電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置，屬電力送變電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和快速勵(lì)磁系統(tǒng)的采用，電力系統(tǒng)低頻振蕩的問題越來越突出，特別市全國電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以后，阻尼情況較聯(lián)網(wǎng)前有明顯的惡化，在這種情況下，將系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)投入可以明顯改善系統(tǒng)阻尼情況。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)為發(fā)電廠勵(lì)磁系統(tǒng)中的一種附加控制，它借助于自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器控制同步電機(jī)勵(lì)磁，用于阻尼電力系統(tǒng)功率振蕩，其性能的好壞直接影響到電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。發(fā)電機(jī)組新建或改改后的勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行完整的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)整定試驗(yàn)。為了使電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)能有效的抑制電網(wǎng)低頻振蕩，防止發(fā)電機(jī)組因低頻振蕩而發(fā)生切機(jī)事件，有必要對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)無補(bǔ)償特性、PSS超前滯后整定、PSS臨界增益以及PSS反調(diào)試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。在DL/T 843—2010《大型汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》以及Q/GDW 143—2012《電力系統(tǒng)穩(wěn)定器整定試驗(yàn)導(dǎo)則》中，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)的各項(xiàng)性能進(jìn)行了約束與規(guī)定?，F(xiàn)有技術(shù)中，不同廠家生產(chǎn)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)參數(shù)和性能均有所不同，對(duì)于是否滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求、是否滿足實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用要求還需通過試驗(yàn)進(jìn)行整定驗(yàn)證。目前，對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)PSS試驗(yàn)檢測(cè)的主要設(shè)備包括動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀、錄波儀、萬用表、信號(hào)隔離裝置、隔離變壓器以及筆記本電腦等，這些設(shè)備在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)接線復(fù)雜，效率低下，而且勵(lì)磁小室狹小的空間內(nèi)容易發(fā)生誤碰、短路等安全隱患導(dǎo)致切機(jī)甚至電網(wǎng)解列事件。因此，有必要提供一種對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)進(jìn)行科學(xué)有效的一體化試驗(yàn)裝置，確保其性能滿足電力系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是，提供電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置由錄波模塊、動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊、帶液晶顯示屏的工控處理器模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和信號(hào)隔離模塊組成。所述帶液晶顯示屏的工控處理器模塊分別連接動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和信號(hào)隔離模塊;所述帶液晶顯示屏的工控處理器模塊與錄波模塊互聯(lián)。
[0005]所述帶液晶顯示屏的工控處理器模塊用于分析錄波模塊輸入的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、機(jī)端電流、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓、計(jì)算發(fā)電機(jī)有功功率和無功功率、計(jì)算階躍試驗(yàn)的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、上升時(shí)間以及振蕩次數(shù)等，選擇動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊試驗(yàn)信號(hào)源種類、控制低頻信號(hào)幅值和頻率大小、分析記錄相頻特性、計(jì)算勵(lì)磁控制系統(tǒng)無補(bǔ)償相頻特性，管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)無補(bǔ)償特性測(cè)量、PSS超前滯后整定、PSS臨界增益測(cè)量、發(fā)電機(jī)電壓給定階躍試驗(yàn)以及PSS反調(diào)試驗(yàn)。
[0006]所述錄波模塊用于發(fā)電機(jī)定子電壓、定子電流、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流、功角等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。
[0007]所述動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊用于給勵(lì)磁調(diào)節(jié)器提供幅值頻率可控的低頻正弦信號(hào)，實(shí)測(cè)勵(lì)磁控制系統(tǒng)無補(bǔ)償相頻特性。
[0008]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)錄波模塊所記錄的數(shù)據(jù)。
[0009]所述帶液晶顯示屏的工控處理器模塊用于分析實(shí)用新型中的錄波模塊中的輸入信號(hào)、控制動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊的幅值頻率可控的低頻正弦信號(hào)、管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
