CN101876689A - 大型发电机组监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大型发电机组监测系统，包括键盘、打印机、一体化工作站、外部通讯装置、模数转换模块、开关量输出模块、PT/CT输入模块、数据采集及信号隔离模块、报警输出和监测软件系统。主要针对发电机电气量监测：具有低频振荡和次同步振荡实时监测、记录和显示功能，对发电机内部参数在线辨识、频谱分析及数字录波，运行极限图显示、实时运行工况采集/计算/监视、P-Q图记录和显示、发电机功角δ和稳定裕度检测、运行工况的仿真及预测等。本发明有益效果：实现对软、硬件的同时监测，控制直观明了、操作简单方便；采用继电器和光电耦合器两级隔离措施，大大提高整个控制系统抗电磁干扰能力，使系统安全性、可靠性得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及大型发电机组监测系统。
背景技术
随着电力工业的迅猛发展，在线微机监视和自动控制技术在电力系统中的应用越来越广泛。目前我国厂站自动化已进入一个崭新的发展阶段。在大型火电厂中，锅炉、汽机方面已经普遍装设了在线微机监测软件系统。相对而言，发电机及励磁机的监控还比较落后，仍维持在对常规电量(如：电压、电流、频率、功率等)通过表计进行静态监视的水平，无法推断和预测各运行工况的极限和裕度。而微机监控的强大功能，使常规的监视、试验、报表都变得易于实现，使厂站自动化水平在范围上、内容上、规模上、周期上都提高一个水平。另外，随着系统的逐步扩大，对于机组稳定性的要求提高了，这使得发电机转子功角的监测越来越显得必不可少。大型发电机组的投产是今后电网发展的方向，300MW以上的大型发电机组多采用无刷励磁系统，转子电量和绕组温升都不能直接测量，这给运行、检测带来了困难，急需有新的测试方法来解决这一难题。因此采用具有动、静态监视功能的微机安全监视系统具有很大的实用价值。
在安全监控方面，目前国内外主要是对系统潮流的监控，在考虑了网络结构、事故预想、线路潮流限制以及发电机出力来确定系统的稳定安全域。对发电机本体的安全监控研究较少。在少量的研究中也偏重于正常运行工况的监视，缺乏考虑饱和参数对运行工况的影响。
发明内容
本发明的目的是提供大型发电机组监测系统，实现了对发电机电气量与功角监测、低频振荡和次同步振荡的实时监测、记录和显示；监测全面，操作简单方便，一定程度上提高了系统的安全性、可靠性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
大型发电机组监测系统，包括键盘、打印机、一体化工作站、外部通讯装置、模数转换模块、开关量输出模块、PT/CT输入模块、数据采集及信号隔离模块、报警输出和监测软件系统，键盘单向连接至一体化工作站，一体化工作站带有串口和并口、以太网口，一体化工作站并行可逆连接串行接口和接口控制模块，串行接口单向连接至外部通讯装置；一体化工作站并行单向连接至打印机和开关量输出模块，开关量输出模块单向连接至数据采集及信号隔离模块，数据采集及信号隔离模块并行单向连接至模数转换模块、PT/CT输入模块和报警输出，模数转换模块单向连接至一体化工作站，报警输出单向连接至后台监测软件系统。
本发明所述的大型发电机组监测系统的有益效果为：微机监测系统提供对发电机稳态电量的监视，以P-Q运行图为基础，用在线参数辨识的方法得到计及饱和等非线性因素影响的电机参数和运行工况的函数关系，用以准确反映发电机的实际工况，并在此基础上构成运行工况安全监测，实现了对软、硬件的同时监测，控制直观明了、操作简单方便；采用了继电器和光电耦合器两级隔离措施，大大提高了整个控制系统的抗电磁干扰能力，使系统的安全性、可靠性得到提高。
附图说明
图1是本发明实施例所述的大型发电机组监测系统的结构示意框图；
图2是本发明实施例所述的大型发电机组监测系统的工作原理图。
图中：
