一种柔性直流换流站阀外冷水系统的智能化控制系统

技术领域

本发明涉及柔性直流换流站技术领域，具体为一种柔性直流换流站阀外冷水系统的智能化控制系统。

背景技术

随着现代电力系统对高效、可靠和稳定运行的需求增加，柔性直流换流站的阀外冷水系统需求对其控制策略有更高的标准。传统的控制方法往往无法适应复杂、变化的运行条件，因此需要更智能化的控制方法。

目前，柔性直流换流站阀外冷水系统在使用过程中，存在以下问题：

1、运维压力大，巡检成本高。传统企业发展过程中，IT设备也随之更新和增加，如果用传统的维护方式就会浪费大量的人力物力；

2、信息化浮于表面，统筹管理难。对于信息化认知不够深，实现信息化转型后并未有效提高效率、降低成本。

3、数据展示不直观。基本的图表在某些特定的场景下不适用，信息动态变化快成为新的趋势。同时，在各类信息并存的情况下展示界面易变复杂化、琐碎化。

4、实时监控体系不完善，管控难度高。实时数据的缺失对控制、调度、决策均会产生不利影响。

因此，亟需设计一种柔性直流换流站阀外冷水系统的智能化控制系统以解决上述问题，显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种柔性直流换流站阀外冷水系统的智能化控制系统。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种柔性直流换流站阀外冷水系统的智能化控制系统，包括阀外冷水系统、PLC、工控机、智能压控系统、系统配电模组以及智能温控系统，所述PLC与阀外冷水系统、工控机、智能压控系统以及智能温控系统电性连接，所述阀外冷水系统内部设置有检测单元，所述智能温控系统用于检测并稳定所述阀外冷水系统的温差，所述工控机用于在人机界面上显示所述阀外冷水系统数据的检测值，所述智能压控系统与阀外冷水系统电性连接，所述智能压控系统用于控制所述阀外冷水系统压差，所述系统配电模组与阀外冷水系统电性连接，所述系统配电模组用于为所述智能压控系统和智能温控系统提供电源。

优选的，所述检测单元包括内部压力检测模块、冷却水压力模块、冷却水温度模块、冷却水流量模块、氧含量模块、压力超限模块及温度超限模块。

优选的，所述智能压控系统包括温控仪表、三相调功器和温度检测装置，所述压控仪表与三相调功器和压力检测装置电性连接，所述压控仪表内设置有仪表控制器，所述三相调功器内设置有测量/变送器、执行器电路和被控对象电路。

优选的，所述智能温控系统包括温控仪表、三相调功器和温度检测装置，所述温控仪表与三相调功器和温度检测装置电性连接，所述温控仪表内设置有仪表控制器，所述三相调功器内设置有测量/变送器、执行器电路和被控对象电路。

优选的，所述温控仪表采用自整定的PID调节器。

优选的，所述PLC、工控机、智能压控系统和智能温控系统电性连接有网关，所述网关无线连接有云平台。

优选的，所述网关与云平台的无线连接方式为4G、WIFI或以太网络。

优选的，所述云平台连接有移动运维人员端和PC端。

本发明提供了一种柔性直流换流站阀外冷水系统的智能化控制系统，具备以下有益效果：

本发明使阀外冷水系统具备远程控制与监控功能，基于机器学习算法，可以实时学习和适应不同工况，进行最优控制，集成多传感器，全面监测冷水系统的运行状态，包括温度、压力、流速等。采用云计算技术，对大量数据进行快速处理和分析，为控制决策提供支持。用户友好的界面设计，方便操作人员进行设置、监控和故障诊断。具有远程控制与监控功能，便于运维和管理。当判断阀外冷水系统运行参数超出设定值范围及时报警，提前告知用户异常参数及潜在危险并及时采取必要的操作处理，避免事故发生，用户友好的界面设计，方便操作人员进行设置、监控和故障诊断。具有远程控制与监控功能，便于运维和管理。对安全生产及智能运维管理有着十分重要的意义。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是图1的压控仪表内部结构示意图；

图3是图1的温控仪表内部结构示意图。

具体实施方式

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种技术方案：一种柔性直流换流站阀外冷水系统的智能化控制系统，包括：阀外冷水系统、PLC、工控机、智能压控系统、系统配电模组以及智能温控系统，所述PLC与阀外冷水系统、工控机、智能压控系统以及智能温控系统电性连接，所述阀外冷水系统内部设置有检测单元，所述智能温控系统用于检测并稳定所述阀外冷水系统的温差，所述工控机用于在人机界面上显示所述阀外冷水系统数据的检测值，所述智能压控系统与阀外冷水系统电性连接，所述智能压控系统用于控制所述阀外冷水系统压差，所述系统配电模组与阀外冷水系统电性连接，所述系统配电模组用于为所述智能压控系统和智能温控系统提供电源。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1-3，本实施例提供了一种柔性直流换流站阀外冷水系统的智能化控制系统，包括阀外冷水系统1、PLC2、工控机3、智能压控系统4、系统配电模组5以及智能温控系统6，PLC2与阀外冷水系统1、工控机3、智能压控系统4以及智能温控系统6电性连接，阀外冷水系统1内部设置有检测单元，智能压控系统4和智能温控系统6与阀外冷水系统1电性连接，系统配电模组5与阀外冷水系统1电性连接，通过系统配电模组5为智能压控系统4和智能温控系统6提供电源，智能压控系统4根据工艺流程，控制阀外冷水系统1压差，使阀外冷水系统1的压差稳定在生产工艺所需压差范围内，同样的，智能温控系统6根据工艺流程，控制阀外冷水系统1温差，使阀外冷水系统1的温度稳定在生产工艺所需温度范围内，通PLC2检测阀外冷水系统1检测内部的数据信号根据生产工艺要求输出报警信号，同时将检测值传输到工控机3在人机界面上显示。

