一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法、装置及系统与流程

1.本技术涉及信息处理领域，尤其涉及一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法、装置及系统。


背景技术：

2.国内外大中型水轮发电机组的制动大都采用经济、环保的电气制动。电气制动的应用基本解决了发电机的内部污染、停机制动时间过长等问题。但电气制动也有他的不足之处，不能完全取代机械制动，主要表现在：机组发生电气事故情况下的停机不能投入电气制动；机组检修后的顶转子电气制动不能实现；机组在停机备用时由于导叶漏水量大造成机组蠕动，此时也不能用电气制动来代替机械制动。由此可见，在大型机组的制动系统中机械制动仍是不可缺少的。当然，其运行的可靠性也直接威胁到机组的安全运行，系统内多家单位发生过带闸启机、高速加闸等事件，损失严重。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本技术提供了一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法、装置及系统。
4.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法，包括：获取抽水蓄能机组当前的目标工况信息；选择与所述目标工况信息相应的目标制动保护机制，并触发所述目标制动保护机制生效；基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作。
5.进一步的，所述选择与所述目标工况信息相应的目标制动保护机制，包括：获取工况信息与制动保护机制之间的对应关系；基于所述对应关系得到所述目标工况信息对应的目标制动保护机制。
6.进一步的，所述基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括：在所述目标工况信息为发电和拖动机工况的情况下，监听是否接收到水轮机模式信号；在接收到所述水轮机模式信号的情况下，控制所述抽水蓄能机组启动，并检测所述抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在所述机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第一延迟时间执行延时调机操作。
7.进一步的，所述基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括：在所述目标工况信息为sfc拖动工况的情况下，监听是否接收到sfc输出开关ocb
合位信号；在接收到sfc输出开关ocb合位信号的情况下，控制所述抽水蓄能机组启动，并检测所述抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在所述机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第二延迟时间执行延时调机操作。
8.进一步的，所述基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括：在所述目标工况信息为背靠背拖动被拖动机工况的情况下，监听是否接收到励磁灭磁开关fcb合位信号；在接收到所述励磁灭磁开关fcb合位信号的情况下，控制所述抽水蓄能机组启动，并检测所述抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在所述机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第三延迟时间执行延时调机操作。
9.根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种抽水蓄能机组机械制动的保护装置，包括：获取模块，用于获取抽水蓄能机组当前的目标工况信息；选择模块，用于选择与所述目标工况信息相应的目标制动保护机制，并触发所述目标制动保护机制生效；执行模块，用于基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作。
10.根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种抽水蓄能机组机械制动的保护电路，所述电路用于执行上述权利要求1至5中任一项所述的方法，所述电路包括：第一与门逻辑电路，第二与门逻辑电路，或门逻辑电路以及处理电路；所述第一与门逻辑电路的输入端用于接收sfc输出开关ocb合位信号，所述第二与门逻辑电路的输入端用于接收励磁灭磁开关fcb合位信号，所述第一或门逻辑电路的输入端用于连接所述第一与门逻辑电路以及第二与门逻辑电路，所述第一或门逻辑电路的输入端还用于接收水轮机模式信号，所述第一或门逻辑电路的输出端连接所述处理电路。
11.根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的步骤。
12.根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行上述方法中的步骤。
13.本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法中的步骤。
14.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本技术实施例提供的方法在机械制动全过程保护在拒动性以及误动性上实现了一定的平衡和侧重，保证了信号的真实可靠，同时该保护涵盖了抽水蓄能机组所有运行工况，真正实现了全过程保护。
附图说明
