一种轻型燃气轮机控制系统

摘要

本发明公开一种轻型燃气轮机控制系统，包括电路三重冗余综合控制系统，三重化电路的输出信号在成为系统输出之前，经过一个三取二的表决芯片；当三个电路中有一路发生故障，输出错误信号，经过三取二表决屏蔽掉错误信号，仍然输出正确的信号；还包括如下功能单元，控制器硬件单元、开关量输入单元、开关量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、数据处理单元、报警保护单元、顺序控制单元、燃料控制单元；本发明实现燃气轮机的运行稳定性和可靠性，大大减少燃气轮机调试的时间，减少因此而产生的试车费用。本发明解决燃气轮机从启动、升速到稳定运行过程全部过程的运行控制，实现燃气轮机运行过程中的控制、调节、监视和保护等。

主权项

一种轻型燃气轮机控制系统，包括电路三重冗余综合控制系统，三重化的每个部分是独立的，但三个部分的功能是完全相同；三重化电路的输出信号在成为系统输出之前，经过一个三取二的表决芯片；当三个电路中有一路发生故障，输出错误信号，经过三取二表决屏蔽掉错误信号，仍然输出正确的信号；其特征在于：还包括如下功能单元，控制器硬件单元（HDW）、开关量输入单元（DIU）、开关量输出单元（DOU）、模拟量输入单元（AIU）、模拟量输出单元（AOU）、数据处理单元（DPU）、报警保护单元（APU）、顺序控制单元（SCU）、燃料控制单元（FCU）；1）控制器硬件单元（HDW）；用于系统故障诊断、起停SOE记录；2）开关量输入单元（DIU）；用于将开关量物理输入转变成离散型内存数据，同时完成部分输入信号值的处理；3）开关量输出单元（DOU）；用于将计算出的开关量输出的离散型数据转变成开关量物理输出；4）模拟量输入处理单元（AIU）；用于将AI模件对每个模拟量参数通过模/数（A/D）转换后所得到的整型数据按比例计算出相应参数的工程值，并判断该参数的传感器及线路是否出现故障，如果存在故障，设置相应的故障标志，传递给报警保护单元，以及在数据处理等单元引用该参数数据时进行特殊处理，提高系统的容错能力，尽量避免因此引发燃气轮机停机甚至紧急停机；5）模拟量输出单元（AOU）；用于将计算出的模拟量输出数据（工程值）转变成可用于D/A转换输出的整型数据；6）数据处理单元（DPU）；用于进行各种工程数据计算，如多点数据的平均值、高选、低选、数字滤波以及换算转速、转速加速度、燃气轮机性能计算；7）报警保护单元（APU）；用于模拟量越限报警、保护以及报警保护锁定、复位、声音报警器消音等的处理，并形成报警保护信号，通过全局变量传递给顺序控制单元，与顺 序控制单元中产生的报警保护信号汇总，并最终执行报警保护动作；8）顺序控制单元（SCU）；用于燃气轮机从起动准备开始，到起动成功，直至停车的全过程，通过读取现场设备状态反馈数据以及上述两个单元的各种输出结果，通过的逻辑运算、分析，对燃气轮机所有被控制对象的开/关、起/停按规定的逻辑实施有效的控制；9）燃料控制单元（FCU）；燃气轮机主要通过控制进入燃气轮机燃烧室的燃料流量来改变燃气轮机的运行工况；燃料控制单元可以合理控制输入燃气轮机的燃料供应量。