一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，包括4‑20mA模拟量采集单元、A/D转换芯片、DSP处理芯片、光耦隔离器、出口继电器和CPU芯片；4‑20mA模拟量采集单元与A/D转换芯片相连；A/D转换芯片的输出端与DSP处理芯片的输入端相连；DSP处理芯片的输入端还与光耦隔离器相连，光耦隔离器用于采集汽轮机数字电液控制系统或DCS系统的硬接点状态；DSP处理芯片的输出端与出口继电器的输入端相连，出口继电器与运行告警模块相连；CPU芯片的数据传输端与DSP处理芯片的数据传输端相连。本发明专利技术可以实时采集机组调速系统输出的重要控制量和状态开出量，向厂站通信主机上传采集的调速系统运行数据，实现了发电机调速控制性能在线监测和评估，提升了电网对调速系统状态的自主分析和评估水平。

A speed regulating acquisition device for generator on-line monitoring system

The invention discloses a speed control acquisition device for on-line monitoring system of generator, including 4 analog 20mA analog acquisition unit, A/D conversion chip, DSP processing chip, optocoupler isolator, export relay and CPU chip, 4 20mA analog acquisition unit and A/D conversion chip, A/D conversion chip output and DSP processing. The input end of the chip is connected; the input end of the DSP processing chip is connected with the optocoupler isolator. The optocoupler isolator is used to collect the hard contact state of the digital electro-hydraulic control system of the turbine or the DCS system; the output end of the DSP processing chip is connected with the input end of the export relay, and the outlet relay is connected with the operation alarm module; the CPU chip is connected. The data transmission terminal is connected to the data transmission end of the DSP processing chip. This invention can collect the important control quantity and state output of the output of the speed control system of the unit in real time, upload the data of the speed control system of the station communication host, realize the on-line monitoring and evaluation of the generator speed control control performance, and improve the self main analysis and evaluation level of the power grid to the state of the speed regulation system.