[0010]所述信號(hào)隔離模塊用于隔離發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓反饋信號(hào)中的直流分量，并且可以通過外部旋鈕調(diào)節(jié)直流分量。
[0011]本實(shí)用新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置的外形為一長(zhǎng)方形箱體結(jié)構(gòu)，所述裝置外形為一長(zhǎng)方形箱體結(jié)構(gòu)，配置了具有帶液晶顯示屏的工控處理器，右邊具有簡(jiǎn)易鍵盤，右下角具有軌跡球鼠標(biāo)，且具有鼠標(biāo)左鍵和右鍵;左下角配置了2個(gè)USB接口，I個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信接口，I個(gè)串口通信接口。
[0012]所述裝置具備顯示功能，可以通過液晶顯示屏顯示輸入電流電壓信號(hào)以及有功功率、無功功率的幅值和波形。
[0013]所述裝置具備9路交流電壓輸入接口，6路交流電流輸入接口，3路直流電壓輸入接口、2路毫幅量輸入接口、I路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入接口、I路可調(diào)直流分量接口，I路低頻正弦信號(hào)輸出接口，其輸出頻率和幅值大小可以通過動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊進(jìn)行設(shè)置。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本實(shí)用新型提供了一臺(tái)科學(xué)有效檢測(cè)校驗(yàn)勵(lì)磁系統(tǒng)PSS各種性能的測(cè)試裝置，其省去了現(xiàn)有試驗(yàn)方法中各裝置之間的復(fù)雜接線，提高了裝置的測(cè)試效率以及安全性。本實(shí)用新型具有測(cè)量精度高，既可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)PSS試驗(yàn)也適用于發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)建模試驗(yàn)以及同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)涉網(wǎng)試驗(yàn)測(cè)試裝置一體化及安全性高的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖2為電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置正面操作面板示意圖；
[0017]圖3為電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置反面板示意圖；
[0018]圖4為利用該裝置實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁系統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器試驗(yàn)接線圖；
[0019]圖中，I一6為交流電壓輸入通道;7— 9為交流電流鉗輸入通道;10至12為交流電流輸入通道；13為轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入通道；14、16、17為直流電壓輸入通道；15、18為毫伏量輸入通道;19、20、21為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓反饋輸入信號(hào);22為低頻正弦信號(hào)輸出通道;23為直流分量調(diào)節(jié)通道;24為裝置按鈕;25為裝置電源;26為裝置接地點(diǎn)；100是USB接口 ；200是網(wǎng)口通信；300是串口通彳目；400是鼠標(biāo)左鍵;500是鼠標(biāo)右鍵;600是鍵盤;700是液晶顯不屏;800是軌跡球鼠標(biāo)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】如圖1、圖2和圖3所示。
[0021]本實(shí)施例電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置如圖1所示，由錄波模塊、信號(hào)隔離模塊、動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊、帶液晶顯示屏的工控處理器模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊組成。動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊可以輸出隨機(jī)的低頻正弦信號(hào);信號(hào)隔離模塊可以隔離發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓反饋信號(hào)直流分量;錄波模塊用于監(jiān)視發(fā)電機(jī)組定子電壓、定子電流、轉(zhuǎn)子電壓、轉(zhuǎn)子電流、有功功率、無功功率以及功角;帶液晶顯示屏的工控處理器模塊控制管理實(shí)用新型中的信號(hào)動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊的輸出信號(hào)、管理存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)。下面結(jié)合該裝置實(shí)際的性能測(cè)試試驗(yàn)講述本實(shí)用新型的具體實(shí)施。
[0022]圖2為本實(shí)施例電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置的裝置正面操作面板示意圖。圖中100為USB接口，200為網(wǎng)口通信接口，300為串口通信接口，400為鼠標(biāo)左鍵，500為鼠標(biāo)右鍵，600為鍵盤，700為液晶顯示屏，800為軌跡球鼠標(biāo)。圖3為本實(shí)施例電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置的裝置反面接線圖，總共26個(gè)通道，從左上方往下(L?N為一個(gè)通道)分別為I至6通道為交流電壓輸入通道，7至9為交流電流鉗輸入通道，10至12為交流電流輸入通道，13為轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入通道(監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)功角特性)，14、16、17為直流電壓輸入通道，15、18為毫伏量輸入通道，19、20、21為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓反饋輸入信號(hào)，22為低頻正弦信號(hào)輸出通道，23為直流分量調(diào)節(jié)通道，24為裝置按鈕，25為裝置電源，26為裝置接地點(diǎn)。
