專(zhuān)利名稱(chēng)：同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及pss控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS (電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)控制裝置進(jìn)行閉環(huán)試驗(yàn)的系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，特別是一種將勵(lì)磁及PSS控制裝置觸發(fā)脈沖接入六脈動(dòng)整流橋模型的實(shí)時(shí)數(shù)字閉環(huán)試驗(yàn)的自并勵(lì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，屬于自并勵(lì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)及其試驗(yàn)方法的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
勵(lì)磁系統(tǒng)是大型同步發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)同步發(fā)電機(jī)的可靠運(yùn)行及整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定具有重要的意義。勵(lì)磁及PSS控制裝置作為穩(wěn)定機(jī)端電壓，抑制
電力系統(tǒng)低頻振蕩的控制裝置，其性能如何，直接影響到發(fā)電機(jī)乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但是，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)勵(lì)磁及PSS控制裝置還缺乏有效的檢驗(yàn)手段，傳統(tǒng)檢驗(yàn)方式均存在固有的缺陷，比如對(duì)于勵(lì)磁及PSS控制裝置動(dòng)模試驗(yàn)，其采用等比例縮小發(fā)電機(jī)模擬，難以模擬不同參數(shù)和特性的同步發(fā)電機(jī)，而且試驗(yàn)不靈活，可進(jìn)行的試驗(yàn)類(lèi)型受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)用的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種試驗(yàn)靈活，可進(jìn)行多種類(lèi)型試驗(yàn)的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括有建立同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真模型的實(shí)時(shí)仿真工作站、對(duì)仿真模型進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算的RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器、模擬量輸出板卡、功率放大器、勵(lì)磁及PSS控制裝置、數(shù)字量輸出板卡、數(shù)字量輸入板卡，其中實(shí)時(shí)仿真工作站與RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器連接，RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器通過(guò)模擬量輸出板卡和功率放大器將電流及電壓信號(hào)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置，且RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器通過(guò)數(shù)字量輸出板卡將同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)斷路器合閘信號(hào)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置，勵(lì)磁及PSS控制裝置則通過(guò)數(shù)字量輸入板卡將六脈動(dòng)整流橋的脈沖觸發(fā)信號(hào)送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器。上述實(shí)時(shí)仿真工作站上建立同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真模型。上述同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)包含同步發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁變壓器、六脈動(dòng)整流橋、可控電流源、起勵(lì)系統(tǒng)，勵(lì)磁變壓器的原邊與同步發(fā)電機(jī)的端出口相連，六脈動(dòng)整流橋與勵(lì)磁變壓器的副邊相連，六脈動(dòng)整流橋的輸出與同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓輸入相連，同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流輸出通過(guò)可控電流源與同步發(fā)電機(jī)的輸出電流建立聯(lián)系，起勵(lì)系統(tǒng)與六脈動(dòng)整流橋輸出相連，用于零起升壓時(shí)提供起勵(lì)磁電源。上述RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器送出的是同步發(fā)電機(jī)的電流及電壓信號(hào)及勵(lì)磁變壓器副邊的同步電壓信號(hào)。
本發(fā)明同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，其包括如下步驟
1)在實(shí)時(shí)仿真工作站(6)上建立同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真模型，上述勵(lì)磁系統(tǒng)包括勵(lì)磁變壓器和六脈動(dòng)整流橋；
2)將實(shí)時(shí)仿真工作站與RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器連接；
3)將RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器中的相關(guān)電流及電壓信號(hào)通過(guò)模擬量輸出板卡和功率放大器送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置； 4)將RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器中的同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)斷路器合閘信號(hào)通過(guò)數(shù)字量輸出板卡送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置；
5)將勵(lì)磁及PSS控制裝置中的六脈動(dòng)整流橋的脈沖觸發(fā)信號(hào)通過(guò)數(shù)字量輸入板卡送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器；
