一种空冷调相机配套外冷阵列风机自动控制方法
阅读说明：本技术 一种空冷调相机配套外冷阵列风机自动控制方法 (Automatic control method for external cooling array fan matched with air cooling phase modulator ) 是由 彭军 祁富志 李富荣 马涛 王正伟 祁元堂 徐元祥 徐嘉伟 周军 石生超 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及风冷技术领域,具体地涉及一种空冷调相机配套的外冷阵列风机自动控制方法,所述的控制方法包括如下步骤：步骤1：对空冷调相机配套外冷阵列风机实行分组,得到阵列风机组；步骤2：对阵列风机组进行周期切换控制；步骤3：设定调相机外冷温度；步骤4：阵列风机组自动启/停控制；步骤5：自动控制过程中阵列风机组无扰切换控制。本发明降低电能消耗,保证了外冷换热容量的平滑调节。(2)各风机实现定期轮流工作,周期切换稳定。(3)实现了无忧切换和无人值守自动启停的技术。(The invention relates to the technical field of air cooling, in particular to an automatic control method of an external cooling array fan matched with an air cooling phase modulator, which comprises the following steps: step 1: grouping external cooling array fans matched with the air cooling cameras to obtain an array fan set; step 2: carrying out periodic switching control on the array fan set; and step 3: setting the external cooling temperature of the phase modifier; and 4, step 4: the array fan set is automatically controlled to start/stop; and 5: and in the automatic control process, the array fan set is subjected to undisturbed switching control. The invention reduces the electric energy consumption and ensures the smooth regulation of the external cooling heat exchange capacity. (2) The fans work in turn at regular intervals, and the periodic switching is stable. (3) The carefree switching and unattended automatic starting and stopping technology is realized.)
技术领域
本发明涉及风冷技术领域，具体地涉及一种空冷调相机配套的外冷阵列风 机自动控制方法。
背景技术
随着电网新型大容量调相机的不断规划和投产运行，特别选用闭式空冷循 环冷却水间接空冷的调相机以优异的节水性能而成为最佳选择，此类调相机的 外冷系统均采用空冷岛阵列风机对循环冷却水进行冷却。而电网运行要求大型 调相机实现无人值守的功能，这就需要调相机的自动控制系统应具有高稳定性、 低故障率。
基于空冷系统配置的调相机外冷阵列风机为变频阵列与工频阵列相配合控 制，传统的控制策略无法满足需要。由于阵列风机包括工频风机与变频调节风 机，这就需要对其进行分组控制；而对于各组风机怎样实现定期轮流工作，也 要进行相应的切换设计；变频风机怎样在运行过程实现本身故障切换设计也是 一大难点；外冷温度设定值系统怎样实现与机组负荷、环境温度的特性相匹配 也需要进行相关的数学建模；各组风机切换过程中自动控制系统怎样实现无扰 切换等关键技术；以上技术问题均影响此类阵列风机的自动控制水平。
发明内容
为解决上述传统控制方式中的难点问题，本发明提供了一种基于空冷系统 配置的调相机外冷阵列风机自动控制方法。
为达到上述发明目的，本发明采用了如下控制策略：
一种空冷调相机配套外冷阵列风机自动控制方法，所述的控制方法包括如 下控制策略：
一种空冷调相机配套外冷阵列风机自动控制方法，所述的控制方法包括如 下步骤：
步骤1：对空冷调相机配套外冷阵列风机实行分组，得到阵列风机组；
步骤2：对阵列风机组进行周期切换控制；
步骤3：设定调相机外冷温度；
