一种南极天文保障平台发电机组分布控制方法与流程

文档序号:14267231阅读:137来源:国知局

本发明涉及一种发电机组分布控制方法,特别是一种南极天文保障平台发电机组分布控制方法。



背景技术:

南极天文保障平台为在南极domea进行天文观测提供能源动力、通信和数据传输,以及观测设备运行环境保障。由于domea极特殊极严酷的地理环境,南极天文保障平台每年只能由南极考察队进行为期二十天左右的设备维护,其余时间都处于长期无人值守运行状态,而南极天文保障平台又是天文观测设备的基础保障平台,因此其持续稳定可靠的能源动力是保证平台机天文仪器设备在高原极寒、低气压环境下长期和可靠自主运行的关键。

南极天文保障平台采用发电机组进行发电,在高原极寒、低气压和缺氧环境中,长期无人值守运行,发电机组及其控制系统难免会出现故障。为了保证系统的可靠性,系统配备多台发电机组进行冗余,以保证某一台机组故障时启动其它机组,保证电力的平稳供给。在多台发电机组的控制方式上,目前采用的方式主要有本地观测远程控制和本地观测并控制两种方式:本地观测远程控制是在本地进行监测,当发现某一机组出现故障时,通过铱星通信向人工监控平台发出报警信息,由人工判断并远程发出指令,启动另一台发动机组;本地观测并控制是在本地进行监测,并自主进行切换。第一种方式采用远程人工切换方式,极易受到铱星通讯效果的影响,反应滞后,且对监控人员的要求高;而第二种方式采用本地自主控制方式,减轻了监控人员的负担,反应灵活,但是在南极domea极低温的严酷条件下,仪器设备尤其是各类传感器容易损坏,各类观测数据的错误或者不可得会造成本地判断的失误,甚至威胁平台的平稳运行。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种南极天文保障平台发电机组分布控制方法,提高南极天文保障平台发电机组运行的可靠性和稳定性。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

一种南极天文保障平台发电机组分布控制方法,其特征在于包含以下步骤:

步骤一:每台发电机组设定独立的状态位、控制位、传感器状态位;

步骤二:每台发电机组的故障监测,各条供电线路监测和故障处理的控制逻辑相互独立,并设定每个控制逻辑的状态位,决定这项控制逻辑是否执行;

步骤三:系统复位,每台发电机组的状态位、控制位、传感器状态位恢复初始值,每项控制逻辑的状态位恢复初始值;

步骤四:根据本发电机组的状态位及控制位和其余发电机组的状态位,每台发电机组执行相应的动作;

步骤五:根据每台发电机组的传感器状态位,每台发电机组执行相应的发电机组状态判断逻辑;

步骤六:根据每项控制逻辑的状态位,每项仪器设备和线路巡检、故障处理执行相应的控制方法;

步骤七:每台发电机组的状态位、控制位、传感器状态位,每项控制逻辑的状态位提供远程实时修改接口。

进一步地,所述状态位包含停机状态、启动状态、运行状态和故障状态。

进一步地,所述控制位包含启动、故障检测和关机。

进一步地,所述传感器状态位包含电压传感器和电流传感器读数都正常、电压传感器读数正常而电流传感器读数有异、电压传感器读数有异而电流传感器读数正常、电压传感器和电流传感器读数都不正常四种工作状态。

进一步地,所述启动状态包含超级电容检测及充电阶段、预热阶段、油门操作阶段和点火阶段四个阶段,四个阶段顺序进行,每个阶段执行完毕后,发电机组更新状态位和控制位。

进一步地,所述运行状态包含空载运行、并网和加载负载三个阶段,三个阶段顺序进行,每个阶段执行完毕后,发电机组更新状态位和控制位。

进一步地,所述故障状态具体为,发电机组启动成功后,进行故障监测,发生故障后,关闭故障发电机组,更新故障发电机组的状态位和控制位,并根据其余发电机组的状态位进行判断,若有另一台发电机组处于启动成功正常运行状态,则此发电机组重新执行并网、加载负载,并更新状态位和控制位;否则启动一台发电机组。

