CN214750707U

CN214750707U - 一种发电机功率测量装置

Info

Publication number: CN214750707U
Application number: CN202120472446.XU
Authority: CN
Inventors: 徐宏涛; 刘万国; 褚衍科; 徐铭聪; 单惠丽; 刘海生; 刘攀
Original assignee: Huadian Power International Co ltd Shiliquan Power Plant
Current assignee: Huadian Power International Co ltd Shiliquan Power Plant
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2031-03-04

Abstract

本实用新型提出了一种发电机功率测量装置，包括同步相量测量装置、发电机无功功率采集装置和二次电压检测装置，还包括连接发电机机端的每一相上的电压互感器和电流互感器，所述同步相量测量装置、发电机无功功率采集装置和二次电压检测装置分别连接电压互感器和电流互感器，分别用于测量交流采样信号获得机组功率。在发电机机端的每一相上设置电压互感器和电流互感器，通过同步相量测量装置对不同的互感器二次回路交流数据采样，通过多个二次回路测量的冗余设计，避免响应能力的制约一次高压保险慢熔影响二次电压准确性，以及同一个二次回路中电流测量回路异常的影响。

Description

一种发电机功率测量装置

技术领域

本实用新型涉及发电控制相关技术领域，具体的说，是涉及一种发电机功率测量装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

随着发电机组容量的增大和自动化程度的提高，发电机功率测量误差对机组安全经济运行的影响不断增大，发电机功率测量误差对机组协调控制的影响巨大。

近年来，各地电厂，当电网有故障或者对大型变压器进行全压冲击、投切等操作产生励磁涌流时，励磁涌流对二次回路产生了较大的干扰，造成发电机有功变送器功率测量失真，产生较大突变，从而导致发电机接收到的三个有功信号不一致，当接收到的三个发电机有功信号之间偏差超过10MW时，发电机自动控制方式退出，机组AGC退出，甚至导致机组跳闸，影响机组安全。涌流、线路故障干扰引起的机组振荡、跳机过程如图3所示。

发明人发现，现有的发电机功率测量多采用模拟式有功功率变送器，该变送器响应时间一般为300毫秒，而高压电网故障切除时间小于100毫秒，变送器的响应速度导致其无法准确反映发电机功率波形快速变化；采用数字式智能变送器，在使用时不同精度电流、电压互感器，切换时容易出现波动现象。因此采集单一的变送器信号不能准确的检测发电机的功率异常。传统的功率变送器要求保证稳定情况下的输出精度，内部小电流互感器采用测量级TA，测量级 TA励磁曲线拐点较低，在电网故障和有励磁涌流时，容易饱和，造成功率变送器测量失真。因此采用单一的变送器信号不能准确的检测发电机的功率异常。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种发电机功率测量装置，能够有效降低发电机功率测量异常，同时设置同步相量测量装置、无功功率及变送器，通过多回路测量的冗余设计，避免响应能力的制约一次保险慢熔影响二次电压检测准确性和同一个二次回路中电流测量回路异常的影响。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种发电机功率测量装置，包括同步相量测量装置、发电机无功功率采集装置和二次电压检测装置，还包括连接发电机机端的每一相上的电压互感器和电流互感器，所述同步相量测量装置、发电机无功功率采集装置和二次电压检测装置分别连接电压互感器和电流互感器，分别用于测量交流采样信号获得机组功率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型在发电机机端的每一相上设置电压互感器和电流互感器，通过同步相量测量装置对不同的互感器二次回路交流数据采样，通过多个二次回路测量的冗余设计，避免响应能力的制约一次高压保险慢熔影响二次电压准确性，以及同一个二次回路中电流测量回路异常的影响。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限定。

图1是本实用新型实施例1的测量装置的框图；

图2是本实用新型实施例1的数据传输单元结构框图；

图3是涌流、线路故障干扰引起的机组振荡、跳机过程示意图。

其中：1、第一电流互感器，2、第二电流互感器，3、发电机，4、机端高压保险，5、功率变送器P₁，6、功率变送器P₂，7、功率变送器P₃，8、同步相量测量交流采样信号，9、二次电压检测装置，10、监测装置，11、发电机无功功率信号，12、第一采集单元，13、第二采集单元，14、第三采集单元，15、第四采集单元，16、第五采集单元，17、A/D转换单元，18、数据整理选择模块。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

实施例1

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种降低发电机功率测量异常的装置，能够有效降低发电机功率测量异常，包括同步相量测量装置8、发电机无功功率采集装置11和二次电压检测装置9，还包括连接发电机机端的每一相上的电压互感器和电流互感器，所述同步相量测量装置8、发电机无功功率采集装置11和二次电压检测装置9分别连接电压互感器和电流互感器，分别用于测量交流采样信号获得机组功率。

本实施例在发电机机端的每一相上设置电压互感器和电流互感器，通过同步相量测量装置对不同的互感器二次回路交流数据采样，通过多个二次回路测量的冗余设计，避免响应能力的制约一次高压保险慢熔影响二次电压准确性，以及同一个二次回路中电流测量回路异常的影响。

可选的，如图1所示，发电机机端设置3PT、2CT测量绕组，实现了在不同的二次回路中实现高频次交流采样。本实施例设置了电压互感器1PT、电压互感器2PT和电压互感器3PT，第一电流互感器1和第二电流互感器2。

