CN105240131B - 燃气轮机控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气轮机控制方法及装置，方法包括：根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压；将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果；根据比较结果判断是否输出控制指令。本发明提供的燃气轮机控制方法通过高压涡轮转子转速信号获取直流电压，然后将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果，最后根据比较结果来输出相应的控制指令，以达到燃气轮机在起动、正常工作、停车等状态下，能够根据高压涡轮转子转速信号及时发出对应的控制指令，实现对燃气轮机工作状态精确控制的目的。

Description

燃气轮机控制方法及装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别地，涉及一种燃气轮机控制方法及装置。

背景技术

燃气轮机是一种中小型的地面用燃气轮机，可作为装甲车辆及小型舰船动力，其作为核心机构成的分布式能源***在电力、石油、化工、冶金、船舶、铁路机车动力等领域有着广阔的应用前景，适合作为紧急备用电源和承担电网中的尖峰负荷，能较快地保障电网安全运行，降低灾害损失，而为了使燃气轮机正常且有效的运转，对燃气轮机工作状态进行控制显得至关重要，目前，并没有一种方法能够有效的实现对燃气轮机工作状态的精确控制，因此，如何精确控制燃气轮机的工作状态是一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种燃气轮机控制方法及装置，以解决如何精确控制燃气轮机的工作状态的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种燃气轮机控制方法，包括：

根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压；

将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果；

根据比较结果判断是否输出控制指令。

进一步的，根据高压涡轮转子转速信号获取对应的直流电压，具体包括：

根据高压涡轮转子转速信号获取对应的正弦波信号；

根据正弦波信号获取对应的方波信号；

根据方波信号获取直流电压。

进一步的，在根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压之前，还包括：

对高压涡轮转子转速进行采样，获取高压涡轮转子转速信号。

进一步的，将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果，具体包括：

将直流电压与设置的参考电压进行比较，若直流电压大于参考电压，则输出的比较结果为高电平，否则，比较结果为低电平。

进一步的，根据比较结果判断是否输出控制指令，具体包括：

当比较结果为高电平时，输出控制指令。

根据本发明的另一方面，还提供了一种燃气轮机控制装置，包括：

转速信号处理模块，用于将高压涡轮转子转速转换为直流电压；

电压比较模块，用于将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果；

执行模块，用于根据比较结果判断是否输出控制指令。

进一步的，转速信号处理模块具体用于，

根据高压涡轮转子转速信号获取对应的正弦波信号；

根据正弦波信号获取对应的方波信号；

根据方波信号获取直流电压。

进一步的，还包括：

转速采样模块，用于对高压涡轮转子转速进行采样，获取高压涡轮转子转速信号。

进一步的，电压比较模块具体用于，

将直流电压与设置的参考电压进行比较，若直流电压大于参考电压，则输出的比较结果为高电平，否则，比较结果为低电平。

进一步的，执行模块具体用于，

当比较结果为高电平时，输出控制指令。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的燃气轮机控制方法及装置，通过根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压，然后将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果，最后根据比较结果来输出相应的控制指令，以达到燃气轮机在起动、正常工作、停车等状态下，能够根据高压涡轮转子转速信号及时发出对应的控制指令，实现对燃气轮机工作状态精确控制的目的。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例一的燃气轮机控制方法流程示意图；

图2是本发明优选实施例二的燃气轮机控制方法流程示意图；

图3是本发明优选实施例二的根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压的原理示意图；

图4是本发明优选实施例三的燃气轮机控制装置模块示意图；

图5是本发明优选实施例四的燃气轮机控制装置模块示意图；

图6是本发明优选实施例四的电压比较模块和执行模块的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例一

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种燃气轮机控制方法，包括：

步骤101，根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压。

将高压涡轮转子转速信号经过一系列处理，获取相应的直流电压。

步骤102，将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果。

具体的，参考电压用于与直流电压做比较，参考电压的个数可根据实际情况进行设置，在此不作限定。

步骤103，根据比较结果判断是否输出控制指令。

步骤102中的比较结果为高电平或低电平，根据高电平或低电平来输出对应的控制指令。

本实施例通过高压涡轮转子转速信号获取直流电压，然后将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果，最后根据比较结果来输出相应的控制指令，以达到燃气轮机在起动、正常工作、停车等状态下，能够根据高压涡轮转子转速信号及时发出对应的控制指令，实现对燃气轮机工作状态精确控制的目的。

