利用切换逻辑控制机组频率调节的系统及方法与流程

1.本公开涉及水力发电技术领域，尤其涉及一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统及方法。


背景技术：

2.水轮机调速器是水轮发电机组非常重要的控制单元，调速器控制效果的好坏直接影响了水电机组的安全和稳定运行。新建机组或调速器改造后的机组均需要重新进行涉网试验，如一次调频及调速器建模试验，试验过程中，一般采用水轮机调速系统测试仿真仪(目前常用型号为gts_tg或tg2000)模拟频率信号，频率信号为电压相对较低的信号，由于试验包含动态试验，这就使得此试验需在线切换实际频率信号与仿真仪频率信号，由于实际频率信号电压等级要远高于仿真仪模拟频率信号，这就使得试验过程存在较大风险，一旦切换步骤错误，轻则导致仿真仪通道烧毁，重则引起水轮发电机组跳闸，严重影响机组安全运行。因此，现有试验过程中系统进行涉网调频时安全性有待提高。


技术实现要素：

3.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本公开提供了一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统及方法，主要目的在于解决现有涉网动态试验过程中系统安全性较低的问题。
5.根据本公开的第一方面实施例，提供了一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，包括工控机和调速控制装置；
6.所述工控机，用于获取水电机组调速器的运行模式，所述运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式，并在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，获取通过工控机输入窗口输入的目标机组频率；
7.所述调速控制装置，用于在所述水电机组调速器处于所述正常运行模式时，采集水电机组的实时机组频率和设定频率，在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，获取设定频率和所述工控机发送的所述目标机组频率，并基于所述实时机组频率、所述目标机组频率、所述设定频率获得对应频差下的所述水电机组调速器的导叶开度，基于所述导叶开度调节所述水电机组调速器，以满足所述水电机组调速器处于所述正常运行模式及所述涉网试验模式时不同调频要求，所述设定频率等于50赫兹。
8.在本公开的一个实施例中，所述工控机，还用于：获取模式请求指令并将所述模式请求指令发送给所述调速控制装置，接收来自所述调速控制装置的模式切换指令，基于接收的所述模式切换指令确定所述水电机组调速器的运行模式，并控制所述水电机组调速器进入相应的运行模式。
9.在本公开的一个实施例中，所述工控机，用于获取模式请求指令之前，还用于：获取验证指令，并判断所述验证指令是否正确，若所述验证指令正确，则获取模式请求指令。
10.在本公开的一个实施例中，所述调速控制装置，还用于：基于接收的模式请求指令
生成模式切换指令，其中所述模式请求指令包括进入涉网试验模式的第一请求指令和进入正常运行模式的第二请求指令，模式切换指令包括允许切入涉网试验模式的第一确认指令和允许切入正常运行模式的第二确认指令；若接收的所述模式请求指令为所述第二请求指令，则所述调速控制装置获取涉网试验模式下所述目标机组频率和所述设定频率，基于所述目标机组频率和所述设定频率确认是否生成第二确认指令。
11.在本公开的一个实施例中，所述调速控制装置，用于基于所述目标机组频率和所述设定频率确认是否生成第二确认指令时，具体用于：基于所述目标机组频率和所述设定频率获得目标频差，若所述目标频差小于频差阈值，则生成第二确认指令。
12.在本公开的一个实施例中，所述工控机还包括偏差输入窗口，所述偏差输入窗口用于获取固有死区补偿量，在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，所述调速控制装置基于所述目标机组频率、所述固有死区补偿量与所述设定频率的差值获得所述水电机组调速器的导叶开度。
13.在本公开的一个实施例中，所述工控机与所述调速控制装置采用网线连接，其中通信协议采用mms工业通讯协议。
14.在本公开的一个实施例中，所述利用切换逻辑控制机组频率调节的系统还包括接口装置，所述接口装置与所述调速控制装置连接。
15.根据本公开的第二方面实施例，提供了一种采用第一方面实施例所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法，包括：
16.获取水电机组调速器的运行模式，所述运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式；
17.在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，获取设定频率和通过工控机输入窗口输入的目标机组频率，所述设定频率等于50赫兹；
18.在所述水电机组调速器处于所述正常运行模式时，采集设定频率和水电机组的实时机组频率，在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，获取所述工控机发送的所述目标机组频率；
