一种励磁电源同步信号采集处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种励磁电源同步信号采集处理方法及装置，方法包括：同时采集同步电压信号和发电机PT信号；分别根据所述同步电压信号和发电机PT信号确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值；根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源。本发明专利技术实现了可控硅整流桥整流工作同步信号的冗余智能化，容错率更高，减少因同步回路采样异常导致的励磁系统和发电机的相关运行事故。

【技术实现步骤摘要】
一种励磁电源同步信号采集处理方法及装置
本专利技术涉及电力控制技术，具体的讲是一种励磁电源同步信号采集处理方法及装置。
技术介绍
目前大中型发电机的励磁系统普遍采用可控硅静止励磁方式，三相励磁电源取自发电机机端，即自并励励磁系统。励磁系统工作过程中的一个关键环节是励磁调节装置采集三相励磁电源的同步信号，励磁系统对于同步信号的采样要求非常严格，相序、频率、相位都要求在正常工作范围内，否则会导致调节装置所发出的可控硅触发脉冲与励磁电源不同步，整流异常，导致发电机无法建压、失磁，励磁系统退出运行等事故。励磁调节装置控制可控硅工作，将励磁电源整流后通过碳刷接到发电机转子上。励磁调节装置需要采集三相励磁电源的同步信号，以确定励磁电源的具体相角关系。励磁系统中的同步信号是控制可控硅整流桥触发脉冲的计时零点，一般与可控硅桥的自然换相点一致或成固定相位差。由于对同步信号的检测要求很高，一般现场会采取一定的措施，以保证对同步信号的采样正确。现有采集同步信号的处理方案主要有：1、同步变压器，安装有专用的同步变压器，原边一般取自可控硅整流桥的交流励磁电源侧(同步电压信号)，通过同步变压器将阳极电压调理到适合励磁调节装置采集的电压范围内。2、机端电压互感器，自并励方式的励磁系统可以将同步信号接到发电机的机端电压互感器二次侧(发电机PT信号)。现有技术中，采集三相励磁电源同步信号的信号源头单一，在故障时仅能作出信号出口和励磁退出的动作，容错率低，降低了励磁系统运行的可靠性。现有的同步信号采集处理的方法缺点主要有：1、取同步电压信号方式，信号取自交流电源侧，属于主回路部分，对同步电压器的工作可靠性、绝缘耐压要求较高。与之相连的铜排电缆在运行时电流较大，如连接处松动会导致温度上升，存在一定的安全隐患。在某现场出现过因刀闸松动，松动处发热量大，温度过高使连接的阳极电压信号线烧断的事故。2、取发电机PT信号方式，信号取自发电机的机端电压互感器PT二次侧，角度差整定复杂，调试困难。如果出现电压互感器PT断线等故障也会影响到PT同步的正常工作。上述两种方法均存在容错率低的问题，当外部回路故障导致同步信号采样出错的时候无法进行智能化处理和通道切换，同步保护动作时装置只能采取故障告警和退出运行的处理措施，降低了励磁系统的整体可靠性。
技术实现思路
为了提高同步信号采集处理的可靠性，本专利技术实施例提供了一种励磁电源同步信号采集处理方法，包括：同时采集同步电压信号和发电机PT信号；分别根据所述同步电压信号和发电机PT信号确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值；根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源。本专利技术实施例中，所述的分别根据所述同步电压信号和发电机PT信号确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值包括：分别将所述的同步电压信号和发电机PT信号转换为弱电信号；将所述弱电信号转换为方波信号；根据所述方波信号过零点的时序确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值。本专利技术实施例中，所述的根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源包括：判断所述同步电压信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，将励磁电源同步信号基准源由预设的同步电压信号切换为发电机PT信号；判断所述发电机PT信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，生成告警信号。本专利技术实施例中，判断单元判断所述发电机PT信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，将励磁电源同步信号基准源由预设的发电机PT信号切换为同步电压信号。本专利技术实施例中，所述的根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源还包括：预先将采用同步电压信号、发电机PT信号作为信号基准源各自的补偿角度固化到励磁调节装置中；根据所述确定的励磁电源同步信号基准源的实际控制角度和对应的补偿角度发出触发脉冲控制励磁调节装置。同时，本专利技术还提供一种励磁电源同步信号采集装置，包括：信号采集模块，用于同时采集同步电压信号和发电机PT信号；相频值确定模块，用于分别根据所述同步电压信号和发电机PT信号确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值；基准源确定模块，用于根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源。