实施例二

本实施例是在上述实施例的基础上进行的补充说明。

参照图2，本发明的优选实施例提供了一种燃气轮机控制方法，包括：

步骤101，根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压。

将高压涡轮转子转速信号经过一系列处理，获取相应的直流电压。

进一步的，步骤101具体包括：

步骤1011，根据高压涡轮转子转速信号获取对应的正弦波信号。

具体的，可通过磁转速传感器将高压涡轮转子转速信号转换成与之成正比的正弦波信号。

步骤1012，根据正弦波信号获取对应的方波信号。

具体的，将步骤1011中获取的正弦波信号输入运算放大器电路进行整形，获得脉冲宽度与频率成比例的方波信号。

步骤1013，根据方波信号获取直流电压。

具体的，根据方波信号的方波脉冲宽度的变化来控制由模拟开关构成的电子开关电路，以引起开关的导通与断开时间的变化，再经低通滤波器处理后，得到直流电压，该直流电压与高压涡轮转子转速信号成正比。

参考图3，图3为步骤101的工作原理图，可通过磁转速传感器将高压涡轮转子转速信号转换成与之成正比的正弦波信号，将获取的正弦波信号输入运算放大器进行整形，获得脉冲宽度与频率成比例的方波信号，根据方波信号的方波脉冲宽度的变化来控制由模拟开关构成的电子开关电路，以引起开关的导通与断开时间的变化，再经低通滤波器处理后，得到直流电压，该直流电压与高压涡轮转子转速信号成正比。

步骤102，将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果。

具体的，参考电压用于与直流电压做比较，参考电压的个数可根据实际情况进行设置，在此不作限定。

进一步的，将直流电压与设置的参考电压进行比较，若直流电压大于参考电压，则输出的比较结果为高电平，否则，输出的比较结果为低电平。

步骤103，根据比较结果判断是否输出控制指令。

步骤102中的比较结果为高电平或低电平，根据高电平或低电平来输出对应的控制指令。

进一步的，当比较结果为高电平时，输出控制指令，从而对燃气轮机的起动箱、气动控制器等部件进行控制。

进一步的，步骤101之前，还包括步骤104：对高压涡轮转子转速进行采样，获取高压涡轮转子转速信号。

本实施例通过将高压涡轮转子转速信号转换成与之成正比的正弦波信号，然后将正弦波信号输入运算放大器电路进行整形，获得脉冲宽度与频率成比例的方波信号，最后根据方波信号，得到与高压涡轮转子转速信号成正比的直流电压，将直流电压与设置的参考电压进行比较，若直流电压大于参考电压，则输出的比较结果为高电平，此时输出控制指令，从而对燃气轮机的起动箱、气动控制器等部件进行控制，以达到根据高压涡轮转子转速信号及时发出对应的控制指令，实现对燃气轮机工作状态精确控制的目的。

实施例三

参照图4，本发明的优选实施例提供了一种燃气轮机控制装置，包括转速信号处理模块201、电压比较模块202和执行模块203。

其中，转速信号处理模块201，用于将高压涡轮转子转速转换为直流电压；电压比较模块202，用于将所述直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果；执行模块203，用于根据所述比较结果判断是否输出控制指令。

本实施例的装置可以实现上述方法实施例，该装置组成模块的功能仅为简要描述，详细实现过程请参阅上述方法实施例，此处不再赘述。

本实施例通过转速信号处理模块201获得直流电压，然后利用电压比较模块202将直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果，最后由执行模块203根据比较结果来输出相应的控制指令，以达到燃气轮机在起动、正常工作、停车等状态下，能够根据高压涡轮转子转速信号及时发出对应的控制指令，实现对燃气轮机工作状态精确控制的目的。

实施例四

本实施例是在实施例三的基础上进行的补充说明。

转速信号处理模块201具体用于：根据高压涡轮转子转速信号获取对应的正弦波信号；根据正弦波信号获取对应的方波信号；根据方波信号获取直流电压。

进一步的，电压比较模块202具体用于将直流电压与设置的参考电压进行比较，若直流电压大于参考电压，则输出的比较结果为高电平，否则，比较结果为低电平。

进一步的，执行模块203具体用于当比较结果为高电平时，输出控制指令。

进一步的，参照图5，图5为本实施例中的燃气轮机控制装置的模块示意图，本实施例中的燃气轮机控制装置还包括：转速采样模块204，用于对高压涡轮转子转速进行采样，获取高压涡轮转子转速信号。

