專利名稱：一種勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及勵磁控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的檢測普遍采用參考電壓計(jì)算相加點(diǎn)疊加干 擾測試信號的方法，或者采用改變目標(biāo)設(shè)定值的方法。如圖1所示，其中，干擾測試信號A 來源于外部試驗(yàn)裝置(未圖示)，勵磁控制器20的目標(biāo)設(shè)定值偏差計(jì)算器22，將電壓互感 器10獲得的同步電機(jī)系統(tǒng)30的機(jī)端電壓模擬量數(shù)字化后，將干擾測試信號A以數(shù)字方式 疊加，改變機(jī)端電壓與目標(biāo)設(shè)定值之差在控制模塊21內(nèi)參與運(yùn)算的數(shù)值。或者通過人工改 變目標(biāo)設(shè)定值偏差計(jì)算器22的目標(biāo)設(shè)定值，以改變機(jī)端電壓與目標(biāo)設(shè)定值之差在控制模 塊21內(nèi)參與運(yùn)算的數(shù)值，模擬因機(jī)端電壓變化造成的機(jī)端電壓與目標(biāo)設(shè)定值之差的變化， 即模擬同步電機(jī)系統(tǒng)30的機(jī)端電壓突變或擾動的情況，判斷擾動信號引起的勵磁控制系 統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)過程。少數(shù)勵磁控制器具有自動測試功能模塊，但只能由設(shè)備廠家人員才能開啟，操作 不具備開放性，在測試結(jié)束后必須關(guān)閉，否則影響勵磁控制器的正常運(yùn)行。多數(shù)勵磁控制器 仍然需要外部輸入干擾測試信號，并由人工控制，由于不同勵磁控制器的差異較大，測試過 程依賴于設(shè)備廠家人員及測試人員的操作。且測試過程需外部接入的信號較多，現(xiàn)場接入 條件艱苦不便于在線測試，而且過多依賴人工操作的危險(xiǎn)性較大，極易引發(fā)安全事故。同 時，開展測試活動的條件受機(jī)組生產(chǎn)計(jì)劃、人員安排、電網(wǎng)運(yùn)行等諸多因素限制。因此，提供一種勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，無需人工改變勵磁控制 器的目標(biāo)設(shè)定值或外部輸入干擾測試信號，不影響勵磁控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時，避免外 部干擾測試信號的在線接入存在的風(fēng)險(xiǎn)，解決現(xiàn)有勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的檢測過程對設(shè) 備廠家人員依賴的問題，使測試過程在線化、自動化，不受機(jī)組生產(chǎn)計(jì)劃、人員安排、電網(wǎng)運(yùn) 行等因素限制，是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法， 以解決現(xiàn)有勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的檢測過程對設(shè)備廠家人員依賴的問題，使測試過程在 線化、自動化。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測 方法，避免外部干擾測試信號的在線接入存在的風(fēng)險(xiǎn)，同時使測試活動可以不受機(jī)組生產(chǎn) 計(jì)劃、人員安排、電網(wǎng)運(yùn)行等因素限制。有鑒于此，本發(fā)明提供一種勵磁控制器動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，包括如下步驟 1)通過電壓互感器，獲得原始量測信號；2)將所述原始量測信號傳輸至隔離測量與信號疊 加模塊，通過所述隔離測量與信號疊加模塊對所述原始量測信號進(jìn)行合成，獲得量測信號；3)將所述量測信號傳輸至勵磁控制器，通過所述勵磁控制器比較所述量測信號與目標(biāo)設(shè)定 值，產(chǎn)生比較結(jié)果；4)所述勵磁控制器根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)同步電機(jī)系統(tǒng)的輸出；5)根 據(jù)所述同步電機(jī)系統(tǒng)的輸出檢測所述勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。進(jìn)一步的，所述隔離測量與信號疊加模塊包括隔離測量模塊、信號合成模塊以及 信號還原模塊。進(jìn)一步的，所述步驟2)具體包括以下步驟a)將所述原始量測信號傳輸至所述 隔離測量模塊，所述隔離測量模塊對所述原始量測信號進(jìn)行測量和隔離，形成第一信號；b) 通過所述信號合成模塊對所述第一信號進(jìn)行合成，形成第二信號；c)將所述第二信號傳輸 至所述還原模塊，所述還原模塊將所述第二信號還原為所述量測信號。
