除励磁系统，否则，切除励磁系统；

其中，min{·}为返回一组数值中的最小值，m为满足机组最低运行所需要的功率整流单元个数。

进一步的，所述m取值为：

m=n-1。

本发明的有益效果为：

采用本发明所提出的一种励磁系统的脉冲出错处理方法，在控制逻辑上将n个并联的功率整流单元视为n个+a支路、n个+b支路、n个+c支路、n个-a支路、n个-b支路、n个-c支路并联运行，总计6n个支路；当脉冲出错时励磁调节装置只切除对应的支路脉冲，且只要满足机组的最低运行则不需要切除励磁系统，提高了励磁系统冗余容错程度，进而提高了发电机运行的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为励磁调节装置示例；

图2为技术方案一中励磁调节装置处理脉冲回路信号示例；

图3为技术方案二中励磁调节装置处理脉冲回路信号示例；

图4为功率整流单元示例；

图5为励磁系统中多个功率整流单元并联运行示例；

图6为本发明中励磁调节装置处理脉冲回路信号示例；

图7为本发明的励磁系统的脉冲出错处理方法流程图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图4所示，目前常规的励磁系统功率整流单元多数为三相全控整流桥，即每个功率整流单元由6只可控硅组成，分别为+a、+b、+c、-a、-b、-c六个支路，将三相交流励磁电源整流成直流，施加到发电机的转子绕组上，

随着发电机组容量的增大，单个功率整流单元的容量不足以满足实际运行的需要，于是出现了多个功率整流单元并联运行的配置。目前励磁系统并联的功率整流单元，一般至少有一个冗余的（n-1）配置，（n-1）的含义是当一个功率整流单元故障被切除后，系统仍能够满足包括强励在内的所有工况运行需要。以2个功率整流单元为例，当切除1个功率整流单元，剩余的1个功率整流单元能够满足包括强励在内的所有工况运行需要，如图5所示。

本发明所提出的一种励磁系统的脉冲出错处理方法，摒弃了传统的以单个功率整流单元为整体的脉冲控制切除逻辑。

如图6所示（以2个功率整流单元为例，n=2，m=n-1=1）：

本发明令每个功率整流单元的每个支路均独立配置脉冲接收电路和回读电路，构成脉冲信号回路。

励磁调节装置的脉冲模块发送脉冲信号至所有功率整流单元的各支路，即：

励磁调节装置的脉冲模块向功率整流单元发出n组脉冲信号，每组脉冲信号包含+a相、+b相、+c相、-a相、-b相、-c相共六路支路信号；

每个功率整流单元接收一组脉冲信号，该功率整流单元的每个支路的脉冲接收电路接收对应相的脉冲信号，并通过回读电路返回信号至励磁调节装置的脉冲模块。

基于该方案，励磁调节装置的控制逻辑上将n个并联的功率整流单元视为n个+a支路、n个+b支路、n个+c支路、n个-a支路、n个-b支路、n个-c支路并联运行，总计6*n个支路。

本发明将原先励磁调节装置的脉冲模块对外只发出一组脉冲信号（共6路，含+a、+b、+c、-a、-b、-c支路），所有的功率整流单元控制脉冲并联均取自这一组脉冲；改为脉冲模块对外发出n组共6n个脉冲信号（共6n路，含n个+a、n个+b、n个+c、n个-a、n个-b、n个-c支路），将每个支路的脉冲回路均独立进行处理。

当脉冲丢失时励磁调节装置只切除对应的支路脉冲，励磁调节装置实时监测统计机组运行过程中正常运行（未被切除）的支路数：+a支路运行数a、+b支路运行数b、+c支路运行数c、-a支路运行数x、-b支路运行数y、-c支路运行数z。

如果min{a、b、c、x、y、z}≥m，则不切除励磁系统，提高了励磁系统冗余容错程度，进而提高了发电机运行的稳定性和可靠性。

其中，min函数为返回一组值中的最小值，m为满足机组的最低运行所需要功率整流单元的个数。

参见图7，本发明的一种励磁系统的脉冲出错处理方法，包括：

励磁调节装置监测统计机组运行过程中所有并联运行的功率整流单元的脉冲信号回路，在控制逻辑上将n个并联的功率整流单元视为n个+a支路、n个+b支路、n个+c支路、n个-a支路、n个-b支路、n个-c支路并联运行，总计6n个支路；

当励磁调节装置监测到脉冲出错时，开出脉冲出错告警信号，只切除当前脉冲出错的功率整流单元支路；

励磁调节装置实时监测统计机组运行过程中正常运行的支路数：+a支路运行数记为a、+b支路运行数记为b、+c支路运行数记为c、-a支路运行数记为x、-b支路运行数记为y、-c支路运行数记为z；如果min{a、b、c、x、y、z}≥m，则不切除励磁系统。

实施例

以两个并联运行的功率整流单元为例（n=2，m=n-1=1），运行中发生故障：1号功率整流单元的+a支路和2号功率整流单元的+b支路脉冲同时丢失。

现有的技术方案1由于所有功率整流单元的触发脉冲信号并联在一起，检测不出脉冲出错，留有事故隐患；现有的技术方案2处理过程是由各自的功率整流单元封锁1号功率整流单元脉冲和2号功率整流单元脉冲，所有的功率整流单元均被封锁脉冲停止输出，励磁退出运行。

如果采用本发明所提出的一种励磁系统的脉冲出错处理方法，只封锁1号功率整流单元的+a支路脉冲和2号功率整流单元的+b支路脉冲，剩余正常工作的支路有：1号功率整流单元的+b、+c、-a、-b、-c；2号功率整流单元的+a、+c、-a、-b、-c；励磁调节装置监测统计机组运行过程中正常运行的支路数：+a支路运行数a=1、+b支路运行数b=1、+c支路运行数c=2、-a支路运行数x=2、-b支路运行数y=2、-c支路运行数z=2，min{a、b、c、x、y、z}=1≥m。则此时励磁系统不会退出运行，提高了励磁系统的冗余度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。