[發(fā)明專利]一種測(cè)試PMU裝置測(cè)量精度的測(cè)試儀及其測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310692817.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103698728A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪溢;馬凱;黃曙;陳炯聰;王紅星;侯艾君;余南華;包偉;李曉朋;談樹(shù)峰;張曉悅;曹麗娟;馮善強(qiáng);胡春潮;楊占杰;張瑩;顧峰;胡寶;王利業(yè);凌特利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院;許繼電器股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R35/00
• 分類號(hào): G01R35/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)試PMU裝置測(cè)量精度的測(cè)試儀及其測(cè)試方法。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其安全運(yùn)行已成為電力生產(chǎn)的重要課題。由于廣域測(cè)量系統(tǒng)能夠在動(dòng)態(tài)情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)同步監(jiān)測(cè)和有效控制，目前已廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、擾動(dòng)記錄、失步保護(hù)、電網(wǎng)穩(wěn)定控制等多個(gè)領(lǐng)域。

PMU裝置，同步向量測(cè)量裝置，是廣域測(cè)量系統(tǒng)的重要組成部分，多用于電廠和變電站，實(shí)時(shí)、連續(xù)測(cè)量發(fā)電機(jī)功角、母線或者線路電壓幅值、相角等相量參數(shù)，通過(guò)高速數(shù)據(jù)傳輸通道把帶時(shí)標(biāo)的測(cè)量值傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心，以進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)安全分析，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性控制和緊急控制。其測(cè)量功能的準(zhǔn)確性，直接影響電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制決策。

發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)和機(jī)端電壓正序相量之間的夾角稱為發(fā)電機(jī)功角。發(fā)電機(jī)功角測(cè)量是PMU裝置的重要功能之一，由于發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)很難直接測(cè)量，目前普遍采用高性能處理器對(duì)發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、機(jī)端電流、轉(zhuǎn)子鍵相脈沖、轉(zhuǎn)速脈沖進(jìn)行高速采樣，根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)電機(jī)空載、負(fù)載運(yùn)行比對(duì)，分析得出發(fā)電機(jī)的初相角和實(shí)時(shí)功角。不管各廠家的PMU裝置采用何種方法進(jìn)行發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)測(cè)量，其測(cè)量功能的準(zhǔn)確性都是PMU裝置的重要指標(biāo)之一。

而對(duì)PMU裝置發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)測(cè)量功能的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)，需要測(cè)試設(shè)備的支撐。現(xiàn)有技術(shù)中，未發(fā)現(xiàn)有測(cè)試PMU裝置測(cè)量精度的測(cè)試裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種測(cè)試PMU裝置測(cè)量精度的測(cè)試儀。

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種應(yīng)用上述測(cè)試儀測(cè)試PMU裝置測(cè)量精度的測(cè)試方法。

解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案：

一種測(cè)試PMU裝置測(cè)量精度的測(cè)試儀，包括處理器模塊，D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，電子開(kāi)關(guān)模塊、功率放大器模塊和解碼器模塊，B碼對(duì)時(shí)信號(hào)經(jīng)解碼器模塊輸出時(shí)鐘同步信號(hào)至處理器模塊，該處理器模塊輸出D/A控制信號(hào)控制D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊分別輸出直流電壓信號(hào)和輸出交流電壓信號(hào)，該處理器模塊還輸出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)控制電子開(kāi)關(guān)模塊接通或斷開(kāi)，所述直流電壓信號(hào)經(jīng)電子開(kāi)關(guān)模塊輸出模擬鍵相脈沖信號(hào)，所述功率放大器模塊包含驅(qū)動(dòng)功率放大器和轉(zhuǎn)換功率放大器，所述交流電壓信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)功率放大器放大輸出模擬機(jī)端電壓信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換功率放大器轉(zhuǎn)換為交流電流信號(hào)，輸出模擬機(jī)端電流信號(hào)。

在一種實(shí)施方式中，上述電子開(kāi)關(guān)模塊采用繼電器模塊，上述處理器模塊輸出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)控制電子開(kāi)關(guān)模塊接通或斷開(kāi)，上述直流電壓信號(hào)經(jīng)電子開(kāi)關(guān)模塊輸出模擬鍵相脈沖信號(hào)指的是上述處理器模塊輸出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)控制繼電器的接通或斷開(kāi)，上述直流電壓信號(hào)經(jīng)繼電器的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)輸出模擬鍵相脈沖信號(hào)。

在一種實(shí)施方式中，上述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用二通道D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，上述處理器模塊輸出D/A控制信號(hào)控制D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出直流電壓信號(hào)，輸出交流電壓信號(hào)為處理器模塊輸出D/A控制信號(hào)控制二通道D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊中的一通道輸出直流電壓信號(hào)，另一通道輸出交流電壓信號(hào)，該交流電壓信號(hào)分別經(jīng)驅(qū)動(dòng)功率放大器放大輸出模擬機(jī)端電壓信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換功率放大器轉(zhuǎn)換為交流電流信號(hào)，輸出模擬機(jī)端電流信號(hào)。

在另一種實(shí)施方式中，上述D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用三通道D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，上述處理器模塊輸出D/A控制信號(hào)控制D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出直流電壓信號(hào)，輸出交流電壓信號(hào)為處理器模塊輸出D/A控制信號(hào)控制三通道D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊中的一通道輸出直流電壓信號(hào)，另一通道輸出交流電壓信號(hào)，再一通道輸出交流電壓信號(hào)，該兩交流電壓信號(hào)之一經(jīng)驅(qū)動(dòng)功率放大器放大輸出模擬機(jī)端電壓信號(hào)，另一經(jīng)轉(zhuǎn)換功率放大器轉(zhuǎn)換為交流電流信號(hào)，輸出模擬機(jī)端電流信號(hào)。

解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案：

一種測(cè)試PMU裝置測(cè)量精度的測(cè)試方法，包括下列步驟：

1）測(cè)試儀和PMU裝置分別接入B碼對(duì)時(shí)信號(hào)；

2）測(cè)試儀輸出的模擬鍵相脈沖信號(hào)、模擬機(jī)端電壓信號(hào)和模擬機(jī)端電流信號(hào)分別引至PMU裝置的相關(guān)采樣端子；

3）通過(guò)測(cè)試儀控制軟件，設(shè)置模擬機(jī)端電壓信號(hào)和模擬機(jī)端電流信號(hào)的幅值、相位和頻率，設(shè)置模擬鍵相脈沖信號(hào)的高電平值、占空比、脈沖持續(xù)時(shí)間以及觸發(fā)時(shí)刻；

4）讀取PMU裝置的測(cè)量值，和測(cè)試儀輸出的實(shí)際值相對(duì)比，分析其測(cè)量精度。

本發(fā)明提出的測(cè)試儀，用D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電壓信號(hào)精準(zhǔn)控制模擬鍵相脈沖信號(hào)的高電平值，通過(guò)控制電子開(kāi)關(guān)模塊間斷閉合，精準(zhǔn)控制模擬鍵相脈沖信號(hào)的輸出周期、占空比、輸出持續(xù)時(shí)間等，從而模擬各類不同的發(fā)電機(jī)鍵相脈沖。