進(jìn)一步的，所述勵磁控制器包括控制模塊以及目標(biāo)設(shè)定值偏差計(jì)算器。進(jìn)一步的，在所述步驟3)中，將所述量測信號傳輸至所述目標(biāo)設(shè)定值偏差計(jì)算 器，比較所述量測信號與所述目標(biāo)設(shè)定值，產(chǎn)生所述比較結(jié)果。進(jìn)一步的，在所述步驟4)中，所述控制模塊根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述同步電機(jī) 系統(tǒng)的輸出。進(jìn)一步的，在所述步驟2)中，輸入輸出時延小于或者等于1ms。進(jìn)一步的，在所述步驟2)中，所述隔離測量與信號疊加模塊的數(shù)據(jù)分辨率高于所 述勵磁控制器的性能指標(biāo)一個等級。進(jìn)一步的，在所述步驟2)中，所述隔離測量與信號疊加模塊的數(shù)據(jù)精度高于所述 勵磁控制器的性能指標(biāo)一個等級。進(jìn)一步的，所述步驟2)的合成步驟為慣性環(huán)節(jié)。本發(fā)明所揭露的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，通過隔離測量與信號疊 加模塊對原始量測信號進(jìn)行合成處理，直接模擬機(jī)端電壓的變化，更加容易分析判斷擾動 信號引起的勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)過程，且無需人工改變勵磁控制器的目標(biāo)設(shè)定值或人 工接入干擾測試信號，避免人工操作所帶來的危險(xiǎn)，減少了對設(shè)備廠家人員操作的依賴，便 于實(shí)現(xiàn)檢測過程的在線自動化，不影響勵磁控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，不受機(jī)組生產(chǎn)計(jì)劃、人員 安排、電網(wǎng)運(yùn)行等諸多因素限制，在任何預(yù)設(shè)條件滿足的情況下自動完成檢測活動。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的檢測方法所使用的勵磁控制系統(tǒng)的 示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所提出的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法所使用 的勵磁控制系統(tǒng)的示意圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例所提出的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法的流程 圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作 進(jìn)一步的說明。具體請參考圖2，勵磁控制系統(tǒng)包括電壓互感器100、隔離測量與信號疊加模塊200、勵磁控制器300以及同步電機(jī)系統(tǒng)400，其中，隔離測量與信號疊加模塊200包括隔離 測量模塊210、信號合成模塊220以及信號還原模塊230，勵磁控制器300包括目標(biāo)設(shè)定值 偏差計(jì)算器310以及控制模塊320。本發(fā)明一實(shí)施例所提供的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，主要包括如下 步驟通過電壓互感器100，獲得原始量測信號a ；將原始量測信號a傳輸至隔離測量與信 號疊加模塊200，通過隔離測量與信號疊加模塊200對原始量測信號a進(jìn)行合成，獲得量測 信號d ；將量測信號d傳輸至勵磁控制器300，通過勵磁控制器300比較量測信號d與目標(biāo) 設(shè)定值，產(chǎn)生比較結(jié)果；勵磁控制器300根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)同步電機(jī)系統(tǒng)400的輸出； 根據(jù)同步電機(jī)系統(tǒng)400的輸出檢測所述勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。其中，隔離測量與信號疊加模塊200對原始量測信號a合成的環(huán)節(jié)為快速響應(yīng)環(huán) 節(jié)，其響應(yīng)速度不影響勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性，優(yōu)選的，其輸入輸出時延小于或者等于 Ims0進(jìn)一步的，隔離測量與信號疊加模塊200對原始量測信號a合成的環(huán)節(jié)，在無需進(jìn) 行信號合成時，其對整個勵磁控制系統(tǒng)為一可忽略的慣性環(huán)節(jié)。