15.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例提供的一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法的流程图；图2为本技术实施例提供的一种抽水蓄能机组机械制动的保护装置的框图；图3为本技术实施例提供的一种抽水蓄能机组机械制动的保护电路的示意图；图4为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
18.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
19.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个类似的实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
20.本技术实施例提供了一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法、装置及系统。本发明实施例所提供的方法可以应用于任意需要的电子设备，例如，可以为服务器、终端等电子设备，在此不做具体限定，为描述方便，后续简称为电子设备。
21.根据本技术实施例的一方面，提供了一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法的方法实施例。图1为本技术实施例提供的一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法的流程图，如图1所示，该方法包括：步骤s11，获取抽水蓄能机组当前的目标工况信息。
22.本技术实施例提供的方法应用于控制设备，控制设备中部署有抽水蓄能机组机械制动的保护程序。具体的，抽水蓄能机组的工况的转换都是由控制设备进行控制的，控制设备首先统收集拖动开关、换相开关等开关位置信息，综合流程转换逻辑来获取抽水蓄能机组当前的目标工况信息。工况信息包括：发电和拖动机工况，sfc拖动工况，btb被拖动机工况。
23.步骤s12，选择与目标工况信息相应的目标制动保护机制，并触发目标制动保护机制生效。
24.在本技术实施例中，选择与目标工况信息相应的目标制动保护机制，包括以下步
骤a1-a2：步骤a1，获取工况信息与制动保护机制之间的对应关系。
25.步骤a2，基于对应关系得到目标工况信息对应的目标制动保护机制。
26.在本技术实施例中，为了实现保护带闸开机或转速小于25%时机械制动顶起的情况，针对各个工况信息设置了相应的制动保护机制，并将工况信息与制动保护机制之间的对应关系存储在控制设备，以使控制设备在抽水蓄能组在机械制动过程中根据工况自动选择相应的保护机制进行保护。
27.步骤s13，基于目标制动保护机制执行对抽水蓄能机组执行制动保护操作。
28.在本技术实施例中，基于目标制动保护机制执行对抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括以下步骤b1-b3：步骤b1，在目标工况信息为发电和拖动机工况的情况下，监听是否接收到水轮机模式信号。
29.步骤b2，在接收到水轮机模式信号的情况下，控制抽水蓄能机组启动，并检测抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常。
30.步骤b3，在机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第一延迟时间执行延时调机操作。
31.在本技术实施例中，对于发电和拖动机工况，收到调速器水轮机模式信号（pi;b.gov.turbine.mode）后机组才开始转动，若此时机械制动位置开关信号异常，则照第一延迟时间执行延时调机操作。需要说明的是，“turbine”信号，表示机组处于发电工况或者背靠背拖动拖动机工况启机。第一延迟时间可以是预先设置的，且与水轮机模式信号对应的延迟时间。
32.在本技术实施例中，基于目标制动保护机制执行对抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括以下步骤c1-c3：步骤c1，在目标工况信息为sfc拖动工况的情况下，监听是否接收到sfc输出开关ocb合位信号。
33.步骤c2，在接收到sfc输出开关ocb合位信号的情况下，控制抽水蓄能机组启动，并检测抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；步骤c3，在机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第二延迟时间执行延时调机操作。
34.在本技术实施例中，对于sfc拖动工况，收到sfc输出开关ocb合位信号（seq;b.seq.trs4s.on∋b.sfc.ocb.on）后机组才开始转动，若此时机械制动位置开关信号异常，则按照第二延迟时间执行延时调机操作。“trs4s”＆“ocb”表示机组处于抽水方向sfc拖动方式启机。第二延迟时间可以是预先设置的，且与sfc输出开关ocb合位信号对应的延迟时间。
35.在本技术实施例中，基于目标制动保护机制执行对抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括以下步骤d1-d3：步骤d1，在目标工况信息为背靠背拖动被拖动机工况的情况下，监听是否接收到励磁灭磁开关fcb合位信号。
36.步骤d2，在接收到励磁灭磁开关fcb合位信号的情况下，控制抽水蓄能机组启动，
并检测抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常。
37.步骤d3，在机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第三延迟时间执行延时调机操作。