上述勵(lì)磁及PSS控制裝置將觸發(fā)六脈動(dòng)整流橋的六個(gè)脈沖信號(hào)通過(guò)數(shù)字量輸入板卡送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器，RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器接受勵(lì)磁及PSS控制裝置將觸發(fā)的六脈動(dòng)整流橋的六個(gè)脈沖信號(hào)，并以此來(lái)觸發(fā)六脈動(dòng)整流橋輸出直流電壓，形成對(duì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。本發(fā)明提出了利用RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器對(duì)自并勵(lì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字閉環(huán)試驗(yàn)的系統(tǒng)。本發(fā)明的勵(lì)磁及PSS控制裝置進(jìn)行閉環(huán)試驗(yàn)的系統(tǒng)試驗(yàn)靈活，可進(jìn)行多種類(lèi)型試驗(yàn)。本發(fā)明的自并勵(lì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。


圖I為本發(fā)明同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例本發(fā)明同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖如圖2所示，包括有建立同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)(含勵(lì)磁變壓器和六脈動(dòng)整流橋)實(shí)時(shí)仿真模型的實(shí)時(shí)仿真工作站6、對(duì)仿真模型進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算的RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7、模擬量輸出板卡8、功率放大器9、勵(lì)磁及PSS控制裝置10、數(shù)字量輸出板卡11、數(shù)字量輸入板卡12，其中實(shí)時(shí)仿真工作站6與RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7連接，RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7通過(guò)模擬量輸出板卡8和功率放大器9將電流及電壓信號(hào)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置10，且RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7通過(guò)數(shù)字量輸出板卡11將同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)斷路器合閘信號(hào)送出到換流變壓器保護(hù)裝置10，勵(lì)磁及PSS控制裝置10則通過(guò)數(shù)字量輸入板卡12將六脈動(dòng)整流橋的脈沖觸發(fā)信號(hào)送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7。本實(shí)施例中，上述實(shí)時(shí)仿真工作站6上建立同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真模型，上述勵(lì)磁系統(tǒng)包括勵(lì)磁變壓器和六脈動(dòng)整流橋。上述自并勵(lì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的示意圖如圖I所示，包含同步發(fā)電機(jī)1，勵(lì)磁變壓器2，六脈動(dòng)整流橋3，可控電流源4，起勵(lì)系統(tǒng)5。勵(lì)磁變壓器原邊與同步發(fā)電機(jī)機(jī)端出口相連，六脈動(dòng)整流橋與勵(lì)磁變壓器副邊相連，六脈動(dòng)整流橋的輸出與同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓輸入相連，同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流輸出通過(guò)可控電流源與六脈動(dòng)整流橋的輸出電流建立聯(lián)系。本實(shí)施例中，上述RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7送出的是同步發(fā)電機(jī)I機(jī)端的電流及電壓信號(hào)及勵(lì)磁變壓器2副邊的同步電壓信號(hào)，同時(shí)接收勵(lì)磁及PSS控制裝置10將觸發(fā)的六脈動(dòng)整流橋3的六個(gè)脈沖信號(hào)，并以此來(lái)觸發(fā)六 脈動(dòng)整流橋輸出直流電壓，形成對(duì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁
本發(fā)明的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置進(jìn)行閉環(huán)試驗(yàn)的系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，其包括如下步驟
1)在實(shí)時(shí)仿真工作站6上建立同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)(含勵(lì)磁變壓器和六脈動(dòng)整流橋)實(shí)時(shí)仿真模型；
2)將實(shí)時(shí)仿真工作站6與RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7連接；
3)將RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7中的相關(guān)電流及電壓信號(hào)通過(guò)模擬量輸出板卡8和功率放大器9送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置10;
4)將RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7中的同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)斷路器合閘信號(hào)通過(guò)數(shù)字量輸出板卡11送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置10;
5)將勵(lì)磁及PSS控制裝置10中的六脈動(dòng)整流橋的脈沖觸發(fā)信號(hào)通過(guò)數(shù)字量輸入板卡12送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7;
上述步驟I)建立同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真模型包含同步發(fā)電機(jī)I、勵(lì)磁變壓器2、六脈動(dòng)整流橋3、可控電流源4、起勵(lì)系統(tǒng)5等。上述RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7送出的是同步發(fā)電機(jī)I機(jī)端的電流及電壓信號(hào)及勵(lì)磁變壓器2副邊的同步電壓信號(hào)。上述RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器7接受勵(lì)磁及PSS控制裝置將觸發(fā)的六脈動(dòng)整流橋3的六個(gè)脈沖信號(hào)，并以此來(lái)觸發(fā)六脈動(dòng)整流橋輸出直流電壓，形成對(duì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。
權(quán)利要求
