[發明專利]一種發電廠控制系統閉環檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 201710979083.7
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107544475A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 顧威;張艷;古庭赟;徐梅梅
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 商小川

技術領域

本發明屬于電力系統仿真閉環試驗領域，尤其涉及一種發電廠控制系統閉環檢測系統及檢測方法。

背景技術

發電機作為電力系統的重要組成部分之一，其控制系統的動態特性對于電廠及電廠的電壓穩定起到至關重要的作用。針對發電機控制系統的測試項目主要包括靜態測試、空載測試、及負載測試，其靜態測試可借助傳統的測試手段完成，而針對空載或負載測試，需要連接發電機本體，而連接發電機本體進行控制系統的測試存在很大的安全隱患；現場不適宜/無法開展發電機負載試驗和大型機組勵磁及調速系統的功能調試等。

發明內容：

本發明要解決的技術問題：提供一種發電廠控制系統閉環檢測系統及檢測方法，以解決現有技術針對發電機的控制系統進行空載或負載測試，需要連接發電機本體，而連接發電機本體進行控制系統的測試存在很大的安全隱患；現場不適宜/無法開展發電機負載試驗和大型機組勵磁及調速系統的功能調試等。

本發明技術方案：

一種發電廠控制系統閉環檢測系統，它包括被測控制系統，其特征在于：被測控制系統與接口設備導線連接；接口設備與數字模型通過千兆以太網連接。

所述接口設備為ADPSS接口設備；它包括IO信號板卡和電源與同步板卡；IO信號板卡與電源與同步板卡；IO信號板卡包括模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數字量輸入模塊和數字量輸出模塊；電源與同步板卡包括一路電源接口，輸入電源為AC 220V，輸出電源為DC 24V，為IO信號板卡供電；同時板卡設置有一路IRIG-B同步信號接收接口，接收光或電信號的IRIG-B對時信號，為IO信號板卡提供同步信號，該同步信號的碼型為IRIG-B000；所述數字模型為ADPSS仿真設備。

ADPSS仿真設備與ADPSS接口設備通過千兆以太網連接，ADPSS接口設備的AO信號通過功率放大器放大后傳輸給被測控制系統，或將AO信號及DO信號直接發送給被測控制系統；仿真過程中，ADPSS接口設備將ADPSS仿真設備的計算結果轉換成為電氣量信號，同時采集被測控制系統的電氣量信號并通過AI信號反饋給ADPSS仿真設備中的數字模型，進而構建成閉環測試系統。

被測控制系統為勵磁控制器或調速器。

被測控制系統為勵磁控制器時，數字模型模擬發電機、變壓器、主開關、交流線、勵磁機、調速系統模型及相應的液壓系統與原動機模型，通過接口設備與勵磁控制器進行信息交互；交互的信息包括機端電壓、機端電流、勵磁電流與控制電壓。

被測控制系統為調速器時，數字模型模擬發電機、變壓器、主開關、交流線、勵磁機、PSS及AVR、液壓系統及原動機模型，通過ADPSS接口設備與被測調速器進行信號交互；交互的信息包括：機端電壓、機端電流和PID調節指令。

在該閉環檢測系統中，在仿真的電網中設置各種擾動，擾動類型包括短路、接地故障、設置故障相序A相、B相或C相，以及故障的起始和持續時間；同時通過數字模型設置多種故障類型進行組合，形成復雜的運行工況，測試發電廠控制系統的主環節與輔助環節，分析控制系統在真實電網中的動作特性。

本發明的有益效果：

本發明提供了一種模擬電網的運行工況，接入實際控制系統，進行物理閉環測試，可對控制系統的主環節及輔助限制環節進行深入測試，定量分析控制系統在真實電網中的動作特性，解決現場不適宜/無法開展發電機負載試驗的問題，為大型機組勵磁及調速系統的功能調試提供了有效工具。

與現有技術相比，本發明具有：

1、本發明采用實時仿真檢測手段，連接實際控制器進行物理閉環測試，其測試方法先進可靠。

2、本發明可對電網、發電機及其控制系統進行電磁暫態仿真建模，仿真模型與算法基于ADPSS核心程序，該程序內置我國主流的AVR及GOV模型及經典參數，其參數均與實際控制系統做過校核，因此該測系統可信、可靠，具備較強實用性。

3、對控制系統的主環節及輔助環節進行深入測試與定量分析，開展限制試驗(如伏/赫特性、低勵限制、過勵限制、PSS性能檢測)及電網側擾動(系統短路、投退機組、投退負荷)試驗，在嚴酷工況下(如20％以上的階躍試驗)，全面考核控制系統在真實電網中的工作特性。

附圖說明：

如圖1為本發明組成示意圖；

如圖2為本發明接線結構示意圖；

如圖3為本發明接口設備原理示意圖；

如圖4所示本發明實施例提供的一種發電廠控制系統(勵磁調節器)閉環測試原理圖；