本实用新型涉及一种模拟电网故障情况下机组一次调频性能试验系统。
背景技术：
电网频率是发电功率与用电负荷平衡的依据，反映了电力供需之间的平衡，是电能质量三大指标之一，也是电力系统运行的重要控制参数。当发电功率与用电负荷大小相等时，电网频率稳定。当电网发生频率扰动时，恢复电网稳定需要通过电网中发电机组及互联电力系统中各个组成部分协调控制来完成。一次调频，是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中发电机组控制系统自动控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程。一次频率的控制对于严重的发电机组停运或负荷停运后的频率快速恢复和稳定起到非常重要的作用。控制区的一次调频性能指标也成为电网安全稳定运行的一大要素。
目前检测一次调频性能指标的主要办法就是通过常规一次调频试验来检测机组一次调频性能。缺点是只能通过阶跃的改变频率（转速）差信号来考验机组的一次调频能力。但由于实际的电网频率是不断变化的，特别是电网故障情况下原有的一次调频试验办法不能很好的检测出机组的一次调频性能。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种模拟电网故障情况下机组一次调频性能试验系统，基于记录电网故障时电网的真实频率变化，再现试验机组在电网发生故障时的一次调频能力，可有效的提高机组在电网故障时的一次调频能力，进而保障电网的安全稳定运行。
为了实现上述目的，本实用新型的方案是：
一种模拟电网故障情况下机组一次调频性能试验系统，包括在电网现场设置的故障录波器和发电机组功率控制回路，故障录波器用于记录电网故障频率出现的数据；其中，一个函数发生器通过数据线连接所述故障录波器获取记录的故障频率数据，函数发生器根据输入的故障频率数据还原故障频率连接输入给一次调频试验控制回路，一次调频试验控制回路连接发电机组功率控制回路实现一次调频性能试验。
方案进一步是：所述函数发生器通过RS485串口数据线连接所述故障录波器。
方案进一步是：所述故障录波器通过电流电压互感器与电网连接，在故障录波器中设置有一个电网频率测试电路，电网频率测试电路设置有一个触发器，当电网频率测试电路测试的频率超出设定的频率范围值时，触发器触发故障录波器工作记录故障频率数据。
方案进一步是：所述一次调频试验控制回路嵌入在一个DCS控制系统中，DCS控制系统通过中央处理器分别连接函数发生器、一次调频试验控制回路和发电机组功率控制回路。
本实用新型的有益效果是：记录电网故障时电网的真实频率变化，再现试验机组在电网发生故障时的一次调频能力，可有效的提高机组在电网故障时的一次调频能力，进而保障电网的安全稳定运行。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1 为实用新型结构示意图。
具体实施方式
一种模拟电网故障情况下机组一次调频性能试验系统，如图1所示，包括在电网现场设置的故障录波器1和发电机组功率控制回路2，故障录波器用于记录电网故障频率出现的数据；其中，一个设置在实验室的函数发生器3通过数据线4连接电网现场所述故障录波器获取记录的故障频率数据，函数发生器根据输入的故障频率数据还原故障频率连接输入给一次调频试验控制回路5，一次调频试验控制回路连接发电机组功率控制回路，发电机组功率控制回路控制发电机组6实现一次调频性能试验；所述函数发生器通过光纤或RS485串口数据线连接所述故障录波器。
其中，所述故障录波器通过电流电压互感器7与电网8连接，在故障录波器中设置有一个电网频率测试电路，电网频率测试电路设置有一个触发器，当电网频率测试电路测试的频率超出设定的频率范围值时，触发器触发故障录波器工作记录故障频率数据。
故障录波器负责录取电网在故障状态下电网频率变化的数据，并导出；任意函数发生器负责模拟出电网在故障状态下的频率变化波形，并输入进一次调频试验控制回路；一次调频试验控制回路置于DCS系统内部，负责接收任意函数发生器输入的频率数据，计算出频差对应动作的功率大小，发指令调整发电机组出力，从而得到电网在故障状态下发电机组一次调频性能测试数据。
目前的电厂控制使用的是DCS控制系统，因此，本实施例中：所述一次调频试验控制回路嵌入在一个DCS控制系统中，DCS控制系统通过中央处理器分别连接函数发生器、一次调频试验控制回路和发电机组功率控制回路。
实施例中的故障录波器是电力系统重要的自动装置，在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平和事故分析能力。故障录波器通过采集发电厂、输变电站、电网系统各互感器交流电量，继电器与信号模块开关信号（高低电位变化），及其他数模信号，记录、转化、计算、比较、分析、呈现，将电力系统常规电量与非电量信号在可选则的时间轴上比较分析，同时依靠设定各采集信号的启动与截止参数，对数据与波形记录进行有效控制，做到各电气量、数模信号、时间参数的合理管控。故障录波器采集的数据信号与波形数据可以有效的保存并随时读取，通过光纤或RS485串口将实时采集的数据或历史数据进行有效传输和共享。
实施例中的任意波形函数信号发生器能够将输入的离散量数据转化为任意波形的频率信号输出。本实施例使用的是型号为AFG3022C（泰克）的任意函数发生器，可发出信号：正弦波，方波，脉冲波，锯齿波，三角波，Sin(x)/x，指数增长和衰减，高斯，洛伦兹，半正弦，直流，噪声。
实施例中的一次调频试验控制回路为DCS系统内部控制回路，具有频率信号的接入功能，并能够通过计算频差信号自动控制机组有功功率的增减。
所述发电机组为发电厂汽轮发电机组，具有增减有功功率来响应一次调频的能力。