19.根据所述实时机组频率、所述目标机组频率和所述设定频率获得对应频差下的所述水电机组调速器的导叶开度，基于所述导叶开度调节所述水电机组调速器，以满足所述水电机组调速器处于所述正常运行模式及所述涉网试验模式时不同调频要求。
20.根据本公开的第三方面实施例，还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第二方面实施例提出的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法。
21.在本公开一个或多个实施例中，工控机用于获取水电机组调速器的运行模式，运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式，并在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取通过工控机输入窗口输入的目标机组频率；调速控制装置，用于在水电机组调速器处于正常运行模式时，采集水电机组的实时机组频率和设定频率，在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取设定频率和工控机发送的目标机组频率，并基于实时机组频率、目标机组频率、设定频率获得对应频差下的水电机组调速器的导叶开度，基于导叶开度调节水电机组调速器，以满足水电机组调速器处于正常运行模式及涉网试验模式时不同调频要求，设
定频率等于50赫兹。在这种情况下，利用工控机和调速控制装置参与试验过程，工控机在水电机组调速器处于涉网试验模式时获取目标机组频率，调速控制装置在水电机组调速器处于正常运行模式时采集水电机组的实时机组频率，根据目标机组频率、实时机组频率获得对应频差的水电机组调速器的导叶开度，满足了水电机组涉网动态试验时不同要求，解决了现有涉网动态试验过程中系统安全性较低的问题，还解决了现有涉网动态试验过程中系统进行频率信号源切换时安全性较低的问题。
22.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
23.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1示出本公开实施例提供的一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统框图；
25.图2示出本公开实施例提供的另一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统框图；
26.图3示出本公开实施例提供的一种利用切换逻辑控制机组频率调节的方法的流程图；
27.图4是用来实现本公开实施例的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法的电子设备的框图。
具体实施方式
28.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
29.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。还应当理解，本公开中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
31.下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
32.在第一个实施例中，图1示出本公开实施例提供的一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统框图。本公开的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统适用于水电机组的涉网动态试验。其中，涉网动态试验包括多种运行模式，运行模式为水电机组的模式。由于在涉网动态试验时主要对水电机组的调速器进行调频试验，因此运行模式也可以认为是水电机组调速器的模式。如图1所示，该利用切换逻辑控制机组频率调节的系统10包括工控机11和调速控制装置12。工控机11与调速控制装置12连接。
33.在本实施例中，工控机11用于获取水电机组调速器的运行模式，运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式，并在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取通过工控机输入窗口输入的目标机组频率。
34.在本实施例中，工控机11获取水电机组调速器的运行模式具体包括：工控机11获取模式请求指令并将模式请求指令发送给调速控制装置12，然后接收来自调速控制装置12的模式切换指令，基于接收的模式切换指令确定水电机组调速器的运行模式，并控制水电机组调速器进入相应的运行模式。
35.在本实施例中，工控机11包括触摸显示屏，触摸显示屏中设置有工控机输入窗口，该工控机输入窗口用于输入目标机组频率。
36.在本实施例中，运行模式不同，对应的目标机组频率不同。若在当前状态下水电机组调速器处于涉网试验模式，则目标机组频率为工控机设定输入频率值。该设定输入频率值为试验需要的机组频率，该设定输入频率值可以通过触摸显示屏进行设置修改等。若在当前状态下水电机组调速器处于正常运行模式，则目标机组频率为实时机组频率。其中实时机组频率可以由机组pt(即机组的电压互感器)检测获得，工控机输入窗口实时跟踪机组pt检测到的实时频率值。