步骤4：阵列风机组自动启/停控制；
步骤5：自动控制过程中阵列风机组无扰切换控制。
进一步的，所述步骤1中将陈列风机组分为x组变频风机组与y组工频风 机组；所述工频风机实现启/停功能，变频风机实现变速指令远操及工频相关功 能；
所述陈列风机组设置单操、组操、总操功能；单操实现对单台风机进行操 作，组操实现对本组所有风机进行同操功能；总操对所有变频和工频风机实现 同操功能。
进一步的，所述阵列风机组周期切换控制策略，采用解耦不间断运行设备 的周期切换方法。
进一步的，所述的周期切换方法包括如下步骤：
S201:若各阵列风机组无故障、无切换失败，设定风机组的运行时间；
S202:各风机组的周期切换连锁投入；
S204：若运行风机组达到设定时间，触发周期切换指令，先启动备用风机 组，再停止原运行风机组；
所述步骤S201～S203任何操作运行失败，此过程都将结束。
进一步的，所述步骤4外冷温度源的确定：正常情况下，两个冗余冷却器 出水温度未均故障时，采用冷却器出水温度作为外冷控制温度，当两个冷却器 出水温度均故障且三个冗余进调相机温度未均故障时，采用进水温度作为外冷 控制温度；设定x组变频风机组与y组工频风机组的启动温度和停止温度；
所述启动温度为s，停止温度为k，其温度设定为：
K1<S1<K2<S2<K3<S3<K4<S4<K5<S5<K6<S6……Kn<Sn，其中n为风机组数。
进一步的，所述阵列风机组自动启/停控制策略，
所述空冷风机根据循环冷却水温度进行组级风机自动启/停控制，随着温度 的升高/降低，启/停顺序如下：
当所述温度大于启动第一预设定值时，启动一组变频风机进行控制，直至 变频指令至50HZ后，温度仍未达到预期定值，则进行下一步；
当外冷温度大于启动第二预设定值时，启动另一组变频风机进行控制，直 至变频指令至50Hz后，温度仍未达到预期定值，则进行下一步；依次进行第X 组变频风机和第y组工频风机的启停。
进一步的，所述启停温度的定值校验：启2组温度>启1组温度>停2组温 度；启2组温度>停1组温度>停2组温度；以上温度定值必须同时满足，否则 报定值错误，并退出空冷器联锁。
进一步的，所述的外冷风机采用先启先停。
进一步的，所述变频风机运行后或风机组切换完成后或由于温度达到定值 启动条件导致的风机组完成启动后，PID自动投入。。
阶跃增量式PID控制策略，在外冷水温控制中的效果类似于开环控制，相 比传统的位置式PID控制，增量式PID控制降低了稳态控制精度，提高了控制 回路的稳定性、有效降低了执行机构的故障率，提高了调相机设备的本质安全 属性。
本发明具有如下有益效果：(1)降低电能消耗，保证了外冷换热容量的平 滑调节。
(2)各风机实现定期轮流工作，周期切换稳定。
(3)实现了无忧切换和无人值守自动启停的技术。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明作 进一步详细的说明。
一种空冷调相机配套外冷阵列风机自动控制方法，所述的控制方法包括如 下步骤：
步骤1：对空冷调相机配套外冷阵列风机实行分组，得到阵列风机组；
步骤2：对阵列风机组进行周期切换控制；
步骤3：设定调相机外冷温度；
步骤4：阵列风机组自动启/停控制；
步骤5：自动控制过程中阵列风机组无扰切换控制。
实施例1
本发明实施例的阵列风机组级及层级控制方法，首先对调相机空冷阵列风 机进行分组，一般地调相机配置若干变频风机与若干工频风机，需将其按功能 进行分组控制，一般地将变频风机分为x组，将工频风机分为y组进行控制。
变频阵列风机组设置单操、组操、总操功能。单操为单台风机的远操功能 (包括工频与变频远操功能)，工频实现启/停功能，变频实现变速指令远操及工 频相关功能；组操实现对本组所有风机进行同操功能；总操对所有变频风机实 现同操功能。变频阵列风机设置手动投入自动与自动投入自动控制功能。为达 到无人值守控制要求，变频风机需要在运行过程中实现自动投入控制功能。工 频阵列风机设置单体、组级启/停控制功能。
本发明实施例的阵列风机组级启/停控制方法，包括：空冷风机根据循环冷 却水温度进行组级风机自动启/停控制，随着温度的升高/降低，启/停顺序如下：
一般变频停止温度是变频启动温度减2℃，工频停止温度是工频启动温度减 5℃。
本例以配置6组阵列风机为例，其中包含2组变频风机与4组工频风机进 行控制方法说明。
首先，当所述温度大于启动第一预设定值时，启动一组变频风机进行控制， 直至变频指令至50HZ后，温度仍未达到预期定值，则进行下一步；
进一步，当外冷温度大于启动第二预设定值时，启动另一组变频风机进行 控制，直至变频指令至50Hz后，温度仍未达到预期定值，则进行下一步；
进一步，当外冷温度大于启动第三预设定值时，启动第一/二组的其中一组 工频风机进行控制。
进一步，当外冷温度大于启动第四预设定值时，启动第一/二组的另一组工 频风机进行控制。
进一步，当外冷温度大于启动第五预设定值时，启动第三/四组的其中一组 工频风机进行控制。