此外，隔離測量與信號疊加模塊200對原始量測信號a合成的環(huán)節(jié)為一高精度的 輸入輸出環(huán)節(jié)，隔離測量與信號疊加模塊200的數(shù)據(jù)分辨率高于勵磁控制器300的性能指 標(biāo)一個等級，隔離測量與信號疊加模塊200的數(shù)據(jù)精度高于勵磁控制器300的性能指標(biāo)一 個等級。請繼續(xù)參考圖3，所述勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法具體包括以下步 驟Sl 通過電壓互感器100，獲得原始量測信號a。其中，電壓互感器100用以測量同步電機(jī)系統(tǒng)400的機(jī)端電壓，即測量同步電機(jī)系 統(tǒng)400的定子出口電壓，并將所述定子出口電壓轉(zhuǎn)換為勵磁控制器300所需的原始量測信號a。S2 將所述原始量測信號a傳輸至隔離測量模塊210，隔離測量模塊210對原始量 測信號a進(jìn)行測量和隔離，形成第一信號b。其中，隔離測量模塊210用以對原始量測信號a進(jìn)行隔離與測量，由于電壓互感器 100的制作原理為電磁感應(yīng)，因此其副邊的信號可以傳導(dǎo)到原邊，會對原始量測信號a造成 污染，并極有可能影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，隔離測量模塊210可起到隔離作用。同時，將 原始量測信號a轉(zhuǎn)化為第一信號b，所述第一信號b為便于信號合成模塊220處理的數(shù)字信 號形式。S3 通過信號合成模塊220對第一信號b進(jìn)行合成，形成第二信號C。其中，信號合成模塊220為加法器，對第一信號b進(jìn)行合成處理，即對第一信號b 造成預(yù)期的影響，直接模擬電網(wǎng)運(yùn)行的異常情況，即模擬同步電機(jī)系統(tǒng)400的機(jī)端電壓突 變或擾動的情況，直接檢測因機(jī)端電壓突變或擾動引起的勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)過程， 更加容易分析判斷擾動信號引起的勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)過程，且無需人工接入干擾測 試信號，避免人工操作所帶來的危險(xiǎn)。S4 將第二信號c傳輸至還原模塊230，還原模塊230將第二信號c還原為量測信 號d。
其中，還原模塊230用以將第二信號c還原至勵磁控制器300可接收的信號形式，例如將第二信號c還原為模擬信號形式的量測信號d。S5 將量測信號d傳輸至目標(biāo)設(shè)定值偏差計(jì)算器310，比較量測信號d與目標(biāo)設(shè)定 值，產(chǎn)生比較結(jié)果。本發(fā)明所提供的檢測方法無需通過目標(biāo)設(shè)定值偏差計(jì)算器310，人工改變勵磁控 制器300的目標(biāo)設(shè)定值，或人工接入干擾測試信號，以模擬機(jī)端電壓的突變或擾動，避免人 工操作所帶來的危險(xiǎn)，且不影響勵磁控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，不受機(jī)組生產(chǎn)計(jì)劃、人員安排、 電網(wǎng)運(yùn)行等諸多因素限制，在任何預(yù)設(shè)條件滿足的情況下自動完成檢測活動。S6 控制模塊320根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)同步電機(jī)系統(tǒng)400的輸出。其中，勵磁控制器300的控制模塊320根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)同步電機(jī)系統(tǒng)400 輸出的機(jī)端電壓。S7 根據(jù)同步電機(jī)系統(tǒng)400的輸出檢測勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。其中，根據(jù)同步電機(jī)系統(tǒng)400輸出的機(jī)端電壓檢測勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。綜上所述，本發(fā)明揭露了一種勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，通過隔離 測量與信號疊加模塊對原始量測信號進(jìn)行合成處理，直接模擬機(jī)端電壓的突變或擾動，更 加容易分析判斷擾動信號引起的勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)過程，且無需人工改變勵磁控制 器的目標(biāo)設(shè)定值或人工接入干擾測試信號，避免人工操作所帶來的危險(xiǎn)，減少了對設(shè)備廠 家人員操作的依賴，便于實(shí)現(xiàn)檢測過程的在線自動化控制，不影響勵磁控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀 態(tài)，不受機(jī)組生產(chǎn)計(jì)劃、人員安排、電網(wǎng)運(yùn)行等諸多因素限制，在任何預(yù)設(shè)條件滿足的情況 下自動完成檢測活動。