[0023]圖4為本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁系統(tǒng)PSS試驗(yàn)接線圖，為保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置中動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊輸出信號(hào)不受外界信號(hào)源干擾，在裝置電源前接入一臺(tái)隔離變，為保證安全電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置和隔離變應(yīng)可靠接地。具體接線情況:首先需要采集的信號(hào)有發(fā)電機(jī)定子電壓、定子電流、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流及轉(zhuǎn)速信號(hào);選取I至3通道采集定子電壓，由于需要在裝置中計(jì)算發(fā)電機(jī)有功功率和無功功率，因此采用三角形接法，將I通道的N與2通道的L、2通道的N與3通道的L、3通道的N與I通道的L用短接線短接，1、
2、3通道的L依次接至發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的A、B、C相;利用交流電流鉗采集發(fā)電機(jī)定子三相電流接至7、8、9通道;將勵(lì)磁電壓接至14通道采集勵(lì)磁電壓；由于勵(lì)磁電流是經(jīng)常變送器轉(zhuǎn)換后的4?20mV的弱電信號(hào)，所以接至15通道采集勵(lì)磁電流;將發(fā)電機(jī)機(jī)端的轉(zhuǎn)速信號(hào)接至13通道，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整比例;發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率計(jì)算得到，在帶液晶顯示屏的工控處理器模塊中勾選顯示;將發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓反饋至19、20、21通道，利用萬用表直流電流檔測(cè)量23通道的直流分量，調(diào)節(jié)23通道直流分量旋鈕直至萬用表顯示為零鎖定可調(diào)直流分量按鈕;利用帶液晶顯示屏的工控處理器模塊控制動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊的低頻正弦信號(hào)(俗稱白噪聲、隨機(jī)信號(hào))，將22通道的探頭接入AVR(勵(lì)磁調(diào)節(jié)器)的PSS嵌入點(diǎn)，實(shí)測(cè)勵(lì)磁控制系統(tǒng)無補(bǔ)償相頻特性，根據(jù)無補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)計(jì)算勵(lì)磁控制系統(tǒng)有補(bǔ)償相頻特性，確定電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)參數(shù);投入PSS，緩慢增大PSS增益，觀察勵(lì)磁電壓出現(xiàn)持續(xù)振蕩，此時(shí)的PSS增益為最大增益;取最大PSS最大增益的1/3或1/5為PSS增益，做不投PSS負(fù)載階躍試驗(yàn)與投入PSS負(fù)載階躍試驗(yàn)，通過比較驗(yàn)證PSS是否能有效的抑制低頻振蕩。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置，其特征在于，所述裝置由動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊、錄波模塊、信號(hào)隔離模塊、帶液晶顯示屏的工控處理器模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊組成;所述帶液晶顯示屏的工控處理器模塊分別連接動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和信號(hào)隔離模塊；所述帶液晶顯示屏的工控處理器模塊與錄波模塊互聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置，其特征在于，所述裝置外形為一長(zhǎng)方形箱體結(jié)構(gòu)，配置了具有帶液晶顯示屏的工控處理器，右邊具有簡(jiǎn)易鍵盤，右下角具有軌跡球鼠標(biāo)，且具有鼠標(biāo)左鍵和右鍵;左下角配置了2個(gè)USB接口，I個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信接口，I個(gè)串口通信接口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置，其特征在于，所述裝置具備9路交流電壓輸入接口，6路交流電流輸入接口，3路直流電壓輸入接口、2路毫幅量輸入接口、I路轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入接口、I路可調(diào)直流分量接口，I路低頻正弦信號(hào)輸出接口，其輸出頻率和幅值大小可以通過動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊進(jìn)行設(shè)置。
【專利摘要】一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置，所述電力系統(tǒng)穩(wěn)定器一體化測(cè)試裝置包括錄波模塊、動(dòng)態(tài)信號(hào)分析模塊、帶液晶顯示屏的工控處理器模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及信號(hào)隔離模塊組成。本實(shí)用新型提供的能有效檢測(cè)校驗(yàn)勵(lì)磁系統(tǒng)PSS各種性能的測(cè)試裝置，其省去了現(xiàn)有試驗(yàn)方法中各裝置之間的復(fù)雜接線，提高了裝置的測(cè)試效率以及安全性。本實(shí)用新型具有測(cè)量精度高，既可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)PSS試驗(yàn)也適用于發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)建模試驗(yàn)以及同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)涉網(wǎng)試驗(yàn)測(cè)試裝置一體化及安全性高的特點(diǎn)。
【IPC分類】G01R31/34
【公開號(hào)】CN205229416
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520687243
【發(fā)明人】謝國強(qiáng), 鄒進(jìn), 余侃勝, 桂小智, 熊麗霞
【申請(qǐng)人】國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年9月8日