本专利技术实施例中，所述的相频值确定模块包括：转换单元，用于分别将所述的同步电压信号和发电机PT信号转换为弱电信号；方波信号转换单元，用于将所述弱电信号转换为方波信号；相频值确定单元，用于根据所述方波信号过零点的时序确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值。本专利技术实施例中，所述的基准源确定模块包括：判断单元，用于判断所述同步电压信号和发电机PT信号的相序是否异常，所述频率或相位值是否超过预设阈值范围；切换单元，用于根据所述判断单元的判断结果进行信号基准源的切换；判断所述同步电压信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，将励磁电源同步信号基准源由预设的同步电压信号切换为发电机PT信号；判断所述发电机PT信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，生成告警信号。本专利技术实施例中，所述的基准源确定模块还包括：固化单元，用于预先将采用同步电压信号、发电机PT信号作为信号基准源各自的补偿角度固化到励磁调节装置中；控制单元，用于根据确定的励磁电源同步信号基准源的实际控制角度和对应的补偿角度发出触发脉冲控制励磁调节装置。本专利技术实现了可控硅整流桥整流工作同步信号的冗余智能化，与现有技术比较容错率更高，可为大中型发电机组励磁系统提供一种安全可靠的，提升同步信号回路工作可靠性的解决方案，减少因同步回路采样异常导致的励磁系统和发电机的相关运行事故。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种励磁电源同步信号采集方法的流程图；图2为本专利技术实施例中流程图；图3为本专利技术实施例采用硬件结构图；图4为本专利技术实施例中三相电压相序图；图5为本专利技术实施例中可控硅整流桥工作的示意图；图6为本专利技术实施例中触发脉冲和同步信号直接的对应关系时序图；图7为本专利技术实施例示意图；图8为本专利技术实施例示意图；图9为本专利技术实施例示意图；图10为本专利技术实施例示意图；图11为本专利技术公开的励磁电源同步信号采集装置的框图；图12为本专利技术实施例中相频值确定模块的框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种励磁电源同步信号采集处理方法，如图1所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种励磁电源同步信号采集处理方法，其特征在于，所述的方法包括：同时采集同步电压信号和发电机PT信号；分别根据所述同步电压信号和发电机PT信号确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值；根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源。

【技术特征摘要】
1.一种励磁电源同步信号采集处理方法，其特征在于，所述的方法包括：同时采集同步电压信号和发电机PT信号；分别根据所述同步电压信号和发电机PT信号确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值；根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源。2.如权利要求1所述的励磁电源同步信号采集处理方法，其特征在于，所述的分别根据所述同步电压信号和发电机PT信号确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值包括：分别将所述的同步电压信号和发电机PT信号转换为弱电信号；将所述弱电信号转换为方波信号；根据所述方波信号过零点的时序确定同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值。3.如权利要求1所述的励磁电源同步信号采集处理方法，其特征在于，所述的根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源包括：当预设同步电压信号作为励磁电源同步信号基准源时，判断所述同步电压信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，将励磁电源同步信号基准源由预设的同步电压信号切换为发电机PT信号；判断所述发电机PT信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，生成告警信号。4.如权利要求1所述的励磁电源同步信号采集处理方法，其特征在于，所述的根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源包括：当预设发电机PT信号作为励磁电源同步信号基准源时，判断所述发电机PT信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，将励磁电源同步信号基准源由预设的发电机PT信号切换为同步电压信号；判断所述同步电压信号的相序异常、频率或相位值超过预设阈值范围时，生成告警信号。5.如权利要求3或4所述的励磁电源同步信号采集处理方法，其特征在于，所述的根据所述同步电压信号和发电机PT信号各自的相序、频率以及相位值确定励磁电源同步信号基准源还包括：预先将采用同步电压信号、发电机PT信号作为信号基准源各自的补偿角度固化到励磁调节装置中；根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢欢，吴涛，苏为民，史扬，姚谦，赵焱，付宏伟，梁浩，罗婧，赵峰，陈瑞，夏雪，曹天植，徐鹏，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11