进一步地,所述传感器状态位的四种工作状态对应控制方法为,

发电机组的传感器状态为电压传感器和电流传感器读数都正常时,发电机组启动阶段对发电机组是否启动成功的判断标准是发电机组电压输出值和电流输出值是否达到发电机组正常启动最低值,若小于,认为启动不成功;发电机组故障监测的标准是发电机组电压输出值是否小于工作所需最小电压或者发电机组润滑油液位是否低于报警线,若电压输出值小于工作所需最小电压或者发电机组润滑油液位低于报警线,认为发生故障;

发电机组的传感器状态为电压传感器读数正常而电流传感器读数异常时,发电机组启动阶段对发电机组是否启动成功的判断标准是发电机组电压输出值是否达到发电机组正常启动最低值,若小于,认为启动不成功;发电机组故障监测的标准是发电机组电压输出值是否小于工作所需最小电压或者发电机组润滑油液位是否低于报警线,若电压输出值小于工作所需最小电压或者发电机组润滑油液位低于报警线,认为发生故障;

发电机组的传感器状态为电压传感器读数异常而电流传感器读数正常时,发电机组启动阶段对发电机组是否启动成功的判断标准是发电机组电流输出值是否达到发电机组正常启动最低值,若小于,认为启动不成功;发电机组故障监测的标准是发电机组电流输出值是否小于发电机组正常工作最小电流或者发电机组润滑油液位是否低于报警线,若电流输出值小于发电机组正常工作最小电流或者发电机组润滑油液位低于报警线,认为发生故障;

发电机组的传感器状态为电压传感器和电流传感器读数都异常时,发电机组启动阶段默认发电机组启动成功;发电机组故障监测的标准只有发电机组润滑油液位是否低于报警线,若发电机组润滑油液位低于报警线,认为发生故障。

本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:本发明针对南极天文保障平台多台发电机组,采用分布控制方法,系统运行时,对运行的发电机组进行故障检测,若发生故障,判断其余发电机组的实时状态,如果有另一台发电机组处于启动成功正常运行状态,则此发电机组重新执行并网、加载负载,并更新状态位和控制位;否则启动一台发电机组。考虑到南极的恶劣工作环境下各类传感器极高的损坏率,该方法还能够通过远程修改发电机组传感器的状态值,改变发电机组启动成功和故障检测的判断条件,在极糟糕的条件下,还可以通过更新各控制逻辑的状态值,放弃部分控制手段,不至造成更大的隐患。该方法对发电机组的控制兼顾所有发电机组的实时状态,能够无缝衔接遥控操作,同时每个状态值和控制值都提供远程修改接口,在自主运行的基础上,又有很大的远程人工调整空间,以保障平台的稳定性和可靠性。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本发明的一种南极天文保障平台发电机组分布控制方法,包含以下步骤:

步骤一:每台发电机组设定独立的状态位、控制位、传感器状态位;发电机组的状态位表示发电机组当前的工作状态,包括停机状态、启动状态、运行状态、故障状态四个大类;发电机组的控制位指明发电机组的下一步操作,包括启动、故障检测、关机三个大类;发电机组的传感器状态位指测量此台发电机组的电流传感器、电压传感器的工作状态,包括四种状态:电压传感器和电流传感器读数都正常、电压传感器读数正常而电流传感器读数有异、电压传感器读数有异而电流传感器读数正常、电压传感器和电流传感器读数都不正常。

