[實用新型]一種高精度選相控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320114203.4
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN203191742U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉宇;周向前;蔡重凱;汪彥;李電;程華明;金百榮;杜俊杰;李云飛;秋勇;洪金琪;呂丹
• 申請（專利權(quán)）人: 紹興電力局;南京拓為軟件技術(shù)有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01R31/327;G01R25/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種高精度選相控制裝置，特別是一種易于實現(xiàn)的軟硬件組合方式，對多路母線電壓輸入信號同時進(jìn)行相角測量，并根據(jù)設(shè)定的條件輸出多路控制信號控制斷路器開關(guān)的分合閘試驗的裝置。

背景技術(shù)

母線電壓相量在電力系統(tǒng)中是一個重要參數(shù)，母線電壓相量和功角狀態(tài)影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。近年來隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜程度也日益增大，電力市場進(jìn)程中人們對電網(wǎng)的電能質(zhì)量的要求也越來越高。作為電網(wǎng)的動態(tài)實時監(jiān)測的新技術(shù)，國內(nèi)在逐步地應(yīng)用同步相量測量裝置（PMU）。利用PMU裝置對電網(wǎng)電壓同步相量等動態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測并上傳至各級調(diào)度中心，調(diào)度中心根據(jù)各發(fā)電站和變電站測量到電壓相角差等相量數(shù)據(jù)，進(jìn)行調(diào)節(jié)可實現(xiàn)多網(wǎng)同步穩(wěn)定運(yùn)行。

在大功率的開關(guān)試驗站中，斷路器投切試驗是一項很重要的試驗。開關(guān)投入的時刻是隨機(jī)的。為了模擬這個時刻，需要在試驗中控制開關(guān)在不同時刻進(jìn)行合閘。這個合閘時刻所對應(yīng)的電位角就是通常所說的合閘相角。而在傳統(tǒng)的試驗站中缺乏精確控制開關(guān)在任意角度進(jìn)行分合閘的選相操作裝置。因此需要一種相角判別裝置來開展試驗站內(nèi)各種與母線電壓相角相關(guān)的試驗。如開展真空斷路器投切電容器組型式、內(nèi)熔絲熔斷特性試驗等。顯然這些是PMU裝置無法滿足要求的。

電力系統(tǒng)中經(jīng)過驗證的電壓相角測量方法一般有：過零測量法，離散Fourier算法，遞歸Fourier算法，變采樣率的相角測量算法。各種算法都有其優(yōu)缺點。其中過零測量法原理簡單，硬件軟件上較易實現(xiàn)，他只需周期的去采集電壓的過零點的時刻，然后其它時刻的相角就可以通過和零點時刻比較得到。但此方法假定系統(tǒng)頻率是穩(wěn)定不變的，而實際系統(tǒng)中電壓頻率是波動的。并且由于電壓過零點的諧波影響和過零檢測電路的不一致性也會造成測量誤差。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的在于提供了一種高精度選相控制裝置，根據(jù)測量的電壓相角，按照一定的預(yù)定相角準(zhǔn)確地執(zhí)行斷路器開關(guān)的分合閘，并接收后臺主機(jī)的控制和設(shè)定的參數(shù)信息，完成分合閘角度的判別，自動分合閘。本實用新型采用了軟硬件同時測量電壓過零點的方式，從而減少頻率變化，諧波干擾對零點測量誤差的影響，提高了相角測量的精度。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：

一種高精度選相控制裝置，包括信號采集單元、中央處理單元、控制輸出單元、通訊單元和人機(jī)接口顯示；其中所述的信號采集單元包括低通抗混疊濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和頻率跟蹤測量模塊；所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊分別通過線路與低通抗混疊濾波模塊和中央處理單元相連；所述的頻率跟蹤測量模塊分別通過線路與低通抗混疊濾波模塊和中央處理單元相連；所述的中央處理單元通過線路與控制輸出單元相連；所述的中央處理單元還分別通過線路與通訊單元雙向連接；所述的通訊單元通過線路與后臺主機(jī)雙向連接；通過所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊和頻率跟蹤測量模塊接收電壓信號。

所述的頻率跟蹤測量模塊包括過零比較器和定時器捕捉模塊ECT；所述的過零比較器分別通過線路與低通抗混疊濾波模塊和定時器捕捉模塊ECT相連；所述的定時器捕捉模塊ECT通過線路與中央處理單元相連。

所述的信號采集單元內(nèi)安裝有10只小型二次電壓互感器，能同時接入10路母線電壓信號。

所述的中央處理單元采用飛思卡爾HCS12系列高性能工業(yè)微控制器。

所述的通訊單元通過RS485總線與后臺主機(jī)雙向連接。