1.一種同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于包括有建立同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真模型的實(shí)時(shí)仿真工作站(6)、對(duì)仿真模型進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算的RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)、模擬量輸出板卡(8)、功率放大器(9)、勵(lì)磁及PSS控制裝置(10)、數(shù)字量輸出板卡(11)、數(shù)字量輸入板卡(12)，其中實(shí)時(shí)仿真工作站(6)與RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)連接，RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)通過(guò)模擬量輸出板卡(8)和功率放大器(9)將電流及電壓信號(hào)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置(10 )，且RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7 )通過(guò)數(shù)字量輸出板卡(11)將同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)斷路器合閘信號(hào)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置(10)，勵(lì)磁及PSS控制裝置(10)則通過(guò)數(shù)字量輸入板卡(12)將六脈動(dòng)整流橋的脈沖觸發(fā)信號(hào)送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于上述實(shí)時(shí)仿真工作站(6)上建立同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在 于上述同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)包含同步發(fā)電機(jī)(I)、勵(lì)磁變壓器(2)、六脈動(dòng)整流橋(3)、可控電流源(4)、起勵(lì)系統(tǒng)(5)，勵(lì)磁變壓器(2)的原邊與同步發(fā)電機(jī)(I)的端出口相連，六脈動(dòng)整流橋(3)與勵(lì)磁變壓器(2 )的副邊相連，六脈動(dòng)整流橋(3)的輸出與同步發(fā)電機(jī)(I)的勵(lì)磁電壓輸入相連，同步發(fā)電機(jī)(I)的勵(lì)磁電流輸出通過(guò)可控電流源(4 )與同步發(fā)電機(jī)(I)的輸出電流建立聯(lián)系，起勵(lì)系統(tǒng)(5)與六脈動(dòng)整流橋(3)輸出相連，用于零起升壓時(shí)提供起勵(lì)磁電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于上述RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)送出的是同步發(fā)電機(jī)(I)的電流及電壓信號(hào)及勵(lì)磁變壓器(2)副邊的同步電壓信號(hào)。
5.一種同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，其包括如下步驟 1)在實(shí)時(shí)仿真工作站(6)上建立同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真模型，上述勵(lì)磁系統(tǒng)包括勵(lì)磁變壓器和六脈動(dòng)整流橋； 2)將實(shí)時(shí)仿真工作站(6)與RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)連接； 3)將RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)中的相關(guān)電流及電壓信號(hào)通過(guò)模擬量輸出板卡(8)和功率放大器(9)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置(10); 4)將RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)中的同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)斷路器合閘信號(hào)通過(guò)數(shù)字量輸出板卡(11)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置(10); 5)將勵(lì)磁及PSS控制裝置(10)中的六脈動(dòng)整流橋的脈沖觸發(fā)信號(hào)通過(guò)數(shù)字量輸入板卡(12)送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)方法，其特征在于上述勵(lì)磁及PSS控制裝置(10)將觸發(fā)六脈動(dòng)整流橋的六個(gè)脈沖信號(hào)通過(guò)數(shù)字量輸入板卡(12)送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)，RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器(7)接受勵(lì)磁及PSS控制裝置將觸發(fā)的六脈動(dòng)整流橋(3)的六個(gè)脈沖信號(hào)，并以此來(lái)觸發(fā)六脈動(dòng)整流橋輸出直流電壓，形成對(duì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。
全文摘要
本發(fā)明是一種同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置的閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)包括有實(shí)時(shí)仿真工作站、RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器、模擬量輸出板卡、功率放大器、勵(lì)磁及PSS控制裝置、數(shù)字量輸出板卡、數(shù)字量輸入板卡，實(shí)時(shí)仿真工作站與RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器連接，RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器通過(guò)模擬量輸出板卡和功率放大器將電流及電壓信號(hào)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置，且RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器通過(guò)數(shù)字量輸出板卡將同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)斷路器合閘信號(hào)送出到勵(lì)磁及PSS控制裝置，勵(lì)磁及PSS控制裝置則通過(guò)數(shù)字量輸入板卡將六脈動(dòng)整流橋的脈沖觸發(fā)信號(hào)送出到RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器。本發(fā)明的自并勵(lì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁及PSS控制裝置進(jìn)行閉環(huán)試驗(yàn)的系統(tǒng)試驗(yàn)靈活，可進(jìn)行多種類(lèi)型試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G05B17/02GK102736521SQ201210173070
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者王向朋 申請(qǐng)人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司