启动状态包含超级电容检测及充电阶段、预热阶段、油门操作阶段和点火阶段四个阶段,四个阶段顺序进行,每个阶段执行完毕后,发电机组更新状态位和控制位。

运行状态包含空载运行、并网和加载负载三个阶段,三个阶段顺序进行,每个阶段执行完毕后,发电机组更新状态位和控制位。

故障状态具体为,发电机组启动成功后,进行故障监测,发生故障后,关闭故障发电机组,更新故障发电机组的状态位和控制位,并根据其余发电机组的状态位进行判断,若有另一台发电机组处于启动成功正常运行状态,则此发电机组重新执行并网、加载负载,并更新状态位和控制位;否则启动一台发电机组。

步骤二:每台发电机组的故障监测,各条供电线路监测和故障处理的控制逻辑相互独立,并设定每个控制逻辑的状态位,决定这项控制逻辑是否执行;

步骤三:系统复位,每台发电机组的状态位、控制位、传感器状态位恢复初始值,每项控制逻辑的状态位恢复初始值;

步骤四:根据本发电机组的状态位及控制位和其余发电机组的状态位,每台发电机组执行相应的动作;

步骤五:根据每台发电机组的传感器状态位,每台发电机组执行相应的发电机组状态判断逻辑;

传感器状态位的四种工作状态对应控制方法为,

发电机组的传感器状态为电压传感器和电流传感器读数都正常时,发电机组启动阶段对发电机组是否启动成功的判断标准是发电机组电压输出值和电流输出值是否达到发电机组正常启动最低值,若小于,认为启动不成功;发电机组故障监测的标准是发电机组电压输出值是否小于工作所需最小电压或者发电机组润滑油液位是否低于报警线,若电压输出值小于工作所需最小电压或者发电机组润滑油液位低于报警线,认为发生故障;

发电机组的传感器状态为电压传感器读数正常而电流传感器读数异常时,发电机组启动阶段对发电机组是否启动成功的判断标准是发电机组电压输出值是否达到发电机组正常启动最低值,若小于,认为启动不成功;发电机组故障监测的标准是发电机组电压输出值是否小于工作所需最小电压或者发电机组润滑油液位是否低于报警线,若电压输出值小于工作所需最小电压或者发电机组润滑油液位低于报警线,认为发生故障;

发电机组的传感器状态为电压传感器读数异常而电流传感器读数正常时,发电机组启动阶段对发电机组是否启动成功的判断标准是发电机组电流输出值是否达到发电机组正常启动最低值,若小于,认为启动不成功;发电机组故障监测的标准是发电机组电流输出值是否小于发电机组正常工作最小电流或者发电机组润滑油液位是否低于报警线,若电流输出值小于发电机组正常工作最小电流或者发电机组润滑油液位低于报警线,认为发生故障;

发电机组的传感器状态为电压传感器和电流传感器读数都异常时,发电机组启动阶段默认发电机组启动成功;发电机组故障监测的标准只有发电机组润滑油液位是否低于报警线,若发电机组润滑油液位低于报警线,认为发生故障。

步骤六:根据每项控制逻辑的状态位,每项仪器设备和线路巡检、故障处理执行相应的控制方法;

步骤七:每台发电机组的状态位、控制位、传感器状态位,每项控制逻辑的状态位提供远程实时修改接口。

本发明针对南极天文保障平台多台发电机组,采用分布控制方法,系统运行时,对运行的发电机组进行故障检测,若发生故障,判断其余发电机组的实时状态,如果有另一台发电机组处于启动成功正常运行状态,则此发电机组重新执行并网、加载负载,并更新状态位和控制位;否则启动一台发电机组。考虑到南极的恶劣工作环境下各类传感器极高的损坏率,该方法还能够通过远程修改发电机组传感器的状态值,改变发电机组启动成功和故障检测的判断条件,在极糟糕的条件下,还可以通过更新各控制逻辑的状态值,放弃部分控制手段,不至造成更大的隐患。该方法对发电机组的控制兼顾所有发电机组的实时状态,能够无缝衔接遥控操作,同时每个状态值和控制值都提供远程修改接口,在自主运行的基础上,又有很大的远程人工调整空间,以保障平台的稳定性和可靠性。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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