專利名稱：用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型(簡稱動(dòng)模)是根據(jù)相似原理建立起來的電力系統(tǒng)物理模擬， 它把實(shí)際電力系統(tǒng)的各個(gè)部分，如發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路、負(fù)荷等按照相似條件設(shè)計(jì)，建造并組成一個(gè)電力系統(tǒng)模型，用這種模型代替實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行各種正常與故障狀態(tài)的試驗(yàn)研究。它能模擬電力系統(tǒng)的各種運(yùn)行情況，是電力系統(tǒng)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室重要的元件。對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)的快速準(zhǔn)確采集處理及顯示，可提高實(shí)驗(yàn)的可觀測性、 實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，使動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)更易被學(xué)員接受和理解。以前，對發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)的采集多用表計(jì)測量，實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性很差。隨著電子技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化水平的提高，目前，可編程邏輯控制器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器等器件在監(jiān)測系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，使得發(fā)電機(jī)的監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性得到了很大的提高，但是在現(xiàn)有的技術(shù)當(dāng)中，有諸多不足一是對用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測時(shí)對電壓電流的采集精度不高；二是有功功率、無功功率、相角、頻率、功率因數(shù)等要素的獲取多是借助專用儀器，或者將數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，使得系統(tǒng)繁冗，系統(tǒng)的脫機(jī)獨(dú)立運(yùn)行能力不足；三是對于監(jiān)測狀態(tài)的顯示多是通過計(jì)算機(jī)顯示，使操作者觀測和實(shí)際操作不能兼顧；四是對發(fā)電機(jī)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和獲取方式的便捷性做的不夠，對分析數(shù)據(jù)帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)高精度采集，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的功率、與電網(wǎng)的滑差等信息的計(jì)算獲取，可實(shí)現(xiàn)多種顯示方式并存，歷史數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)及便捷獲取，提高了發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)的脫機(jī)獨(dú)立運(yùn)行能力。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，通過CAMController Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線連接發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置，所述發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、三個(gè)直接數(shù)字控制器(DDC)以及與該三個(gè)直接數(shù)字控制器一一對應(yīng)連接的三個(gè)人機(jī)界面，其中所述發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、與該發(fā)電機(jī)相連的勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng)；所述三個(gè)直接數(shù)字控制器分別監(jiān)測勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng)；所述直接數(shù)字控制器包括CPU(中央處理器)、與該CPU分別連接的通信電路、采樣電路、存儲(chǔ)電路和計(jì)時(shí)電路，其中所述通信電路包括CAN接口電路、串口接口電路和USB接口電路；
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所述采樣電路包括開關(guān)量檢測電路及模擬數(shù)據(jù)采樣電路；
所述CAN接口電路接入所述CAN總線；所述串口接口電路連接對應(yīng)的人機(jī)界面；所述開關(guān)量檢測電路通過采集所述發(fā)電機(jī)的數(shù)字量信息，并傳給所述CPU ；所述模擬數(shù)據(jù)采樣電路采集發(fā)電機(jī)的電壓信息和電流信息，并傳給所述CPU ；所述CPU，將接收的電壓信息和電流信息通過快速傅里葉變換獲得所述發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的基本信息，由該信息計(jì)算發(fā)電機(jī)功率信息，同期控制過程中結(jié)合電網(wǎng)信息計(jì)算發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的滑差信息；將所述的數(shù)字量信息、電壓信息、電流信息、功率信息和滑差信息通過所述CAN總線傳送給所述發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置，同時(shí)通過所述串口接口電路傳給所述與之對應(yīng)的人機(jī)界面；所述USB接口電路為獲取所述存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通道；所述計(jì)時(shí)電路為所述的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)提供時(shí)間信息，用于與發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，為歷史數(shù)據(jù)提供時(shí)間信息，以及支持定時(shí)數(shù)據(jù)處理功能；所述存儲(chǔ)電路通過I2CanterHntegrated Circuit)串口線與所述CPU進(jìn)行通信， 根據(jù)所述計(jì)時(shí)電路提供的時(shí)間信息，將所述的數(shù)字量信息、電壓信息、電流信息、功率信息和滑差信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)；所述人機(jī)界面不僅可以接收所述直接數(shù)字控制器上傳的數(shù)據(jù)，經(jīng)整理后按界面顯示，還可以結(jié)合歷史數(shù)據(jù)繪制電壓、電流及功率曲線。