CN202103619U - 一种发电机进相运行监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发电机进相运行监控系统，能对发电机进相运行进行实时、全面的监控，可方便地进行发电机进相运行数据的采集、分析、处理，以及输出信号的控制、通讯及显示。该实用新型系统由信号采集模块、接口转换模块、信号处理模块、数据处理模块、输出控制模块、数据显示模块和通讯信号模块组成。发电机进相现场信号经采集、转换、处理后，由数据处理模块进行相关的处理分析，之后输出显示或控制信号，实时监控发电机的进相运行状态。相比于传统监测系统，本系统实现简单、功能强大、实时性和准确度高,可通过网络对进相各监测点的进行在线监测和远程监控,大大降低了系统的综合成本及缩短开发周期。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电机进相运行监控系统，属于电力系统运行和控制技术领域。
背景技术
随着超高压、大容量、远距离输电的建设和发展，超高压架空线路和电缆线路大量增加，线间和线对地的电容也相应增大，引起系统电容电流及容性无功功率的增长。当负荷处于低谷(节假日、午夜)时，输电线路中会出现过剩无功功率，导致电压升高。常用的电网调压方式中，进相运行是最经济、技术最为成熟、最具有大规模开发前景的电网电压调整手段。
发电机的进相运行主要受限于机组定子端部发热、功角静稳、厂用电电压等方面，在发电机采用进相运行的方式之前, 必须做好必要的试验、计算等技术准备工作, 科学地确定其进相运行能力,在运行中设置有效的监测手段, 以确保发电机在进相运行方式下的安全运行。因而，发电机进相运行的在线监控具有重要实际意义。而发电机进相运行的在线监测是一个多方位、多点量测的复杂系统，不仅包括一些基本的电压、电流、频率、功率、相角等电气量，还有许多温度、压力、振动等非电气量的测量，之后需要再对数据进行分析、比较、判断，最终形成处理方案。
目前采用的测量仪器的功能基本都是以硬件固有的形式存在的，灵活性差，并且这些测量仪器使用起来复杂、价格昂贵，且都存在一定的误差，而虚拟仪器通过软件将计算机资源和所要完成特定功能的硬件资源结合在一起，从而把计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，综合运用了计算机技术、智能测试系统、数字信号处理等技术，因而虚拟仪器技术在测试、测量、仿真、教学实验等方面得到了广泛的应用。虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、智能测试系统、数字信号处理等技术，是电子测量技术和计算机相融合的一项新技术，代表了未来仪器技术的发展方向。
虚拟仪器通过软件将计算机资源与仪器硬件协调的加以使用，利于节省硬件的成本，实现方便，因而对于在发电机进行运行监控方面的应用有着重要的实际工程意义。。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对电力系统进相运行监控现有的缺陷，提供了一种发电机进相运行监控系统。
本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种发电机进相运行监控系统，包括信号采集模块、接口转换模块、信号处理模块、数据处理模块、输出控制模块、数据显示模块、输出控制模块和通讯信号模块。
信号采集模块的输出端与接口转换模块输入端双向连接，将实时采集进相运行现场传来的发电机的定子电压、电流、厂用电电压、有功功率、无功功率和发电机励磁电流等信号，送入接口转换模块，接口转换模块的输出端与信号处理模块的输入端连接，将信号转换后送入信号处理模块，信号处理模块的输出端与数据处理模块的输入端双向连接，对接口转换模块输出的信号进行处理后，输入到数据处理模块中，数据处理模块的第一输出端与数据显示模块的输入端连接，数据处理模块的第二输出端与通讯信号模块的输入端双向连接，数据处理模块的第三输出端与输出控制模块的输入端连接，输出控制模块的输出端与接口转换模块的输入端连接。
本实用新型采用以上技术方案具有以下技术效果：
本实用新型系统实现简单、通用化、性价比较高；功能强大、实时性和准确度高, 可实现通过网络对发电机进相运行的各监测点的在线监测和远程监控等特点, 大大降低了系统的综合成本及缩短开发周期，为发电机进相运行的广泛开展与试验提供了重要的工程支撑作用。