37.在一些实施例中，触摸显示屏中设置有指令输入窗口，该指令输入窗口用于输入模式请求指令。在另一些实施例中，触摸显示屏可以设置模式按钮，通过操作模式按钮生成模式请求指令。在这种情况下，通过指令输入窗口或模式按钮获得所需的模式请求指令，即可实现通过工控机的触摸显示屏切换水电机组调速器处于涉网试验模式或正常运行模式。
38.在一些实施例中，工控机11用于获取模式请求指令之前，还用于获取验证指令，并判断验证指令是否正确，若验证指令正确，则获取模式请求指令。
39.在一些实施例中，验证指令可以采用密码序列，工控机11获取密码序列后，对密码序列进行判断，若密码序列正确，则允许在指令输入窗口输入模式请求指令或允许操作模式按钮，进而使得工控机11得到模式请求指令。由此，能够避免由于人为随意切换模式导致水电机组的非正常运行。其中密码序列例如可以仅专业技术人员知道。
40.在一些实施例中，考虑到涉网试验模式时，现有技术中利用水轮机调速系统测试仿真仪(简称仿真仪)加入调速控制系统的频率经过测频模块，使得调速控制系统实际获取的频率数据因测频模块精度导致与仿真仪实际生成的频率存在偏差，而利用工控机11提供目标机组频率不需经过测频模块，需要将此部分偏差(即频率误差)考虑其中，此时工控机11还包括偏差输入窗口，偏差输入窗口也可以设置在触摸显示屏上。偏差输入窗口用于输入固有死区补偿量，即通过偏差输入窗口获取固有死区补偿量。固有死区补偿量可以在水电机组处于静态时测试得到。固有死区补偿量例如为频率误差。
41.在水电机组调速器处于涉网试验模式时，工控机11也将固有死区补偿量传输至调速控制装置12，以便调速控制装置12通过逻辑自动补偿，实现了利用工控机11真实模拟仿真仪的加入机组频率信号(仿真仪生成的频率信号)，使得调速控制装置12生成可信动作输出结果(例如更加准确地计算对应的频差)。
42.在本实施例中，工控机11与调速控制装置12之间采用网线连接，其中通信协议采用mms(microsoft media server protocol，串流媒体传送协议)工业通讯协议。由此，能够便于通过该通讯协议实现人机交互数据互传。
43.在本实施例中，调速控制装置12用于基于接收的模式请求指令生成模式切换指令，其中模式请求指令包括进入涉网试验模式的第一请求指令和进入正常运行模式的第二请求指令，模式切换指令包括允许切入涉网试验模式的第一确认指令和允许切入正常运行模式的第二确认指令；若接收的模式请求指令为第二请求指令，则调速控制装置获取涉网试验模式下目标机组频率和设定频率，基于目标机组频率和设定频率确认是否生成第二确认指令。
44.在本实施例中，若接收的模式请求指令为第二请求指令，表明水电机组调速器当前状态为涉网试验模式，需要切换进入正常运行模式，此时调速控制装置12基于目标机组频率和设定频率获得目标频差，若目标频差小于频差阈值，则生成第二确认指令。其中设定频率为50hz。另外模式切换指令还包括禁止切换的第三确认指令，若目标频差大于或等于频差阈值，则调速控制装置12生成第三确认指令，工控机11接收到第三确认指令后，输出频差过大请修改目标机组频率的提示。参考实时机组频率调整工控机11中的目标机组频率(例如可以使目标机组频率等于实时机组频率)，使涉网试验模式下的水电机组调速器运行在修改后的目标机组频率下，然后再通过工控机11获取第二请求指令。由此，能够实现涉网试验模式至正常运行模式的无扰切换，保证了机组安全运行。
45.在本实施例中，调速控制装置12用于在水电机组调速器处于正常运行模式时，采集水电机组的实时机组频率和设定频率，在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取设定频率和工控机发送的目标机组频率，并基于实时机组频率、目标机组频率、设定频率获得对应频差下的水电机组调速器的导叶开度，基于导叶开度调节水电机组调速器，以满足水电机组调速器处于正常运行模式及涉网试验模式时不同调频要求。其中，在水电机组调速器处于正常运行模式时，调速控制装置12根据设定频率与实时机组频率获得实际频差对应的水电机组调速器的导叶开度，满足电网一次调频响应。在水电机组调速器处于涉网试验模式时，调速控制装置12根据设定频率与目标机组频率获得试验频差的水电机组调速器的导叶开度，以满足水电机组在涉网动态试验时不同的调频要求。
46.具体地，在水电机组调速器处于正常运行模式时，调速控制装置12计算设定频率与实时机组频率的第一频差，基于第一频差获得水电机组调速器需要调整的第一导叶开度，并根据第一导叶开度计算获得导叶控制的第一一次调频分量，基于第一一次调频分量对水电机组进行正常一次调频响应。在水电机组调速器处于涉网试验模式时，调速控制装置12计算设定频率与目标机组频率的第二频差，基于第二频差获得水电机组调速器需要调整的第二导叶开度，并根据第二导叶开度计算获得导叶控制的第二一次调频分量，基于第二一次调频分量对水电机组进行涉网试验。若目标机组频率小于设定频率，则对应的频差对应的导叶开度是正的，然后叠加到水电机组调速器原来的开度，若实时机组频率或目标
机组频率大于设定频率，则对应的频差对应的导叶开度是负的，然后叠加到水电机组调速器原来的开度。
