[實(shí)用新型]一種中小型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁綜合控制器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720183310.7
• 申請(qǐng)日: 2007-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN201181924Y
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳善基;楊典保
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西吉安電機(jī)制造有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02P9/30
• 分類號(hào): H02P9/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)組綜合控制器，尤其是涉及中小型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁綜合控制裝置。

背景技術(shù)

根據(jù)調(diào)研和文獻(xiàn)檢索，目前國(guó)外發(fā)電機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)主要采用“集成型”控制系統(tǒng)，“集成型”是基于可編程控制器(PLC)的功能分布的一種通用模式，其控制系統(tǒng)多數(shù)采用AD轉(zhuǎn)換器加DSP高速通訊芯片技術(shù)，其技術(shù)成熟，但由于其價(jià)格比較高，在發(fā)展中國(guó)家推廣有較大難度。我國(guó)大型發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)控制系統(tǒng)也基本上是采用“集成型”控制系統(tǒng)，一些科研院所和高校研究的多變量的線性、非線性最優(yōu)綜合控制器也都屬“集成型”控制系統(tǒng)，如中國(guó)專利局2006年12月20日公開的專利號(hào)為200520123919.6“基于DSP芯片發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器的USB通訊裝置”，該專利公開了一種基于DSP芯片的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器USB通訊裝置，其特征在于它是基于高性能控制芯片TMS32OF2812作為核心處理器，靈活方便的CH375作為USB通訊控制芯片，上位機(jī)功能完善豐富的應(yīng)用軟件作為其人機(jī)界面。該專利技術(shù)的優(yōu)越性和技術(shù)效果在于利用高性能數(shù)字信號(hào)處理芯片實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制規(guī)律，提高勵(lì)磁系統(tǒng)的精度和速度，并通過靈活的USB接口和上位機(jī)功能完備的應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)豐富的通訊功能，包括：實(shí)現(xiàn)無遺漏的連續(xù)記錄發(fā)電機(jī)中因各種斷路故障而造成的系統(tǒng)振蕩，系統(tǒng)頻率突變以及系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的電流和電壓變化；通過分析軟件分析實(shí)時(shí)的電壓電流曲線可以直接得出現(xiàn)有的工作狀態(tài)的可靠性報(bào)告。但是，由于其采用線性、非線性復(fù)雜的計(jì)算程序，電路復(fù)雜，造價(jià)高，對(duì)于中小型水力發(fā)電機(jī)組不大適用。目前我國(guó)中小型發(fā)電站的勵(lì)磁、周期、轉(zhuǎn)速、調(diào)速器、及水位控制都是各自獨(dú)立構(gòu)成的一套獨(dú)立系統(tǒng)的獨(dú)立設(shè)備，還沒有真正的綜合控制裝置，現(xiàn)有的勵(lì)磁調(diào)節(jié)、調(diào)速器、準(zhǔn)周期裝置及其它裝置都是分立設(shè)置，不但設(shè)備分散，接線復(fù)雜，體積大，元器件多，成本高，同時(shí)不便進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，不能達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。

我國(guó)的水力資源豐富，數(shù)以萬計(jì)的中小水電站遍布全國(guó)各地鄉(xiāng)村，中小水電站的大力發(fā)展使我國(guó)幾百個(gè)縣實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村電氣化。但中小水電站絕大多數(shù)都是處在偏避的山丘地帶，十分需要遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。而由于客觀原因，我國(guó)中小水電站的運(yùn)行管理人員的文化水平和技術(shù)水平一般都比較低，難以接受其操作和維護(hù)都相對(duì)比較復(fù)雜的自動(dòng)化綜合控制系統(tǒng)。我們認(rèn)為，我國(guó)中小型水電站的綜合自動(dòng)化，重點(diǎn)不在于高性能，也不在于片面追求功能完善化；其重點(diǎn)應(yīng)在于實(shí)現(xiàn)其基本的控制、操作、和保護(hù)的功能以及運(yùn)行的安全和可靠性，也就是說關(guān)健是要確保其勵(lì)磁調(diào)節(jié)，調(diào)速、機(jī)組保護(hù)、機(jī)組自動(dòng)化控制以及其機(jī)組運(yùn)行的可靠性和安全性。這也正是本專利申請(qǐng)技術(shù)當(dāng)初研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于中小型水電站并能實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)，調(diào)速、故障判斷和報(bào)警、通訊以及數(shù)字顯示等功能的中小型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁綜合控制裝置。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種中小型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁綜合控制器，含有單片機(jī)、液晶顯示屏、ADE7758芯片，數(shù)據(jù)采樣電路單元、開關(guān)輸入電路單元、按鍵電路單元、開關(guān)輸出電路單元，可控硅三相觸發(fā)電路、勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓測(cè)量電路單元、通訊串口和設(shè)置值存貯電路單元；其數(shù)據(jù)采樣電路單元含有三相電壓互感器電路和電流互感器電路，并與ADE7758芯片相連，ADE7758芯片與單片機(jī)連接，按鍵電路單元、開關(guān)輸入電路單元和開關(guān)輸出電路單元分別與單片機(jī)相連，可控硅三相觸發(fā)電路，勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓測(cè)量電路單元、通訊串口聯(lián)接電路單元與單片機(jī)電連接。

本實(shí)用新型還具有如下特征：

數(shù)據(jù)采樣電路單元，由發(fā)電機(jī)組的三相電壓互感器PT、電流互感器CT輸入至接線端，本裝置電路中設(shè)置了一組三相精密小電壓互感器PT和三相精密小電流互感器CT進(jìn)行電路電磁隔離和參數(shù)變換，變換后的參數(shù)輸入電量計(jì)ADE7758芯片，按設(shè)定的設(shè)置值，經(jīng)該芯片內(nèi)部程序運(yùn)算后，由SPI接口與單片機(jī)通訊。將電能、電壓、電流、頻率和各相電壓過零點(diǎn)以中斷的方式傳送給單片機(jī)。單片機(jī)據(jù)此計(jì)算出有功功率、無功功率、功率因數(shù)、觸發(fā)角等各種電參數(shù)。

開關(guān)輸入電路單元，是由電阻、發(fā)光二極管、光電耦合器連接的八個(gè)相同電路組成；開入電路閉合后，電壓通過電阻，發(fā)光二極管，光電耦合器導(dǎo)通，光電耦合器A腳電位變零，信號(hào)輸入單片機(jī)處理。

開關(guān)輸出電路單元，是由的繼電器、三極管、光電耦合器分別組成六個(gè)相同電路；低電平信號(hào)由單片機(jī)端口輸出，經(jīng)光電耦合器，三極管導(dǎo)通，繼電器吸合，用于控制加減有功功率，報(bào)警信號(hào)，飛車制動(dòng)等。