需要说明的是，在本实施例中，系统配电模组5选用智能型万能式断路器作为系统主断路器，该断路器具有智能化保护功能，选择性保护精确，能提高供电可靠性，避免不必要的停电。同时带有开放式通讯接口，可进行四遥，以满足控制中心和自动化系统的要求。

在本实施例中，检测单元包括内部压力检测模块、冷却水压力模块、冷却水温度模块、冷却水流量模块、氧含量模块、压力超限模块及温度超限模块，通过PLC2检测阀外冷水系统1内部压力检测、冷却水压力、冷却水温度、冷却水流量、氧含量、压力超限及温度超限信号根据生产工艺要求输出报警信号。

在本实施例中，智能压控系统4包括压控仪表、三相调功器和热电偶，压控仪表采用自整定的PID调节器，自动运算达到最佳控制状态，压控仪表与三相调功器和压力检测装置电性连接，压控仪表内设置有仪表控制器401，三相调功器内设置有测量/变送器402、执行器电路403和被控对象电路404，控制原理如图2所示：

在本实施例中，压控仪表设定目标压差，实际测量压差由压力检测装置输入信号提供，通过测量/变送器402计算偏差值给仪表控制器401提供信号再由它将信号传递给执行器电路403，给压控仪表内部被控对象电路404电路输出，控制三相调功器的功率输出。

在本实施例中，智能温控系统6包括温控仪表、三相调功器和热电偶，温控仪表采用自整定的PID调节器，自动运算达到最佳控制状态，温控仪表与三相调功器和温度检测装置电性连接，温控仪表内设置有仪表控制器601，三相调功器内设置有测量/变送器602、执行器电路603和被控对象电路604，控制原理如图3所示：

在本实施例中，温控仪表设定目标温差，实际测量温度由温度检测装置输入信号提供，通过测量/变送器602计算偏差值给仪表控制器601提供信号再由它将信号传递给执行器电路603，给温控仪表内部被控对象电路604电路输出，控制三相调功器的功率输出。

在本实施例中，网关安装于现场数据采集箱，采用嵌入式系统，实时不间断采集数据并现场存储，进行协议转换后按照约定协议压缩上传云平台。网关具备数据存储、断电续传、远程固件升级、多级平台数据转发等功能。保障数据采集的真实性，保证数据不丢失。

在本实施例中，为了便于阀外冷水系统1的远程监控，设置有设备工况实时监控系统平台，如图1所示，PLC2、工控机3、智能压控系统和智能温控系统6电性连接有网关7，网关7无线通过4G、WIFI或以太网络连接至云平台8，云平台8连接有移动运维人员端9和PC端10，移动运维人员端9优选为手机。

网关7和阀外冷水系统1连接后，再把采集到的实时数据通过4G/WIFI/以太网络传送到云平台8，云平台主要负责处理阀外冷水系统发送过来的数据，并在PC端10和手机APP端实时显示，系统通过远程采集阀外冷水系统1运行数据来实现对设备的远程监控，提前告知用户异常参数及潜在危险并及时采取必要的操作处理，避免事故发生，用户友好的界面设计，方便操作人员进行设置、监控和故障诊断。具有远程控制与监控功能，便于运维和管理。对安全生产及智能运维管理有着十分重要的意义。

在阀外冷水系统1运行时，网关7接收PLC2中实时温度、压力、流量、报警等数据信息通过网关7发送到云平台8，手机或监控PC端；监控PC或手机对接收到的数据信息等进行判断，如果高于或低于预设值，进行报警，并由通信模块发送短信。

云平台8接收4G发送过来的阀外冷水系统1温差、内部压差、流量等信息在云服务器内部进行数据处理，采用云计算技术，对大量数据进行快速处理和分析，采集设备电压、温度及故障等信息，对阀外冷水系统1进行最优控制。

工作人员在监控中心的PC上通过Internet网络进入云平台8，在Web浏览器上查看相关信息，实现对阀外冷水系统生产以及系统设备运行状况的监控。

通过上述实施例，该设备工况实时监控系统平台可以进行实时数据展现，包括各区温度、压力、流量等；统计报表对接入平台的设备各项历史运行数据进行统计，并按汇总值自动生成报表，对设备管理提供各种参数依据；实时显示设备运行状态信息，关键信息可通过手机短信发送给运维人员，在紧急情况下可远程停机，避免故障扩大，为设备的维护提供数据支撑。

该设备工况实时监控系统平台对阀外冷水系统1远程监控的优势如下所示：

一、监控柔性直流阀外冷水系统运行情况，及时发现问题并处理；

二、大大提高运维工作效率，实现智能化控制；

三、阀外冷水系统远程监控系统实现实时监测，远程预警；

四、结合云处理技术，提供最优控制决策技术支持。

综上所述，本发明采用云计算技术、传感技术、云平台和大数据等技术，使阀外冷水系统1具备远程控制功能，提前告知用户异常参数及潜在危险并及时采取必要的操作处理，避免事故发生，用户友好的界面设计，方便运维人员进行设置、监控和故障诊断。具有远程控制与监控功能，便于运维和管理。对安全生产及智能运维管理有着十分重要的意义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。