上述的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字量信息包括勵(lì)磁的手動(dòng)/自動(dòng)、遠(yuǎn)程/就地、是否選擇最大勵(lì)磁電流限制、調(diào)速過程中的超速報(bào)警以及同期過程中的升壓/降壓；所述電壓信息包括三相定子電壓、勵(lì)磁電壓以及同期控制時(shí)的系統(tǒng)電壓；所述電流信息包括三相定子電流和轉(zhuǎn)子電流；所述功率信息包括發(fā)電機(jī)頻率、有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)；所述滑差信息包括電壓差、頻率差和相角差。上述的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述人機(jī)界面作為顯示的裝置，所述直接數(shù)字控制器具有數(shù)據(jù)接收處理功能及擴(kuò)展功能，使得脫離發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置后，所述用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)仍可運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng)的脫機(jī)檢修和監(jiān)測功能。上述的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)能采集發(fā)電機(jī)的全部有效信息，可保證所有信號(hào)的時(shí)間一致性，同時(shí)可減少通信數(shù)據(jù)的冗余傳輸。上述的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述的CPU能將采集的信息進(jìn)行簡單的處理，可分擔(dān)發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置的部分功能，可在很大程度上增加信息的傳輸效率。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過對模擬量、數(shù)字量數(shù)據(jù)的高精度采集，并在底層 CPU中直接計(jì)算出有功功率、無功功率、相角、頻率、功率因數(shù)等信息，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、調(diào)速和同期等模擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)獲取，并提供多種顯示方式，同時(shí)對歷史數(shù)據(jù)也實(shí)時(shí)保存，提高了發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)的脫機(jī)獨(dú)立運(yùn)行能力，可獨(dú)立于發(fā)電機(jī)頂層裝置進(jìn)行發(fā)電機(jī)分系統(tǒng)(勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng))脫機(jī)檢修以及實(shí)現(xiàn)分系統(tǒng)監(jiān)測功能，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)能采集發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)的全部有效信息，可保證所有信號(hào)的時(shí)間一致性，同時(shí)可減少通信數(shù)據(jù)的冗余傳輸。并將采集的信息進(jìn)行簡單的處理，可分擔(dān)發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置的部分功能，可在很大程度上增加信息的傳輸效率。


圖1是本發(fā)明的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)連接發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)中的直接數(shù)字控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)中CAN接口電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。請參閱圖1和圖2，本發(fā)明的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)， 該發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)1通過CAN總線2連接至發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置3，發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)1包括發(fā)電機(jī)系統(tǒng)11、三個(gè)直接數(shù)字控制器(DDC) 12和三個(gè)人機(jī)界面13，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)11包括發(fā)電機(jī)111、與該發(fā)電機(jī)111相連的勵(lì)磁控制系統(tǒng)112、調(diào)速控制系統(tǒng)113和同期控制系統(tǒng)114 ；三個(gè)直接數(shù)字控制器12分別監(jiān)測勵(lì)磁控制系統(tǒng)112、調(diào)速控制系統(tǒng)113和同期控制系統(tǒng)114，所述直接數(shù)字控制器12有多個(gè)繼電器、多個(gè)電壓互感器和多個(gè)電流互感器；三個(gè)人機(jī)界面13與三個(gè)直接數(shù)字控制器12 —一對應(yīng)連接；直接數(shù)字控制器12包括CPU(中央處理器)121、與CPU121分別連接的通信電路 122、采樣電路123、存儲(chǔ)電路IM和計(jì)時(shí)電路125，其中通信電路122包括CAN接口電路1221、串口接口電路1222和USB接口電路1223 ；采樣電路123包括開關(guān)量檢測電路1231和模擬數(shù)據(jù)采樣電路1232 ；模擬數(shù)據(jù)采樣電路1232包括A/D轉(zhuǎn)換器；CAN接口電路1221接入CAN總線2 ；請參閱圖3，CAN接口電路1121結(jié)構(gòu)示意圖，CPUlll通過CANT )和CANRXD進(jìn)行發(fā)送和接收信號(hào)，經(jīng)高速CAN收發(fā)器芯片CTM1050轉(zhuǎn)換至CANH和CANL，并連接到CAN總線 2上。