47.在一些实施例中，在水电机组调速器处于涉网试验模式时，调速控制装置12还可以基于目标机组频率、固有死区补偿量与设定频率的差值获得水电机组调速器的导叶开度，进而满足水电机组涉网动态试验时不同调频要求。
48.在一些实施例中，调速控制装置12内部可以设置控制器，控制器通过编程语言实现对水电机组调速器的全过程控制。全过程控制例如包括上述中的切换模式切换指令的生成以及涉网动态试验的控制。换言之，通过在调速控制装置12内部增加频率切换逻辑，利用该增加的频率切换逻辑实现对水电机组调速器的模式切换并完成涉网动态试验。其中编程语言例如为c语言，利用c语言为编程工具调速控制装置102内部增加频率切换逻辑。由此便于在工控机11处输入模式请求指令时，调速控制装置102利用频率切换逻辑进行判断并反馈至工控机11处，实现试验人员通过工控机画面(即工控机触摸显示屏)切换水电机组调速器处于涉网试验模式或正常运行模式。
49.在一些实施例中，调速控制装置12内部还可以设置有集成输入输出卡件，输入输出卡件用于在水电机组调速器处于正常运行模式时，采集水电机组的实时机组频率。输入输出卡件还用于输出控制指令，以便利用水电机组导叶响应正常运行模式及涉网试验模式。
50.图2示出本公开实施例提供的另一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统框图。如图2所示的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统10还包括接口装置13。接口装置13与调速控制装置12连接。
51.在一些实施例中，接口装置13例如可以采用输入输出端子。调速控制装置12与输入输出端子可以通过多股铜芯线连接。在这种情况下，通过多股铜芯线将输入输出端子中的信号引出，能够便于水电机组的现场接入设备状态信号或输出控制设备信号。例如将输入输出端子连接显示屏，在显示屏上展示设备状态信号或输出控制设备信号等。
52.在一些实施例中，利用切换逻辑控制机组频率调节的系统的具体调节过程如下：
53.在水电机组静态时，使用水轮机调速系统测试仿真仪测试测频模块精度，得到仿真仪的加入机组频率信号与调速控制装置采集信号(调速控制装置获取的仿真仪的频率信号)差+0.01hz，并将该固有死区补偿量(即频率误差为0.01hz)写入偏差输入窗口；
54.若试验人员准备进行涉网试验模式，首先在工控机11输入密码，若密码正确，则输入进入涉网试验模式的第一请求指令，调速控制装置12基于第一请求指令返回允许切入涉网试验模式的第一确认指令，工控机11基于第一确认指令控制水电机组调速器进入涉网试验模式；
55.工控机11基于第一确认指令确认水电机组调速器进入涉网试验模式，然后通过工控机触摸屏设定试验需要的机组频率，即通过工控机输入窗口输入的目标机组频率，并将目标机组频率发送至调速控制装置12，目标机组频率例如为49.8hz；
56.调速控制装置12基于接收的目标机组频率计算导叶开度，具体地，可调速控制装置12计算频差得到对应导叶开度，进而得到导叶控制的一次调频分量，其中调速控制装置12在计算时，设定频率为50hz，调差系数设为4％，一次调频死区设定为0.05hz，故利用设定频率50hz减去目标机组频率49.8hz，再减去频率误差0.01hz，再减去一次调频死区0.05得
到有效一次调频为0.14hz(即频差为0.14hz)，根据调差系数计算公式可得导叶动作值为7％。相比于使用水轮机调速系统测试仿真仪生成49.8hz信号，同样的，有效一次调频为设定频率50hz减去目标机组频率49.8hz，再减去频率误差0.01hz，再减去一次调频死区0.05，可得导叶动作值为7％，基于数据可知，工控机输入信号完全可替代水轮机调速系统测试仿真仪；
57.在涉网试验完成后，将工控机输入窗口的值改为50hz，偏差设置窗输入0hz，此时在工控机11处输入进入正常运行模式的第二请求指令，调速控制装置12基于第二请求指令，计算当前涉网试验模式下的目标机组频率，此时目标机组频率为50hz，调速控制装置12基于目标机组频率和设定频率获得目标频差，目标频差小于频差阈值，则生成第二确认指令，工控机11基于第二确认指令控制水电机组调速器进入正常运行模式，此时系统可实现无扰切换，并退出登录。
58.在本公开实施例的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，工控机用于获取水电机组调速器的运行模式，运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式，并在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取通过工控机输入窗口输入的目标机组频率；调速控制装置，用于在水电机组调速器处于正常运行模式时，采集水电机组的实时机组频率和设定频率，在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取设定频率和工控机发送的目标机组频率，并基于实时机组频率、目标机组频率、设定频率获得对应频差下的水电机组调速器的导叶开度，基于导叶开度调节水电机组调速器，以满足水电机组调速器处于正常运行模式及涉网试验模式时不同调频要求，设定频率等于50赫兹。在这种情况下，利用工控机和调速控制装置参与试验过程，工控机在水电机组调速器处于涉网试验模式时获取目标机组频率，调速控制装置在水电机组调速器处于正常运行模式时采集水电机组的实时机组频率，根据目标机组频率、实时机组频率获得对应频差的水电机组调速器的导叶开度，满足了水电机组涉网动态试验时不同要求，解决了现有涉网动态试验过程中系统安全性较低的问题，还解决了现有涉网动态试验过程中系统进行频率信号源切换时安全性较低的问题。另外，若涉网试验模式投入，调速器接受的频率来源于工控机输入窗口数值，此时由于强制改变了机组频率，调速控制装置通过运算，得到一次调频控制分量，完成对水电机组调速器的一次调频、调速器建模试验，由此能够避免由于试验过程中切换信号源的步骤错误，导致的仿真仪通道烧毁，或水轮发电机组跳闸的风险，可最大限度保证试验过程中机组安全运行。
