一種水電機組一次調頻試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及水電機組控制與電力系統頻率調節領域，具體為一種水電機組一次調頻試驗裝置，包括電網頻率信號輸入模塊、輸入頻率信號處理模塊、控制芯片與輸出信號放大模塊；其中，電網頻率信號輸入模塊、輸入頻率信號處理模塊、控制芯片與輸出信號放大模塊依次連接。因此，本實用新型具有如下優點：1、水電機組一次調頻裝置實時跟蹤了電網頻率；2、擾動頻率信號的大小、方向可以靈活方便地進行設置；3、確保試驗過程中輸入調速器的頻率與電網頻率的差是按預先規定的形式變化，不受電網頻率波動的影響，保證了一次調頻試驗的真實性與準確性，其試驗結果可真實反映水電機組一次調頻響應特性。
【專利說明】一種水電機組一次調頻試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水電機組控制與電力系統頻率調節領域，具體為一種水電機組一次調頻試驗裝置。
【背景技術】
[0002]在現代電力系統中，有功功率和電網頻率的關系極其密切，電力系統有功功率控制的目的是為了:維持電網頻率在允許范圍內；提高電力系統運行的經濟性；保證聯合電力系統的協調運行，各區域電力系統通過控制本區域內各發電機組的有功功率，使不同區域間交換的電功率和電量按事先約定的協議進行。所以發電機組的一次調頻功能對維持電網頻率的穩定至關重要，特別是對于快速調節機組所占比重小的電網尤為關鍵。從電力系統中發生的一些事故可以看出一次調頻功能投入且一次調頻參數設置正確的機組在電網發生事故時能較好地抑制事故的擴大，保證電力系統的穩定性。所以一次調頻試驗對電力系統有功功率控制有著非常重要的作用，然而現行的水電機組一次調頻試驗裝置，難以真實地檢測水電機組一次調頻特性。
[0003]當前一次調頻試驗時均采用固定頻率加階躍擾動作為一次調頻的頻率源，這種方式的前提為假定了電網為無窮大系統，電網頻率是不變的。但是，一次調頻其實質是當電網頻率發生變化，發電機組的功率調節特性及對電網頻率的影響。進行一次調頻試驗的目的是為了檢測當輸入調速器的頻率與電網頻率存在一個恒定頻率差時機組及調節系統的動態與靜態調節特性。由于在試驗過程中，電網頻率了發生變化，輸入調速器的頻率就不能是固定值。而應跟蹤電網頻率的實際變化，并保證在試驗過程中輸入調速器的頻率始終比電網頻率高或低某一具體的值，才能保證測試結果的正確性。為此，專門研制了一種新的水電機組一次調頻專用試驗裝置。
實用新型內容
[0004]本實用新型主要是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種新的基于DSP(digital signal processor,即數字信號處理器)的水電機組一次調頻試驗裝置。
[0005]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
[0006]一種水電機組一次調頻試驗裝置，其特征在于，包括電網頻率信號輸入模塊、輸入頻率信號處理模塊、控制芯片與輸出信號放大模塊；其中，電網頻率信號輸入模塊、輸入頻率信號處理模塊、控制芯片與輸出信號放大模塊依次連接。
[0007]在上述的一種水電機組一次調頻試驗裝置，所述電網頻率信號輸入模塊包括一個隔離變壓器。
[0008]在上述的一種水電機組一次調頻試驗裝置，所述輸入頻率信號處理模塊包括濾波器和運算放大器；運算放大器的型號為TL031P ;所述濾波器包括電阻R1、電阻R2、電容Cl組成的阻容濾波器。
[0009]在上述的一種水電機組一次調頻試驗裝置，所述控制芯片采用DSP芯片，型號為TMS320F2812。
[0010]在上述的一種水電機組一次調頻試驗裝置，所述輸出信號放大模塊包括光耦和三極管組組成。
[0011]因此，本實用新型具有如下優點:1、水電機組一次調頻裝置實時跟蹤了電網頻率；
2、擾動頻率信號的大小、方向可以靈活方便地進行設置；3、確保試驗過程中輸入調速器的頻率與電網頻率的差是按預先規定的形式變化，不受電網頻率波動的影響，保證了一次調頻試驗的真實性與準確性，其試驗結果可真實反映水電機組一次調頻響應特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的系統原理結構框圖。
[0013]圖2是本實用新型的具體實施例電路結構原理圖。
[0014]圖3是本實用新型輸入頻率信號處理模塊的電路圖。
[0015]圖4是本實用新型輸出信號放大模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。圖中，電網頻率信號輸入模塊1、輸入頻率信號處理模塊2、控制芯片3、輸出信號放大模塊4。
[0017]實施例:
[0018]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種新的水電機組一次調頻試驗裝置，并給出了基于DSP(digital signal processor,即數字信號處理器)的實施方案。
[0019]本實用新型包括電網頻率信號輸入模塊、輸入頻率信號處理模塊、控制芯片與輸出信號放大模塊；其中，電網頻率信號輸入模塊、輸入頻率信號處理模塊、控制芯片與輸出信號放大模塊依次連接。
[0020]其中，電網頻率信號輸入模塊包括一個隔離變壓器；輸入頻率信號處理模塊包括濾波器和運算放大器；運算放大器的型號為TL031P ;所述濾波器包括電阻R1、電阻R2、電容Cl組成的阻容濾波器；控制芯片采用DSP芯片，型號為TMS320F2812 ;輸出信號放大模塊包括光耦和三極管組組成。
[0021]水電機組一次調頻試驗裝置，各模塊作用為:電網頻率信號輸入模塊I接受來自電網側電壓互感的交流電壓信號引入本裝置的電網頻率信號輸入回路，并進行隔離；輸入頻率信號處理模塊2將得到電壓信號進行濾波與整形處理，得到方波信號送入電網頻率測量模塊3 ；
[0022]控制芯片3具體具有如下作用:
[0023]1.對電網電壓信號進行頻率測量；
[0024]2.根據試驗要求提供擾動量與擾動方向信號；
[0025]3.對兩個輸入信號進行疊加；
[0026]4.對輸入的信號進行處理,輸出PWM方波信號；
[0027]輸出信號放大模塊4將得到的方波信號進行放大，并作為一次調頻的信號源送給水電機組調速裝置。
[0028]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0029]盡管本文較多地使用了電網頻率信號輸入模塊1、輸入頻率信號處理模塊2、控制芯片3、輸出信號放大模塊4等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【權利要求】
1.一種水電機組一次調頻試驗裝置，其特征在于，包括電網頻率信號輸入模塊、輸入頻率信號處理模塊、控制芯片與輸出信號放大模塊；其中，電網頻率信號輸入模塊、輸入頻率信號處理模塊、控制芯片與輸出信號放大模塊依次連接； 所述電網頻率信號輸入模塊包括一個隔離變壓器；所述輸入頻率信號處理模塊包括濾波器和運算放大器；運算放大器的型號為TL031P ;所述濾波器包括電阻R1、電阻R2、電容Cl組成的阻容濾波器；所述控制芯片采用DSP芯片，型號為TMS320F2812 ;所述輸出信號放大模塊包括光耦和三極管組組成。
【文檔編號】G01R31/34GK203773026SQ201320837434
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】程遠楚, 徐世元, 馬卡安, 張廣濤, 范志鋒 申請人:武漢大學