[發明專利]用于電力系統動態模擬實驗的發電機底層監測系統

無效

• 申請號: 201110415803.X
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102522772A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 解大;房新雨;余志文;張延遲;庒駿鵬;蔣傳文;艾芊;何偉
• 申請（專利權）人: 上海信元瑞電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

1.一種用于電力系統動態模擬實驗的發電機底層監測系統，通過CAN總線連接發電機頂層監測裝置，其特征在于，所述發電機底層監測系統包括發電機系統、三個直接數字控制器以及與該三個直接數字控制器一一對應連接的三個人機界面，其中：

所述發電機系統包括發電機、與該發電機相連的勵磁控制系統、調速控制系統和同期控制系統；所述三個直接數字控制器分別監測勵磁控制系統、調速控制系統和同期控制系統；

所述直接數字控制器包括CPU、與該CPU分別連接的通信電路、采樣電路、存儲電路和計時電路，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量檢測電路及模擬數據采樣電路；

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的人機界面；

所述開關量檢測電路通過采集所述發電機的數字量信息，并傳給所述CPU；

所述模擬數據采樣電路采集發電機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電機系統的基本信息，由該信息計算發電機功率信息，同期控制過程中結合電網信息計算發電機與電網的滑差信息；將所述的數字量信息、電壓信息、電流信息、功率信息和滑差信息通過所述CAN總線傳送給所述發電機頂層監測裝置，同時通過所述串口接口電路傳給所述與之對應的人機界面；

所述USB接口電路為獲取所述存儲電路存儲數據的數據通道；

所述計時電路為所述的發電機底層監測系統提供時間信息，用于與發電機頂層監測裝置進行時間校準，為歷史數據提供時間信息，以及支持定時數據處理功能；

所述存儲電路通過I²C串口線與所述CPU進行通信，根據所述計時電路提供的時間信息，將所述的數字量信息、電壓信息、電流信息、功率信息和滑差信息實時存儲；

所述人機界面不僅可以接收所述直接數字控制器上傳的數據，經整理后按界面顯示，還可以結合歷史數據繪制電壓、電流及功率曲線。

2.根據權利要求1所述的用于電力系統動態模擬實驗的發電機底層監測系統，其特征在于，所述數字量信息包括勵磁的手動/自動、遠程/就地、是否選擇最大勵磁電流限制、調速過程中的超速報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、勵磁電壓以及同期控制時的系統電壓；所述電流信息包括三相定子電流和轉子電流；所述功率信息包括發電機頻率、有功功率、無功功率、視在功率和功率因數；所述滑差信息包括電壓差、頻率差和相角差。

3.根據權利要求1所述的用于電力系統動態模擬實驗的發電機底層監測系統，其特征在于，所述人機界面作為顯示的裝置，所述直接數字控制器具有數據接收處理功能及擴展功能，使得脫離發電機頂層監測裝置后，所述用于電力系統動態模擬實驗的發電機底層監測系統仍可運行，實現勵磁控制系統、調速控制系統和同期控制系統的脫機檢修和監測功能。

4.根據權利要求1所述的用于電力系統動態模擬實驗的發電機底層監測系統，其特征在于，所述的發電機底層監測系統能采集發電機的全部有效信息，可保證所有信號的時間一致性，同時可減少通信數據的冗余傳輸。

5.根據權利要求1所述的用于電力系統動態模擬實驗的發電機底層監測系統，其特征在于，所述的CPU能將采集的信息進行簡單的處理，可分擔發電機頂層監測裝置的部分功能，可在很大程度上增加信息的傳輸效率。