59.下述为本公开方法实施例，对于本公开方法实施例中未披露的细节，请参照本公开系统实施例。本公开的方法实施例提出了一种利用切换逻辑控制机组频率调节的方法。该利用切换逻辑控制机组频率调节的方法采用上述系统实施例的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统进行机组调频。
60.图3示出本公开实施例提供的一种利用切换逻辑控制机组频率调节的方法的流程图。
61.如图3所示，该利用切换逻辑控制机组频率调节的方法，包括：
62.s101，获取水电机组调速器的运行模式，运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式；
63.s102，在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取设定频率和通过工控机输入窗口输入的目标机组频率，设定频率等于50赫兹；
64.s103，在水电机组调速器处于正常运行模式时，采集设定频率和水电机组的实时机组频率，在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取工控设定的目标机组频率；
65.s104，根据实时机组频率、目标机组频率和设定频率获得对应频差下的水电机组调速器的导叶开度，基于导叶开度调节水电机组调速器，以满足水电机组调速器处于正常运行模式及涉网试验模式时不同调频要求。
66.具体可以参照上述系统实施例中的相关描述，此处不在赘述。
67.需要说明的是，前述对利用切换逻辑控制机组频率调节的系统实施例的解释说明也适用于该实施例的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法，此处不在赘述。
68.上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
69.在本公开的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法中，获取水电机组调速器的运行模式，运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式；在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取设定频率和通过工控机输入窗口输入的目标机组频率，设定频率等于50赫兹；在水电机组调速器处于正常运行模式时，采集设定频率和水电机组的实时机组频率，在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取工控设定的目标机组频率；根据实时机组频率、目标机组频率和设定频率获得对应频差下的水电机组调速器的导叶开度，基于导叶开度调节水电机组调速器，以满足水电机组调速器处于正常运行模式及涉网试验模式时不同调频要求。在这种情况下，利用工控机和调速控制装置参与试验过程，工控机在水电机组调速器处于涉网试验模式时获取目标机组频率，调速控制装置在水电机组调速器处于正常运行模式时采集水电机组的实时机组频率，根据实时机组频率目标机组频率、设定频率获得对应频差下的水电机组调速器的导叶开度，满足了水电机组涉网动态试验时不同要求，解决了现有涉网动态试验过程中系统安全性较低的问题，还解决了现有涉网动态试验过程中系统进行频率信号源切换时安全性较低的问题。另外，若涉网试验模式投入，调速器接受的频率来源于工控机输入窗口数值，此时由于强制改变了机组频率，调速控制装置通过运算，得到一次调频控制分量，完成对水电机组调速器的一次调频、调速器建模试验，由此能够避免由于试验过程中切换信号源的步骤错误，导致的仿真仪通道烧毁，或水轮发电机组跳闸的风险，可最大限度保证试验过程中机组安全运行。
70.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
71.图4是用来实现本公开实施例的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法的电子设备的框图。
72.电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴电子设备和其它类似的计算装置。本公开所示的部件、部件的连接和关系、以及部件的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本公开中描述的和/或者要求的本公开的实现。