进一步，当外冷温度大于启动第六预设定值时，启动第三/四组的另一组工 频风机进行控制。
空气冷却器分为6大组，其中有2大组为变频控制，其余4大组为工频控 制。
空冷器风机根据冷却水温度进行启停控制，随着温度的升高，启停顺序策 略如下：
(1)一组风机运行：投第一组或第二组变频风机；
(2)二组风机运行：投另一组变频风机；
(3)三组风机运行：投第三组或第四组中的一组工频风机；
(4)四组风机运行：投第三组或第四组中的另一组工频风机；
(5)五组风机运行：投第五组或第六组中的一组工频风机；
(6)六组风机运行：投第五组或第六组中的另一组工频风机。
注：第(3)(4)(5)(6)可根据启动各大组工频风机温度定值不同而相应 变动。
第一、二组风机(变频)之间先启先停，轮换控制，定时切换。
第三、四组风机(工频)之间先启先停，轮换控制，定时切换。
第五、六组风机(工频)之间先启先停，轮换控制，定时切换。
大组整组投入、退出；组内延时有序投入、退出。
每组工频风机内以2台为小组延时(3s)依次启停。
自动控制模式下，运行中的任一变频风机故障，均立刻投入此风机的工频 回路。
变频风机目标温度根据启动的工频风机组数变换，大组工频启动时取启动 温度+补偿量为变频目标温度，大组工频在停止时取停止温度±补偿量为变频目 标温度，死区为目标温度±0.5℃。补偿量为根当前地区的环境温度进行建模形成 温度设定值的修正量。
外冷控制温度源：正常情况下，两个冗余冷却器出水温度未均故障时，采 用冷却器出水温度作为外冷控制温度，当两个冷却器出水温度均故障且三个冗 余进调相机温度未均故障时，采用进水温度作为外冷控制温度。
启停温度定值校验：
第一组、第二组变频风机：启2组温度>启1组温度>停2组温度
启2组温度>停1组温度>停2组温度
第三组、第四组工频风机：启2组温度>启1组温度>停2组温度
启2组温度>停1组温度>停2组温度
第五组、第六组工频风机：启2组温度>启1组温度>停2组温度
启2组温度>停1组温度>停2组温度
以上温度定值必须同时满足，否则报定值错误，并退出空冷器联锁。
实施例2
以第一组风机(变频)启动温度＝28℃，第二组风机(变频)启动温度＝32℃， 第三组风机启动温度＝35℃，第四组风机启动温度＝37℃，第五组风机启动温 度＝39℃，第六组风机启动温度＝41℃，闭式冷却塔启动温度＝42℃，(变频停 止温度)变频启动温度减2℃，(工频停止温度)工频启动温度减5℃为例说明。 启动温度可设定。
风机启停举例：
(1)一组变频启动：T≥28℃延时2S启动变频风机，整组投入。以最低频 率20Hz运行80S，80S后PID投入，目标温度28.5℃，T＜26℃+最低频率20Hz 运行15分钟停止变频风机。
(2)二组变频启动：T≥32℃延时75S启动变频风机，整组投入。变频投入 时全部变频送固定25Hz运行30S，30S后PID投入，目标温度32.5℃，T＜30℃+ 最低频率20Hz运行15分钟停止一组变频风机。
(3)一组工频风机启动：T≥35℃延时75S启动工频风机，每次投入2台， 间隔3S。工频投入时变频送固定25Hz运行30S，30S后PID投入，目标温度 35.5℃。
T＜30℃延时20S停止工频风机，每次退出2台，间隔3S。工频退出时变 频送固定50Hz运行40S，40S后PID投入，目标温度32.5℃。
(4)二组工频风机启动：T≥37℃延时75S启动工频风机，每次投入2台， 间隔3S。工频投入时变频送固定25Hz运行30S，30S后PID投入，目标温度 37.5℃。
T＜32℃延时20S停止工频风机，每次退出2台，间隔3S。工频退出时变 频送固定50Hz运行40S，40S后PID投入，目标温度31.5℃。
(5)三组工频风机启动：T≥39℃延时20S启动工频风机，每次投入2台， 间隔3S。工频投入时变频送固定25Hz运行30S，30S后PID投入，目标温度 38.5℃。
T＜34℃延时20S停止工频风机，每次退出2台，间隔3S。工频退出时变 频送固定50Hz运行40S，40S后PID投入，目标温度33.5℃。
(6)四组工频风机启动：T≥41℃延时20S启动工频风机，每次投入2台， 间隔3S。工频投入时变频送固定25Hz运行30S，30S后PID投入，目标温度 40.5℃。
T＜36℃延时20S停止工频风机，每次退出2台，间隔3S。工频退出时变 频送固定50Hz运行40S，40S后PID投入，目标温度35.5℃。
以上所述的实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明实施例而已，并不用 于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、 改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
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