[發(fā)明專利]一種獲得次同步振蕩轉(zhuǎn)速信號(hào)的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910081099.1
• 申請(qǐng)日: 2009-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN101510693A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢天姝;張鵬;薛安成;楊奇遜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立明;孟麗娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種獲得次同步振蕩轉(zhuǎn)速信號(hào)的方法和裝置。

背景技術(shù)

交流輸電系統(tǒng)中采用串聯(lián)電容補(bǔ)償是提高線路輸送能力、控制并行線路之間的功率分配和增強(qiáng)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的一種十分經(jīng)濟(jì)的方法。但是，串聯(lián)電容補(bǔ)償降低了汽輪發(fā)電機(jī)軸系扭振頻率的電氣阻尼，有可能引起軸系與電網(wǎng)相互作用的持續(xù)振動(dòng)即次同步諧振。次同步諧振和由高壓直流輸電、靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置等電力電子裝置引起的發(fā)電機(jī)軸系扭振，統(tǒng)稱為次同步振蕩。

目前次同步振蕩的抑制和保護(hù)技術(shù)，如附加勵(lì)磁阻尼控制器、軸系扭應(yīng)力繼電目前器、動(dòng)態(tài)濾波器、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定器等，都需要發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速信號(hào)作為輸入量。但在實(shí)際運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)不能直接輸出，而是通過(guò)轉(zhuǎn)速脈沖方式輸出到這些次同步振蕩的抑制和保護(hù)裝置的，所以發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速輸出信號(hào)都應(yīng)是發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖。

RTDS(實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器，Real?time?Digital?Samulator)是一個(gè)全數(shù)字化的電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)模擬裝置，它可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)的連續(xù)實(shí)時(shí)仿真，還可以與外部實(shí)際控制設(shè)備相連接，構(gòu)成閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。利用RTDS進(jìn)行次同步振蕩仿真，是校驗(yàn)次同步振蕩抑制和保護(hù)裝置的有效手段。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：

現(xiàn)有的通過(guò)RTDS仿真的轉(zhuǎn)速輸出信號(hào)都是通過(guò)數(shù)摸轉(zhuǎn)換接口輸出到次同步振蕩的抑制和保護(hù)裝置的，所得的轉(zhuǎn)速信號(hào)為模擬信號(hào)，與實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)速數(shù)字信號(hào)表示方法有差異，并且受到輸出、輸入通道局限，精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種獲得次同步振蕩轉(zhuǎn)速信號(hào)的方法和裝置，能直接獲得發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖，與實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)速數(shù)字信號(hào)表示方法一致。

所述的方法包括：

檢測(cè)汽輪發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度；

將檢測(cè)到的汽輪發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度進(jìn)行增益處理；

將增益處理后得到的角度進(jìn)行調(diào)制處理，得到從0到2π的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的角度；

將調(diào)制后得到的從0到2π的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的角度進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，得到發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖。

所述的裝置包括：

齒輪檢測(cè)單元，用于檢測(cè)汽輪發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度；

增益單元，用于將汽輪發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度按照指定的增益倍數(shù)進(jìn)行增益處理；

調(diào)制單元，用于將增益處理后的角度調(diào)制為從0到2π的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的值；

轉(zhuǎn)換單元，用于將調(diào)制處理后得到的從0到2π的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的角度轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖。

由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，其最終得到的發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖，與實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)速數(shù)字信號(hào)表示方法相同，精度較高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的獲得次同步振蕩轉(zhuǎn)速信號(hào)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)換單元4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的汽輪發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ、增益角度θ_g、從0到2π的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的θ_m和發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速的觸發(fā)信號(hào)P_f的示意圖；

圖4為實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)中汽輪發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖的發(fā)生原理示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種獲得次同步振蕩轉(zhuǎn)速信號(hào)的方案中，首先，檢測(cè)汽輪發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將檢測(cè)到的汽輪發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度通過(guò)增益處理、調(diào)制處理和轉(zhuǎn)換處理得到發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖。

在上述處理過(guò)程中，相應(yīng)的增益處理可以根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)齒輪確定的增益倍數(shù)，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度進(jìn)行增益處理得到增益角度；相應(yīng)的調(diào)制處理可以是將經(jīng)增益處理后的角度調(diào)制為從0到2π的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的值；相應(yīng)的轉(zhuǎn)換處理可以是將調(diào)制處理后得到的從0到2π的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的角度經(jīng)過(guò)比較處理和脈沖發(fā)生處理得到發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖。

上述過(guò)程中相應(yīng)的比較處理可以是將調(diào)制處理后得到的從0到2π的區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的角度與給定值進(jìn)行比較，若調(diào)制后的角度大于給定值，則輸出邏輯信號(hào)“1”；若調(diào)制后的角度小于等于給定值，則輸出邏輯信號(hào)“0”，從而得到發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速的觸發(fā)信號(hào)。相應(yīng)的給定值可以根據(jù)次同步振蕩的抑制和保護(hù)裝置的要求限定；相應(yīng)的脈沖發(fā)生處理可以是將比較處理后得到的發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速的觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖。

通過(guò)上述過(guò)程得到的發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖，與實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)速信號(hào)表示方法相同，精度較高，將這樣高精度的發(fā)電機(jī)軸系轉(zhuǎn)速脈沖作為次同步振蕩的抑制和保護(hù)裝置的輸入量，可以更好的抑制和保護(hù)次同步振蕩。