73.如图4所示，电子设备20包括计算单元21，其可以根据存储在只读存储器(rom)22中的计算机程序或者从存储单元28加载到随机访问存储器(ram)23中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 23中，还可存储电子设备20操作所需的各种程序和数据。计算单元21、rom 22以及ram 23通过总线24彼此相连。输入/输出(i/o)接口25也连接至总
线24。
74.电子设备20中的多个部件连接至i/o接口25，包括：输入单元26，例如键盘、鼠标等；输出单元27，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元28，例如磁盘、光盘等，存储单元28与计算单元21通信连接；以及通信单元29，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元29允许电子设备20通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他电子设备交换信息/数据。
75.计算单元21可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元21的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元21执行上述所描述的各个方法和处理，例如执行利用切换逻辑控制机组频率调节的方法。例如，在一些实施例中，利用切换逻辑控制机组频率调节的方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元28。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 22和/或通信单元29而被载入和/或安装到电子设备20上。当计算机程序加载到ram 23并由计算单元21执行时，可以执行上述描述的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元21可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行利用切换逻辑控制机组频率调节的方法。
76.本公开中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑电子设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
77.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
78.在本公开中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或电子设备使用或与指令执行系统、装置或电子设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或电子设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存电子设备、磁储存电子设备、或上述内容的任何合适组合。
79.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机
具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
80.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、互联网和区块链网络。
81.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务("virtual private server"，或简称"vps")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
82.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
83.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本公开在此不进行限制。
84.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

技术特征：
1.一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，其特征在于，包括工控机和调速控制装置；所述工控机，用于获取水电机组调速器的运行模式，所述运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式，并在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，获取通过工控机输入窗口输入的目标机组频率；所述调速控制装置，用于在所述水电机组调速器处于所述正常运行模式时，采集水电机组的实时机组频率和设定频率，在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，获取设定频率和所述工控机发送的所述目标机组频率，并基于所述实时机组频率、所述目标机组频率、所述设定频率获得对应频差下的所述水电机组调速器的导叶开度，基于所述导叶开度调节所述水电机组调速器，以满足所述水电机组调速器处于所述正常运行模式及所述涉网试验模式时不同调频要求，所述设定频率等于50赫兹。