38.在本技术实施例中，对于背靠背拖动被拖动机工况，收到励磁灭磁开关fcb合位信号（seq;b.seq.trs4b.onπb.exc.fcb.on）后机组才开始转动，若此时机械制动位置开关异常，则按照第三延迟时间执行延时调机操作，以此实现转速从0-100%的全过程保护。“trs4b”＆“fcb”表示机组处于抽水方向背靠背拖动被拖动机工况启机。第三延迟时间可以是预先设置的，且与励磁灭磁开关fcb合位信号对应的延迟时间。
39.在本技术实施例中，在上述三个情况中任意一个情况下，即表示机组相应工况启机了，机组开始制动（即转速从0%开始往上升）。当机械制动系统中任意一个顶起位置开关收到顶起信号时，会产生“mbk.on”信号，将该信号输入与非门后，输出信号“1”，此时则可以进行出口延时跳机。或者，机械制动系统没有收到全部退出位置开关退出信号时，会产生“mbk.noff”信号，将该信号输入与非门后，输出信号“1”，此时则可以进行出口延时跳机。
40.本技术实施例提供的方法在机械制动全过程保护在拒动性以及误动性上实现了一定的平衡和侧重，保证了信号的真实可靠，同时该保护涵盖了抽水蓄能机组所有运行工况，真正实现了全过程保护。
41.图2为本技术实施例提供的一种抽水蓄能机组机械制动的保护装置的框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。如图2所示，该装置包括：获取模块21，用于获取抽水蓄能机组当前的目标工况信息；选择模块22，用于选择与目标工况信息相应的目标制动保护机制，并触发目标制动保护机制生效；执行模块23，用于基于目标制动保护机制执行对抽水蓄能机组执行制动保护操作。
42.在本技术实施例中，选择模块22，用于获取工况信息与制动保护机制之间的对应关系；基于对应关系得到目标工况信息对应的目标制动保护机制。
43.在本技术实施例中，执行模块23，用于在目标工况信息为发电和拖动机工况的情况下，监听是否接收到水轮机模式信号；在接收到水轮机模式信号的情况下，控制抽水蓄能机组启动，并检测抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第一延迟时间执行延时调机操作。
44.在本技术实施例中，执行模块23，用于在目标工况信息为sfc拖动工况的情况下，监听是否接收到sfc输出开关ocb合位信号；在接收到sfc输出开关ocb合位信号的情况下，控制抽水蓄能机组启动，并检测抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第二延迟时间执行延时调机操作。
45.在本技术实施例中，执行模块23，用于在目标工况信息为背靠背拖动被拖动机工况的情况下，监听是否接收到励磁灭磁开关fcb合位信号；在接收到励磁灭磁开关fcb合位信号的情况下，控制抽水蓄能机组启动，并检测抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第三延迟时间执行延时调机操作。
46.图3为本技术实施例提供的一种抽水蓄能机组机械制动的保护电路的框图，该装
置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。电路用于执行上述种抽水蓄能机组机械制动的保护方法，如图3所示，该电路包括：第一与门逻辑电路，第二与门逻辑电路，或门逻辑电路以及处理电路；第一与门逻辑电路的输入端用于接收sfc输出开关ocb合位信号，第二与门逻辑电路的输入端用于接收励磁灭磁开关fcb合位信号，第一或门逻辑电路的输入端用于连接第一与门逻辑电路以及第二与门逻辑电路，第一或门逻辑电路的输入端还用于接收水轮机模式信号，第一或门逻辑电路的输出端连接处理电路。
47.需要说明的是，抽水蓄能机组分发电方向开机和抽水方向开机。抽水方向开机有两种启动方式，一种为sfc拖动，一种为背靠背拖动。背靠背拖动启动开机方式为拖动机带动被拖动机启动，是1台机带动另1台机开机，拖动机类似发电开机。
48.具体的，逻辑电路工作原理：“turbine”信号，表示机组处于发电工况或者背靠背拖动拖动机工况启机；“trs4s”＆“ocb”表示机组处于抽水方向sfc拖动方式启机；“trs4b”＆“fcb”表示机组处于抽水方向背靠背拖动被拖动机工况启机，前述三个条件（第一或门的三个条件）任一个满足，即表示机组相应工况启机了，机组开始制动（即转速从0%开始往上升）。在此条件下，当机械制动系统中任意一个顶起位置开关收到顶起信号时，会产生“mbk.on”信号，将该信号输入与非门后，输出信号“1”，此时则可以进行出口延时跳机。或者，机械制动系统没有收到全部退出位置开关退出信号时，会产生“mbk.noff”信号，将该信号输入与非门后，输出信号“1”，此时则可以进行出口延时跳机。
49.本技术实施例还提供一种电子设备，如图4所示，电子设备可以包括：处理器1501、通信接口1502、存储器1503和通信总线1504，其中，处理器1501，通信接口1502，存储器1503通过通信总线1504完成相互间的通信。
50.存储器1503，用于存放计算机程序；处理器1501，用于执行存储器1503上所存放的计算机程序时，实现上述实施例的步骤。
51.上述终端提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industrystandard architecture，简称eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
52.通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。
53.存储器可以包括随机存取存储器(random access memory，简称ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
