一种水电机组一次调频试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及水电机组控制与电力系统频率调节领域，具体为一种水电机组一次调频试验装置，包括电网频率信号输入模块、输入频率信号处理模块、控制芯片与输出信号放大模块；其中，电网频率信号输入模块、输入频率信号处理模块、控制芯片与输出信号放大模块依次连接。因此，本实用新型具有如下优点：1、水电机组一次调频装置实时跟踪了电网频率；2、扰动频率信号的大小、方向可以灵活方便地进行设置；3、确保试验过程中输入调速器的频率与电网频率的差是按预先规定的形式变化，不受电网频率波动的影响，保证了一次调频试验的真实性与准确性，其试验结果可真实反映水电机组一次调频响应特性。
【专利说明】一种水电机组一次调频试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水电机组控制与电力系统频率调节领域，具体为一种水电机组一次调频试验装置。
【背景技术】
[0002]在现代电力系统中，有功功率和电网频率的关系极其密切，电力系统有功功率控制的目的是为了:维持电网频率在允许范围内；提高电力系统运行的经济性；保证联合电力系统的协调运行，各区域电力系统通过控制本区域内各发电机组的有功功率，使不同区域间交换的电功率和电量按事先约定的协议进行。所以发电机组的一次调频功能对维持电网频率的稳定至关重要，特别是对于快速调节机组所占比重小的电网尤为关键。从电力系统中发生的一些事故可以看出一次调频功能投入且一次调频参数设置正确的机组在电网发生事故时能较好地抑制事故的扩大，保证电力系统的稳定性。所以一次调频试验对电力系统有功功率控制有着非常重要的作用，然而现行的水电机组一次调频试验装置，难以真实地检测水电机组一次调频特性。
[0003]当前一次调频试验时均采用固定频率加阶跃扰动作为一次调频的频率源，这种方式的前提为假定了电网为无穷大系统，电网频率是不变的。但是，一次调频其实质是当电网频率发生变化，发电机组的功率调节特性及对电网频率的影响。进行一次调频试验的目的是为了检测当输入调速器的频率与电网频率存在一个恒定频率差时机组及调节系统的动态与静态调节特性。由于在试验过程中，电网频率了发生变化，输入调速器的频率就不能是固定值。而应跟踪电网频率的实际变化，并保证在试验过程中输入调速器的频率始终比电网频率高或低某一具体的值，才能保证测试结果的正确性。为此，专门研制了一种新的水电机组一次调频专用试验装置。
实用新型内容
[0004]本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种新的基于DSP(digital signal processor,即数字信号处理器)的水电机组一次调频试验装置。
[0005]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0006]一种水电机组一次调频试验装置，其特征在于，包括电网频率信号输入模块、输入频率信号处理模块、控制芯片与输出信号放大模块；其中，电网频率信号输入模块、输入频率信号处理模块、控制芯片与输出信号放大模块依次连接。
[0007]在上述的一种水电机组一次调频试验装置，所述电网频率信号输入模块包括一个隔离变压器。
[0008]在上述的一种水电机组一次调频试验装置，所述输入频率信号处理模块包括滤波器和运算放大器；运算放大器的型号为TL031P ;所述滤波器包括电阻R1、电阻R2、电容Cl组成的阻容滤波器。
[0009]在上述的一种水电机组一次调频试验装置，所述控制芯片采用DSP芯片，型号为TMS320F2812。
[0010]在上述的一种水电机组一次调频试验装置，所述输出信号放大模块包括光耦和三极管组组成。
[0011]因此，本实用新型具有如下优点:1、水电机组一次调频装置实时跟踪了电网频率；
2、扰动频率信号的大小、方向可以灵活方便地进行设置；3、确保试验过程中输入调速器的频率与电网频率的差是按预先规定的形式变化，不受电网频率波动的影响，保证了一次调频试验的真实性与准确性，其试验结果可真实反映水电机组一次调频响应特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的系统原理结构框图。
[0013]图2是本实用新型的具体实施例电路结构原理图。
[0014]图3是本实用新型输入频率信号处理模块的电路图。
[0015]图4是本实用新型输出信号放大模块的电路图。
【具体实施方式】
[0016]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。图中，电网频率信号输入模块1、输入频率信号处理模块2、控制芯片3、输出信号放大模块4。
[0017]实施例:
[0018]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种新的水电机组一次调频试验装置，并给出了基于DSP(digital signal processor,即数字信号处理器)的实施方案。
[0019]本实用新型包括电网频率信号输入模块、输入频率信号处理模块、控制芯片与输出信号放大模块；其中，电网频率信号输入模块、输入频率信号处理模块、控制芯片与输出信号放大模块依次连接。
[0020]其中，电网频率信号输入模块包括一个隔离变压器；输入频率信号处理模块包括滤波器和运算放大器；运算放大器的型号为TL031P ;所述滤波器包括电阻R1、电阻R2、电容Cl组成的阻容滤波器；控制芯片采用DSP芯片，型号为TMS320F2812 ;输出信号放大模块包括光耦和三极管组组成。
[0021]水电机组一次调频试验装置，各模块作用为:电网频率信号输入模块I接受来自电网侧电压互感的交流电压信号引入本装置的电网频率信号输入回路，并进行隔离；输入频率信号处理模块2将得到电压信号进行滤波与整形处理，得到方波信号送入电网频率测量模块3 ；
[0022]控制芯片3具体具有如下作用:
[0023]1.对电网电压信号进行频率测量；
[0024]2.根据试验要求提供扰动量与扰动方向信号；
[0025]3.对两个输入信号进行叠加；
[0026]4.对输入的信号进行处理,输出PWM方波信号；
[0027]输出信号放大模块4将得到的方波信号进行放大，并作为一次调频的信号源送给水电机组调速装置。
[0028]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0029]尽管本文较多地使用了电网频率信号输入模块1、输入频率信号处理模块2、控制芯片3、输出信号放大模块4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
【权利要求】
1.一种水电机组一次调频试验装置，其特征在于，包括电网频率信号输入模块、输入频率信号处理模块、控制芯片与输出信号放大模块；其中，电网频率信号输入模块、输入频率信号处理模块、控制芯片与输出信号放大模块依次连接； 所述电网频率信号输入模块包括一个隔离变压器；所述输入频率信号处理模块包括滤波器和运算放大器；运算放大器的型号为TL031P ;所述滤波器包括电阻R1、电阻R2、电容Cl组成的阻容滤波器；所述控制芯片采用DSP芯片，型号为TMS320F2812 ;所述输出信号放大模块包括光耦和三极管组组成。
【文档编号】G01R31/34GK203773026SQ201320837434
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】程远楚, 徐世元, 马卡安, 张广涛, 范志锋 申请人:武汉大学