1、键盘；2、打印机；3、一体化工作站；4、串行接口；5、外部通讯装置；6、接口控制模块；7、模数转换模块；8、开关量输出模块；9、PT/CT输入模块；10、数据采集及信号隔离模块；11、报警输出；12、监测软件系统；A、过滤模块；B、多路开关控制模块；C、采样保持模块；D、A/D转换模块；E、CPU控制模块。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述的大型发电机组监测系统，包括键盘1、打印机2、一体化工作站3、外部通讯装置5、模数转换模块7、开关量输出模块8、PT/CT输入模块9、数据采集及信号隔离模块10、报警输出11和监测软件系统12，键盘1单向连接至一体化工作站3，一体化工作站3带有串口和并口、以太网口，一体化工作站3并行可逆连接串行接口4和接口控制模块6，串行接口4单向连接至外部通讯装置5；一体化工作站3并行单向连接至打印机2和开关量输出模块8，开关量输出模块8单向连接至数据采集及信号隔离模块10，数据采集及信号隔离模块10并行单向连接至模数转换模块7、PT/CT输入模块9和报警输出11，模数转换模块7单向连接至一体化工作站3，报警输出11单向连接至监测软件系统12。
如图2所示，本发明实施例所述的大型发电机组监测系统的工作原理是：对输入的发电机交流量及氢气温度、氢气压力进行采样，经相应的PT、CT输入后通过隔离单元A进行滤波处理，经过滤波后，可输出峰值为-10伏～+10伏的交流信号，通过A/D转换模块D处理后转换成数字量并传入CPU控制模块E进行最终处理。
本发明实施例所述的大型发电机组监测系统，其硬件体系：采用专用数据采集装置对发电机电量(如有功、无功、频率)进行实时采集，并计算稳态电量。软件体系：实现人机界面及各种曲线显示等，并用专用分析程序，用在线参数辨识的方法得到计及饱和等非线性因素影响的电机参数和运行工况的函数关系，用以准确反映发电机的实际工况，并在此基础上构成运行工况监测。
本发明实施例所述的大型发电机组监测系统，其主要功能为：发电机低频振荡信息的检测和显示；发电机次同步振荡信息的检测和显示；运行工况的采集、计算和显示；P-Q图显示：本装置可屏幕显示该图并在图上标明当前运行工况下的工作点和极限裕度；电机功角的检测和显示：可动态显示和记录三相电压和电流的瞬时波形，以供系统动态分析使用。并可对断线、三相不平衡、接线造成的逆相序给出报警信号；P、Q直方图记录和显示：本装置可存储和显示一天24小时的有功、无功负荷的直方图，以备运行人员查用；空载、短路试验的监视记录：本装置可在发电机无载、短路试验时，实时根据试验工况绘制特性曲线，并自动生成试验报告。
本发明实施例所述的大型发电机组监测系统可适用于多机监测系统：监测系统同后台监测软件系统通过网络连接，也可以作为发电厂监测软件系统部分构成独立系统。适合单组发电机系统监测或两组发电机系统监测，可提供通信接口与其他系统(发电厂DCS监测软件系统)进行连接，达到统一监测的目的。
Claims (1)
1.大型发电机组监测系统，包括键盘(1)、打印机(2)、一体化工作站(3)、外部通讯装置(5)、模数转换模块(7)、开关量输出模块(8)、PT/CT输入模块(9)、数据采集及信号隔离模块(10)、报警输出(11)和监测软件系统(12)，键盘(1)单向连接至一体化工作站(3)，其特征在于：一体化工作站(3)并行可逆连接串行接口(4)和接口控制模块(6)，串行接口(4)单向连接至外部通讯装置(5)；一体化工作站(3)并行单向连接至打印机(2)和开关量输出模块(8)，开关量输出模块(8)单向连接至数据采集及信号隔离模块(10)，数据采集及信号隔离模块(10)并行单向连接至模数转换模块(7)、PT/CT输入模块(9)和报警输出(11)，模数转换模块(7)单向连接至一体化工作站(3)，报警输出(11)单向连接至监测软件系统(12)。
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Publications (1)
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