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技 術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍 當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，包括如下步驟1)通過電壓互感器，獲得原始量測信號；2)將所述原始量測信號傳輸至隔離測量與信號疊加模塊，通過所述隔離測量與信號疊加模塊對所述原始量測信號進(jìn)行合成，獲得量測信號；3)將所述量測信號傳輸至勵磁控制器，通過所述勵磁控制器比較所述量測信號與目標(biāo)設(shè)定值，產(chǎn)生比較結(jié)果；4)所述勵磁控制器根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)同步電機(jī)系統(tǒng)的輸出；5)根據(jù)所述同步電機(jī)系統(tǒng)的輸出檢測所述勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，所述 隔離測量與信號疊加模塊包括隔離測量模塊、信號合成模塊以及信號還原模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，所述 步驟2)具體包括以下步驟a)將所述原始量測信號傳輸至所述隔離測量模塊，所述隔離測量模塊對所述原始量測 信號進(jìn)行測量和隔離，形成第一信號；b)通過所述信號合成模塊對所述第一信號進(jìn)行合成，形成第二信號；c)將所述第二信號傳輸至所述還原模塊，所述還原模塊將所述第二信號還原為所述量 測信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，所述 勵磁控制器包括控制模塊以及目標(biāo)設(shè)定值偏差計(jì)算器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，在所 述步驟3)中，將所述量測信號傳輸至所述目標(biāo)設(shè)定值偏差計(jì)算器，比較所述量測信號與所 述目標(biāo)設(shè)定值，產(chǎn)生所述比較結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的勵磁控制器動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，在所述 步驟4)中，所述控制模塊根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述同步電機(jī)系統(tǒng)的輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，在所 述步驟2)中，輸入輸出時延小于或者等于lms。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，在所 述步驟2)中，所述隔離測量與信號疊加模塊的數(shù)據(jù)分辨率高于所述勵磁控制器的性能指 標(biāo)一個等級。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，在所 述步驟2)中，所述隔離測量與信號疊加模塊的數(shù)據(jù)精度高于所述勵磁控制器的性能指標(biāo)一個等級。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勵磁控制器動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，其特征在于，所述步 驟2)的合成步驟為慣性環(huán)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的在線檢測方法，包括如下步驟通過電壓互感器，獲得原始量測信號；將所述原始量測信號傳輸至隔離測量與信號疊加模塊，通過所述隔離測量與信號疊加模塊對所述原始量測信號進(jìn)行合成，獲得量測信號；將所述量測信號傳輸至勵磁控制器，通過所述勵磁控制器比較所述量測信號與目標(biāo)設(shè)定值，產(chǎn)生比較結(jié)果；所述勵磁控制器根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)節(jié)同步電機(jī)系統(tǒng)的輸出；根據(jù)所述同步電機(jī)系統(tǒng)的輸出檢測所述勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。
文檔編號H02P6/00GK101833025SQ200910047400
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者張健, 徐光昶, 郭強(qiáng) 申請人:華東電力試驗(yàn)研究院有限公司