54.上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specificintegrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
55.在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可
读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的抽水蓄能机组机械制动的保护方法。
56.在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的抽水蓄能机组机械制动的保护方法。
57.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线）或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质（例如固态硬盘solid state disk）等。
58.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本技术的保护范围内。
59.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法，其特征在于，包括：获取抽水蓄能机组当前的目标工况信息；选择与所述目标工况信息相应的目标制动保护机制，并触发所述目标制动保护机制生效；基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择与所述目标工况信息相应的目标制动保护机制，包括：获取工况信息与制动保护机制之间的对应关系；基于所述对应关系得到所述目标工况信息对应的目标制动保护机制。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括：在所述目标工况信息为发电和拖动机工况的情况下，监听是否接收到水轮机模式信号；在接收到所述水轮机模式信号的情况下，控制所述抽水蓄能机组启动，并检测所述抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在所述机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第一延迟时间执行延时调机操作。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括：在所述目标工况信息为sfc拖动工况的情况下，监听是否接收到sfc输出开关ocb合位信号；在接收到sfc输出开关ocb合位信号的情况下，控制所述抽水蓄能机组启动，并检测所述抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在所述机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第二延迟时间执行延时调机操作。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作，包括：在所述目标工况信息为背靠背拖动被拖动机工况的情况下，监听是否接收到励磁灭磁开关fcb合位信号；在接收到所述励磁灭磁开关fcb合位信号的情况下，控制所述抽水蓄能机组启动，并检测所述抽水蓄能机组的机械制动位置开关信号是否异常；在所述机械制动位置开关信号异常的情况下，按照第三延迟时间执行延时调机操作。6.一种抽水蓄能机组机械制动的保护装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取抽水蓄能机组当前的目标工况信息；选择模块，用于选择与所述目标工况信息相应的目标制动保护机制，并触发所述目标制动保护机制生效；执行模块，用于基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作。7.一种抽水蓄能机组机械制动的保护电路，其特征在于，所述电路用于执行上述权利要求1至5中任一项所述的方法，所述电路包括：第一与门逻辑电路，第二与门逻辑电路，或门逻辑电路以及处理电路；
所述第一与门逻辑电路的输入端用于接收sfc输出开关ocb合位信号，所述第二与门逻辑电路的输入端用于接收励磁灭磁开关fcb合位信号，所述第一或门逻辑电路的输入端用于连接所述第一与门逻辑电路以及第二与门逻辑电路，所述第一或门逻辑电路的输入端还用于接收水轮机模式信号，所述第一或门逻辑电路的输出端连接所述处理电路。8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述权利要求1至5中任一项所述的方法步骤。9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行权利要求1至5中任一项所述的方法步骤。

技术总结
本申请公开了一种抽水蓄能机组机械制动的保护方法、装置及系统。方法包括：获取抽水蓄能机组当前的目标工况信息；选择与所述目标工况信息相应的目标制动保护机制，并触发所述目标制动保护机制生效；基于所述目标制动保护机制执行对所述抽水蓄能机组执行制动保护操作。本申请实施例提供的方法在机械制动全过程保护在拒动性以及误动性上实现了一定的平衡和侧重，保证了信号的真实可靠，同时该保护涵盖了抽水蓄能机组所有运行工况，真正实现了全过程保护。程保护。程保护。


技术研发人员：庄坚菱 郑宏用 周旭磊 赖文发 张斌 陈超 陈凌翔 郑泽生 张晓倩 胡海虹 黄天斌 林佳锋
受保护的技术使用者：国网新源控股有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/5/31