CTM1050內(nèi)部集成了所有必需的電氣元件，包括隔離電路、CAN收發(fā)器、總線保護(hù)、電源電路，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，其具有更高的集成度，更高的可靠性和更具競爭力的價(jià)格；串口接口電路1222連接對應(yīng)的人機(jī)界面13 ；USB接口電路1223為獲取存儲(chǔ)電路124存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通道，同時(shí)可作為與其他具有USB連接功能的監(jiān)測系統(tǒng)的連接接口 ；開關(guān)量檢測電路1231通過所述繼電器采集所述發(fā)電機(jī)的數(shù)字量信息，并傳給 CPU121，數(shù)字量信息包括勵(lì)磁的手動(dòng)/自動(dòng)、遠(yuǎn)程/就地、是否選擇最大勵(lì)磁電流限制、調(diào)速過程中的超速報(bào)警以及同期過程中的升壓/降壓等；模擬數(shù)據(jù)采樣電路1232，采用12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過所述電壓互感器高精度采集發(fā)電機(jī)的電壓信息，并傳給CPU121，同時(shí)通過所述電流互感器高精度采集發(fā)電機(jī)的電流信息，并傳給CPU121 ；電壓信息包括三相定子電壓、勵(lì)磁電壓以及同期控制時(shí)的系統(tǒng)電壓等， 電流信息包括三相定子電流和轉(zhuǎn)子電流等，本實(shí)施例中，A/D采樣芯片采用TI公司生產(chǎn)的ADS7844模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述ADS7844為8通道12位數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，具有高達(dá)200KHz的轉(zhuǎn)換頻率，可以進(jìn)行對模擬量的高精度采集；計(jì)時(shí)電路IM為發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)1提供時(shí)間信息，用于與發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置3進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，為歷史數(shù)據(jù)提供時(shí)間信息，以及支持定時(shí)數(shù)據(jù)處理功能，本實(shí)施例中， 計(jì)時(shí)電路1 中的計(jì)時(shí)芯片可采用DALLAS公司出品的DS1307時(shí)鐘芯片，DS1307是一款低功耗，具有56字節(jié)非失性RAM的全B⑶碼時(shí)鐘日歷實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，地址和數(shù)據(jù)通過兩線雙向的串行總線的傳輸，芯片可以提供秒，分，小時(shí)等信息，每一個(gè)月的天數(shù)能自動(dòng)調(diào)整。并且有閏年補(bǔ)償功能。AM/PM標(biāo)志位決定時(shí)鐘工作于M小時(shí)或12小時(shí)模式，芯片有一個(gè)內(nèi)置的電源感應(yīng)電路，具有掉電檢測和電池切換功能；存儲(chǔ)電路125中存儲(chǔ)芯片通過I2C串口線與CPU121進(jìn)行通信，根據(jù)計(jì)時(shí)電路IM 提供的時(shí)間信息，將所述的數(shù)字量信息、電壓信息、電流信息、功率信息和滑差信息等實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，本實(shí)施例中，存儲(chǔ)芯片采用4片ATMC512芯片，AT24C512芯片是ATMEL公司生產(chǎn)的 64KB串行電可擦的可編程存儲(chǔ)器；CPU121將接收的電壓信息和電流信息通過快速傅里葉變換(FFT算法)得到功率信息，功率信息包括發(fā)電機(jī)頻率、有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)；CPU121在同期控制過程中，對發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的滑差信息，即電壓差、頻率差和相角差，進(jìn)行計(jì)算；CPU121 將所述的數(shù)字量信息、電壓信息、電流信息、功率信息和滑差信息通過CAN總線2傳送給發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置3，同時(shí)通過串口接口電路1222傳給與之對應(yīng)的人機(jī)界面13 ；本實(shí)施例中，CPU121可采用PHILIPS公司生產(chǎn)的ARM7系列產(chǎn)品LPC2378，LPC2378 是32位的ARM7微處理芯片，功耗很低，最高工作頻率可達(dá)72MHZ，具有512KB的片內(nèi)Flash 內(nèi)存，4個(gè)帶小數(shù)波特率發(fā)生功能的UART，3個(gè)I2C接口，2個(gè)CAN2. OB通道，還有先進(jìn)的向量中斷器，有多達(dá)32個(gè)向量中斷，其工作溫度范圍可從-40°C-85°C，比較適合應(yīng)用在本發(fā)明的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)；人機(jī)界面13不僅可以接收直接數(shù)字控制器12上傳的數(shù)據(jù)，經(jīng)整理后按界面顯示， 還可以結(jié)合歷史數(shù)據(jù)繪制電壓、電流及功率曲線，便于操作者進(jìn)行觀測。綜上所述，本發(fā)明通過對模擬量、數(shù)字量數(shù)據(jù)的高精度采集，并在底層CPU中直接計(jì)算出有功功率、無功功率、相角、頻率、功率因數(shù)等要素，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、調(diào)速和同期等模擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)獲取，并提供多種顯示方式，同時(shí)對歷史數(shù)據(jù)也實(shí)時(shí)保存，提高了發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)的脫機(jī)獨(dú)立運(yùn)行能力，可獨(dú)立于發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置進(jìn)行發(fā)電機(jī)分系統(tǒng)脫機(jī)檢修以及實(shí)現(xiàn)分系統(tǒng)(勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng))監(jiān)測功能，本發(fā)明的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)能采集發(fā)電機(jī)及其控制裝置的全部有效信息，可保證所有信號(hào)的時(shí)間一致性，同時(shí)可減少通信數(shù)據(jù)的冗余傳輸。并將采集的信息進(jìn)行簡單的處理，可分擔(dān)發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測系統(tǒng)的部分功能，可在很大程度上增加信息的傳輸效率。