具体的，电压互感器通过连接高压保险4设置在发电机的机端。

具体的，同步相量测量装置8连接第二电流互感器2和电压互感器3PT的二次回路，分别采集第二电流互感器2电流和电压互感器3PT的检测的电压。同步相量测量装置实现了在不同的二次回路中实现高频次交流采样。

可选的，还包括监测装置10，所述监测装置10分别连接同步相量测量装置 8、发电机无功功率采集装置11和二次电压检测装置9，接收各个装置检测的交流采样信号。

可选的，监测装置10包括多个采集单元、A/D转换单元17和数据整理选择模块18，数据整理选择模块18分别与采集单元、A/D转换单元17通信连接；数据整理选择模块18用于实现数据的采集、转化、整理及选择。

具体的，还包括通信网络，可以为无线通信网络或者为有线通信网络。用于建立采集单元、A/D转换单元17和数据整理选择模块18的通信连接。

通信网络接收在测量点设置的检测装置检测的数据，传输至数据处理单元的数据整理选择模块18。

具体的，无线通信网络可以采用LORA无线通信、Zigbee无线通信等。有线通信网络可以通过数据总线建立。

其中，所述测量点包括发电机无功功率采集装置11、同步相量测量装置8 和二次电压检测装置9。

具体的，本实施例中设置了一个A/D转换单元17和5个采集单元，所述 A/D转换单元17和采集单元分别与数据整理选择模块18连接。数据整理选择模块18用于获取测量点提供的监测数据。

本实施例中，同步相量测量装置8测量机组功率，发送至第四采集单元15，并发送给数据整理选择模块18。

可选的，同步向量测量装置8的型号可以为PCS-996B装置，通过扩展16 位D/A模块或RS485通信卡件，将功率信号输出。

进一步的技术方案，还包括二次电压检测装置9以及二次电流检测装置，连接发电机机端所有电压互感器和电流互感器的二次输出端，测量二次值数据送至A/D转换单元17，经过A/D转换单元17，发送给数据整理选择模块18，数据整理选择模块18用于处理判断获取的发电机机端电压值。

具体的，本实施例的二次电压检测装置9，分别连接电压互感器1PT和3PT 二次输出端，获取对应电压互感器二次侧的电压值；二次电流检测装置连接第一电流互感器1和第二电流互感器2的二次输出端，获取对应电流互感器二次侧的电流值。通过二次电压检测装置9以及二次电流检测装置可以获得发电机的输出功率。

进一步的技术方案，连接在发电机输出端的第一功率变送器P₁ 5、第二功率变送器P₂ 6、第三功率变送器P₃ 7分别连接至第一电流互感器1和电压1PT二次电流、电压回路，用于测量机组功率。

本实施例中设置三个数据采集单元包括第一采集单元12、第二采集单元13、第三采集单元14，三个采集单元分别与三个功率变送器一一对应连接。

进一步的，还包括发电机无功功率采集装置11，用于采集无功功率，并发送至第五采集单元16，并将采集的发电机组无功信号发送给数据整理选择模块 18。数据整理选择模块18用于选择、闭锁发电机功率信号。

具体的，数据整理选择模块18可以采用ARM芯片，型号可以为STM32 系列单片机，如型号可以具体为32位的微控制器STM32F103VET6或 ATMEGA328P等。

可选的，采集单元可以采用数据采集芯片，具体型号数模转换器ADS1256。 A/D转换单元17可以采用数模转换器ADS1256。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种发电机功率测量装置，其特征是：包括同步相量测量装置、发电机无功功率采集装置和二次电压检测装置，还包括连接发电机机端的每一相上的电压互感器和电流互感器，所述同步相量测量装置、发电机无功功率采集装置和二次电压检测装置分别连接电压互感器和电流互感器，分别用于测量交流采样信号获得机组功率。

2.如权利要求1所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：电压互感器通过连接设置在发电机的机端，包括电压互感器1PT、电压互感器2PT和电压互感器3PT。

3.如权利要求1所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：还包括监测装置，所述监测装置分别连接同步相量测量装置、发电机无功功率采集装置和二次电压检测装置。

4.如权利要求3所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：监测装置包括多个采集单元、A/D转换单元和数据整理选择模块，数据整理选择模块分别与采集单元、A/D转换单元通信连接。

5.如权利要求4所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：还包括通信网络，为无线通信网络或者为有线通信网络，用于建立采集单元、A/D转换单元和数据整理选择模块的通信连接。

6.如权利要求5所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：无线通信网络采用LORA无线通信或Zigbee无线通信。

7.如权利要求4所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：还包括连接在发电机输出端的第一功率变送器P₁、第二功率变送器P₂、第三功率变送器P₃，三个变送器的输入端分别连接第一电流互感器的二次电流回路和电压互感器PT电压回路。

8.如权利要求1所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：还包括二次电压检测装置以及二次电流检测装置，连接发电机机端所有电压互感器和电流互感器的二次输出端。

9.如权利要求1所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：数据整理选择模块具体为单片机。

10.如权利要求1所述的一种发电机功率测量装置，其特征是：采集单元和A/D转换单元分别采用数模转换器。