进一步的，本实施例中的燃气轮机控制装置还包括电源输入模块205，用于为转速信号处理模块201、电压比较模块202和执行模块203提供电源。电源变换模块206，用于对输入的电源电压进行变换，输出不同的电压供处理模块201、电压比较模块202和执行模块203使用，由于处理模块201、电压比较模块202和执行模块203可能需要在不同的电压下工作，所以在实际使用中为了应用的方便，由电源输入模块205提供相同的电压，然后经电源变换模块206处理，转换后输出不同的电压供处理模块201、电压比较模块202和执行模块203使用。

参照图6，图6是电压比较模块202和执行模块203的电路图，下面列举具体实施例进行说明。

本实施例中列举5种不同高压涡轮转子转速信号频率所对应的控制指令，相应的，需要设置5种参考电压用以与高压涡轮转子转速信号转换成的直流电压进行比较，如表1所示，但本实施例并不仅限于此，可根据实际情况设置控制指令的个数和种类。

表1

图6中，电压比较模块202包括运算放大器N1-N5构成的五个电压比较电路，执行模块203包括三极管V1-V5和继电器K1-K5。

将高压涡轮转子转速信号经过上述实施例中所述的处理之后，将获得的直流电压送到电压比较模块202与参考电压作比较，当直流电压超过参考电压时相应的电压比较电路输出高电平控制执行模块203中的三极管V1-V5中的一个导通，进而控制执行模块203中的继电器K1-K5中的一个导通以输出相应的控制指令。

本实施例通过转速信号处理模块201获得直流电压，然后利用电压比较模块202将直流电压与参考电压进行比较，当直流电压超过参考电压时相应的电压比较电路输出高电平控制执行模块203中的三极管V1-V5中的一个导通，进而控制执行模块203中的继电器K1-K5中的一个导通以输出相应的控制指令，以达到燃气轮机在起动、正常工作、停车等状态下，能够根据高压涡轮转子转速信号及时发出对应的控制指令，实现对燃气轮机工作状态精确控制的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种燃气轮机控制方法，其特征在于，包括：

根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压；

将所述直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果；

根据所述比较结果判断是否输出控制指令；

所述高压涡轮转子转速信号包括高压涡轮转子转速信号频率，所述根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压的步骤包括：

将所述高压涡轮转子转速信号频率转换成直流电压；

所述将所述直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果的步骤包括：

将所述直流电压与所述参考电压进行比较，当所述直流电压超过所述参考电压时输出高电平；

所述根据所述比较结果判断是否输出控制指令的步骤包括：

当所述比较结果为高电平时，根据预设的控制指令映射表输出相应的控制指令，其中，所述控制指令映射表中映射有所述高压涡轮转子转速信号频率和所述控制指令两者之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机控制方法，其特征在于，所述根据高压涡轮转子转速信号获取对应的直流电压，具体包括：

根据所述高压涡轮转子转速信号获取对应的正弦波信号；

根据所述正弦波信号获取对应的方波信号；

根据所述方波信号获取直流电压。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机控制方法，其特征在于，在所述根据高压涡轮转子转速信号获取直流电压之前，还包括：

对所述高压涡轮转子转速进行采样，获取所述高压涡轮转子转速信号。

4.一种燃气轮机控制装置，其特征在于，

转速信号处理模块，用于将高压涡轮转子转速转换为直流电压，还用于将高压涡轮转子转速信号频率转换成直流电压；

电压比较模块，用于将所述直流电压与参考电压进行比较，并输出比较结果，还用于将所述直流电压与所述参考电压进行比较，当所述直流电压超过所述参考电压时输出高电平；

执行模块，用于根据所述比较结果判断是否输出控制指令，还用于当所述比较结果为高电平时，根据预设的控制指令映射表输出相应的控制指令，其中，所述控制指令映射表中映射有所述高压涡轮转子转速信号频率和所述控制指令两者之间的对应关系。

5.根据权利要求4所述的燃气轮机控制装置，其特征在于，转速信号处理模块具体用于，

根据所述高压涡轮转子转速信号获取对应的正弦波信号；

根据所述正弦波信号获取对应的方波信号；

根据所述方波信号获取直流电压。

6.根据权利要求4所述的燃气轮机控制装置，其特征在于，还包括：

转速采样模块，用于对所述高压涡轮转子转速进行采样，获取所述高压涡轮转子转速信号。