2.如权利要求1所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，其特征在于，所述工控机，还用于：获取模式请求指令并将所述模式请求指令发送给所述调速控制装置，接收来自所述调速控制装置的模式切换指令，基于接收的所述模式切换指令确定所述水电机组调速器的运行模式，并控制所述水电机组调速器进入相应的运行模式。3.如权利要求2所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，其特征在于，所述工控机，用于获取模式请求指令之前，还用于：获取验证指令，并判断所述验证指令是否正确，若所述验证指令正确，则获取模式请求指令。4.如权利要求2所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，其特征在于，所述调速控制装置，还用于：基于接收的模式请求指令生成模式切换指令，其中所述模式请求指令包括进入涉网试验模式的第一请求指令和进入正常运行模式的第二请求指令，模式切换指令包括允许切入涉网试验模式的第一确认指令和允许切入正常运行模式的第二确认指令；若接收的所述模式请求指令为所述第二请求指令，则所述调速控制装置获取涉网试验模式下所述目标机组频率和所述设定频率，基于所述目标机组频率和所述设定频率确认是否生成第二确认指令。5.如权利要求4所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，其特征在于，所述调速控制装置，用于基于所述目标机组频率和所述设定频率确认是否生成第二确认指令时，具体用于：基于所述目标机组频率和所述设定频率获得目标频差，若所述目标频差小于频差阈值，则生成第二确认指令。6.如权利要求1所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，其特征在于，所述工控机还包括偏差输入窗口，所述偏差输入窗口用于获取固有死区补偿量，在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，所述调速控制装置基于所述目标机组频率、所述固有死区补偿量与所述设定频率的差值获得所述水电机组调速器的导叶开度。7.如权利要求1所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，其特征在于，所述工控机与所述调速控制装置采用网线连接，其中通信协议采用mms工业通讯协议。
8.如权利要求1所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统，其特征在于，所述利用切换逻辑控制机组频率调节的系统还包括接口装置，所述接口装置与所述调速控制装置连接。9.一种采用如权利要求1-8中任意一项所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的系统的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法，其特征在于，包括：获取水电机组调速器的运行模式，所述运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式；在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，获取设定频率和通过工控机输入窗口输入的目标机组频率，所述设定频率等于50赫兹；在所述水电机组调速器处于所述正常运行模式时，采集设定频率和水电机组的实时机组频率，在所述水电机组调速器处于所述涉网试验模式时，获取所述工控机发送的所述目标机组频率；根据所述实时机组频率、所述目标机组频率和所述设定频率获得对应频差下的所述水电机组调速器的导叶开度，基于所述导叶开度调节所述水电机组调速器，以满足所述水电机组调速器处于所述正常运行模式及所述涉网试验模式时不同调频要求。10.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求9所述的利用切换逻辑控制机组频率调节的方法。

技术总结
本公开提出一种利用切换逻辑控制机组频率调节的系统及方法，该系统包括工控机和调速控制装置；工控机用于获取水电机组调速器的运行模式，运行模式包括涉网试验模式和正常运行模式，并在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取通过工控机输入窗口输入的目标机组频率；调速控制装置，用于在水电机组调速器处于正常运行模式时，采集水电机组的实时机组频率，在水电机组调速器处于涉网试验模式时，获取工控机发送的目标机组频率，并根据实时机组频率、目标机组频率和设定频率获得对应频差下的水电机组调速器的导叶开度，以满足水电机组涉网试验时不同调频要求。根据本公开的系统，解决了现有涉网动态试验过程中系统安全性较低的问题。低的问题。低的问题。


技术研发人员：孙卫 刘瞳昌 郗发刚 辛志波 翟鹏 李俊恒 张伟 何信林 蔡卫江 荣红 杜玉照
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司 南京南瑞水利水电科技有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/10/11