附图说明
图1为本实用新型监控系统的结构示意图。
图2为图1所示的本实用新型监控系统在使用时的一种示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。
如图1所示，图1给出了本实用新型系统的工作原理框图。发电机进相运行监控系统包括信号采集模块、接口转换模块、信号处理模块、数据处理模块、输出控制模块、数据显示模块和通讯信号模块。
其中，通过信号采集模块采集发电机进相现场信号，如：机端电压、有功功率、无功功率和发电机励磁电流信号，经过接口转换模块、信号处理模块后发送到数据处理模块进行分析、比较、判断，最终形成处理方案，并将相应的控制信号、输出信号和通讯信号进行输出，分别输出到数据显示模块、通讯信号模块和输出控制模块，之后输出显示、通讯或控制信号，实时监控发电机的进相运行状态。
如图2所示，图2为图1所示的本实用新型监控系统在使用时的一种示意图，图2中G表示发电机，PT1和PT2表示电压互感器， 
为系统联系电抗，
和
为发电厂第i个升压变压器的变比和阻抗，i=1，…，N；N为发电厂发电机总台数；
为发电机的机端电压，为升压变压器高压侧电压，为系统受端高压母线电压。
信号采集模块：与接口转换模块双向连接，是整个监控系统的基础部件，实时采集发电机进相运行的现场状态量，如：发电机的定子电压、电流、厂用电电压、有功功率、无功功率和发电机励磁电流等信号，送到接口转换电路；并且接收来自接口转换模块的输出控制信号，用于对进相运行进行控制。
接口转换模块：与信号采集模块、信号处理模块和输出控制模块连接，接收信号采集模块所采集的发电机进相运行的各种状态信号，经滤波、采样后送给信号处理模块，同时接收输出控制模块发送的控制信号，输出到信号采集模块。
信号处理模块：与接口转换模块、数据处理模块，对由接口转换模块输出的信号进行处理，向数据处理模块输出其可以兼容的信号。
数据处理模块：与信号处理模块、输出控制模块、数据显示模块和通讯信号模块连接，基于前述测量到的机端电压、有功功率、无功功率和发电机励磁电流信号，利用虚拟仪器软件计算同步发电机的功角，同时进行相关的数据处理分析计算，并将相应的控制信号、输出信号和通讯信号进行输出。
数据显示模块：与数据处理模块连接，用于输出报警、显示等信号，监测进相系统的稳定性。
通讯信号模块：与数据处理模块连接，用于与其他的计算机等上位机进行通讯。
输出控制模块：与数据处理模块连接、接口转换模块连接，用于接收数据处理模块发送的控制信号，实时控制发电机进相运行的励磁，使发电机进相运行在稳定的范围内。若有发电机的限制值越限，立即调节相应机组的无功出力，直到合适的范围内为止。
综上所述，本实用新型具有以下优点：
(1) 本系统实现简单、通用化、性价比较高；
(2) 本系统功能强大、实时性和准确度高, 具有通过网络对各监测点的在线监测和远程监控等特点, 大大降低了系统的综合成本、缩短了设计开发的周期。
Claims (1)
1.一种发电机进相运行监控系统，其特征在于：包括信号采集模块、接口转换模块、信号处理模块、数据处理模块、数据显示模块、输出控制模块和通讯信号模块；其中，信号采集模块的输出端与接口转换模块输入端双向连接，接口转换模块的输出端与信号处理模块的输入端连接，信号处理模块的输出端与数据处理模块双向连接，数据处理模块的第一输出端与数据显示模块的输入端连接，数据处理模块的第二输出端与通讯信号模块的输入端双向连接，数据处理模块的第三输出端与输出控制模块的输入端连接，输出控制模块的输出端与接口转换模块的输入端连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106953353A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-14 | 国网江西省电力公司电力科学研究院 | 一种同步发电机最大进相能力动态评估系统 |
| CN112557903A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-03-26 | 西安热工研究院有限公司 | 一种发电机进相运行功角预警装置及方法 |
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