以上實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，通過CAN總線連接發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、三個(gè)直接數(shù)字控制器以及與該三個(gè)直接數(shù)字控制器一一對應(yīng)連接的三個(gè)人機(jī)界面，其中所述發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、與該發(fā)電機(jī)相連的勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng)；所述三個(gè)直接數(shù)字控制器分別監(jiān)測勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng)；所述直接數(shù)字控制器包括CPU、與該CPU分別連接的通信電路、采樣電路、存儲(chǔ)電路和計(jì)時(shí)電路，其中所述通信電路包括CAN接口電路、串口接口電路和USB接口電路； 所述采樣電路包括開關(guān)量檢測電路及模擬數(shù)據(jù)采樣電路； 所述CAN接口電路接入所述CAN總線； 所述串口接口電路連接對應(yīng)的人機(jī)界面；所述開關(guān)量檢測電路通過采集所述發(fā)電機(jī)的數(shù)字量信息，并傳給所述CPU ； 所述模擬數(shù)據(jù)采樣電路采集發(fā)電機(jī)的電壓信息和電流信息，并傳給所述CPU ； 所述CPU，將接收的電壓信息和電流信息通過快速傅里葉變換獲得所述發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的基本信息，由該信息計(jì)算發(fā)電機(jī)功率信息，同期控制過程中結(jié)合電網(wǎng)信息計(jì)算發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的滑差信息；將所述的數(shù)字量信息、電壓信息、電流信息、功率信息和滑差信息通過所述 CAN總線傳送給所述發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置，同時(shí)通過所述串口接口電路傳給所述與之對應(yīng)的人機(jī)界面；所述USB接口電路為獲取所述存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通道； 所述計(jì)時(shí)電路為所述的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)提供時(shí)間信息，用于與發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，為歷史數(shù)據(jù)提供時(shí)間信息，以及支持定時(shí)數(shù)據(jù)處理功能；所述存儲(chǔ)電路通過I2C串口線與所述CPU進(jìn)行通信，根據(jù)所述計(jì)時(shí)電路提供的時(shí)間信息，將所述的數(shù)字量信息、電壓信息、電流信息、功率信息和滑差信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)；所述人機(jī)界面不僅可以接收所述直接數(shù)字控制器上傳的數(shù)據(jù)，經(jīng)整理后按界面顯示， 還可以結(jié)合歷史數(shù)據(jù)繪制電壓、電流及功率曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字量信息包括勵(lì)磁的手動(dòng)/自動(dòng)、遠(yuǎn)程/就地、是否選擇最大勵(lì)磁電流限制、調(diào)速過程中的超速報(bào)警以及同期過程中的升壓/降壓；所述電壓信息包括三相定子電壓、勵(lì)磁電壓以及同期控制時(shí)的系統(tǒng)電壓；所述電流信息包括三相定子電流和轉(zhuǎn)子電流；所述功率信息包括發(fā)電機(jī)頻率、有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)；所述滑差信息包括電壓差、頻率差和相角差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)界面作為顯示的裝置，所述直接數(shù)字控制器具有數(shù)據(jù)接收處理功能及擴(kuò)展功能，使得脫離發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置后，所述用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)仍可運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng)的脫機(jī)檢修和監(jiān)測功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)能采集發(fā)電機(jī)的全部有效信息，可保證所有信號(hào)的時(shí)間一致性，同時(shí)可減少通信數(shù)據(jù)的冗余傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的CPU能將采集的信息進(jìn)行簡單的處理，可分擔(dān)發(fā)電機(jī)頂層監(jiān)測裝置的部分功能，可在很大程度上增加信息的傳輸效率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、三個(gè)直接數(shù)字控制器以及與其一一對應(yīng)的人機(jī)界面，其中，所述發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)以及與之相連的勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng)；所述直接數(shù)字控制器分別監(jiān)測勵(lì)磁控制系統(tǒng)、調(diào)速控制系統(tǒng)和同期控制系統(tǒng)；直接數(shù)字控制器包括CPU、與該CPU分別連接的通信電路、采樣電路、存儲(chǔ)電路和計(jì)時(shí)電路。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)高精度采集，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的功率、滑差等信息的計(jì)算獲取，可實(shí)現(xiàn)多種顯示方式并存，歷史數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)及便捷獲取，提高了發(fā)電機(jī)底層監(jiān)測系統(tǒng)的脫機(jī)獨(dú)立運(yùn)行能力，以及發(fā)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的工作效率。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102522772SQ20111041580
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者何偉, 余志文, 庒駿鵬, 張延遲, 房新雨, 艾芊, 蔣傳文, 解大 申請人:上海信元瑞電氣有限公司