【技术实现步骤摘要】
一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置
本专利技术属于发电机调速装置
，具体涉及一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置。
技术介绍
电力的发展与国民经济密切相关，确保大型电网的安全对国民经济稳定运行有着举足轻重的影响。而发电机调速系统是联系发电机组与电网的最重要的纽带之一。发电机调速系统作为电网稳定的重要调节设备，保证发电机组向电网提供稳定、快速、经济的电源，准确掌握每一台并网机组调速系统的数学模型与特性参数是涉网参数管理的重要组成部分。但目前，电网对发电机调速系统的管理主要通过涉网试验和技术监督手段，缺乏持续监测、在线跟踪和在线评估的技术手段，影响电网故障预防和故障响应的实时性。所以加强发电机组调速系统参数和变量实时管理、动态响应在线判断势在必行，可以有效提升电网对调速系统状态的自主分析和评估水平。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，可以实时采集机组调速系统输出的重要控制量和状态开出量，向厂站通信主机上传采集到的调速系统运行数据，实现发电机调速控制性能在线监测和评估。实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，包括4-20mA模拟量采集单元、A/D转换芯片、DSP处理芯片、光耦隔离器、出口继电器和CPU芯片；所述4-20mA模拟量采集单元的输出端与A/D转换芯片的输入端相连，用于采集汽轮机数字电液控制系统输出的模拟量，并发送至A/D转换芯片；所述A/D转换芯片的输出端与DSP处理芯片的输入端相连；所述DSP处理芯片的输入端还与光耦隔离器的输出端相连，所述光耦隔离器用于采集汽轮机数字电液控制系统或DCS系统的硬接点状态；所述DSP处理芯片的输出端与出口继电器的输入端相连，出口继电器与运行告警模块相连，用于输出告警信号；所述CPU芯片的数据传输端与DSP处理芯片的数据传输端相连，DSP处理芯片将处理过的信息传送给CPU芯片。进一步地，所述的一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，其特征在于：还包括RS485通信接口，所述DSP处理芯片通过RS485通信接口与DCS系统通信。进一步地，所述的一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，还包括光纤通讯模块和厂站监测主机，所述光纤通信模块的一端通过光纤与DSP处理芯片，另一端通过光纤与厂站监测主机相连。进一步地，所述的一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，还包括显示器，所述显示器的数据传输端与CPU芯片的数据传输端相连。进一步地，所述的一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，还包括打印机，所述打印机的输入端与CPU芯片的输出端相连。进一步地，所述运行告警模块包括告警灯和告警开出接点。本专利技术的有益效果：本专利技术的用于发电机在线监测系统的调速采集装置，实现了与汽轮机数字电液控制系统(汽轮机数字电液控制系统)和DCS系统(集散控制系统)的通信与数据采集，以精确获取高速和实时的调速系统关键变量和参量，同时不干扰调速器的安全稳定运行，充分发挥监测系统的扰动分析和故障预警作用，提升电网对系统扰动的自主分析和评估水平。本专利技术的用于发电机在线监测系统的调速采集装置，采用模块化设计的标准插件结构，连接简单，通用灵活；模块化设计，连接方便，通用灵活，可扩充性好；且设置了告警模块，采集过程出现的任何异常信息将传输至运行告警模块，并由运行告警模块对外发出告警提示，包括：对下通讯中断或异常，变送器断线或异常，测量PT断线，从机装置故障或异常，在线监测功能退出等，抗干扰能力强。附图说明图1为本专利技术一种实施例的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，包括4-20mA模拟量采集单元、A/D转换芯片、DSP处理芯片、光耦隔离器、出口继电器和CPU芯片；所述4-20mA模拟量采集单元的输出端与A/D转换芯片的输入端相连，用于采集汽轮机数字电液控制系统输出的模拟量，并发送至A/D转换芯片；所述汽轮机数字电液控制系统输出的模拟量包括：汽轮机转速(差)、发电机功率、主汽门前蒸汽压力、调节级蒸汽压力、再热出口蒸汽压力、中压缸排汽压力、DEH侧理论调频功率、总阀位指令(目前为8路)等。所述A/D转换芯片的输出端与DSP处理芯片的输入端相连，由DSP处理芯片计算出直流量幅值；所述DSP处理芯片的输入端还与光耦隔离器的输出端相连，所述光耦隔离器用于采集汽轮机数字电液控制系统或DCS系统的硬接点状态；所述DSP处理芯片的输出端与出口继电器的输入端相连，出口继电器与运行告警模块相连，用于输出告警信号；优选地，所述运行告警模块包括告警灯和告警开出接点，当运行告警模块被启动时，点亮告警灯，并驱动告警开出接点，发出提示信息；所述CPU芯片的数据传输端与DSP处理芯片的数据传输端相连，DSP处理芯片将处理过的信息传送给CPU芯片。进一步地，所述的一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，其特征在于：还包括RS485通信接口，所述DSP处理芯片通过RS485通信接口与DCS系统通信，以查询DCS系统的调速运行数据；所述调速运行数据包括调速系统的各阀门开度、负荷指令、调频参数或调节系数、PLU动作信号、一次调频投入、一次调频动作等调速系统参变量和状态量。具体地：RS485通信接口以modbus规约按照设定的周期间隔发出查询报文，并接收和解析应答报文，然后将查询到的调速运行数据通过光纤通信模块传输至厂站监测主机；同时，RS485通信接口在通信过程中出现的任何异常信息，比如通讯中断、响应异常、通信超时等都将传输至运行告警模块，对外发出告警提示。进一步地，所述的一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，还包括光纤通讯模块和厂站监测主机，所述光纤通信模块的一端通过光纤与DSP处理芯片，另一端通过光纤与厂站监测主机相连。具体地：所述光纤通讯模块汇总采集计算的数据、对DCS系统通讯的数据以及运行告警模块的异常信息后形成数据帧报文，按照HTM1周期(1ms)通过光纤以IEC60044‐8规约发送至厂站监测主机，实现将调速系统运行数据和调速采集装置自身信息传输至监测主机。在本专利技术的一种实施例中，为了实现人机交互，所述的一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，还包括显示器，所述显示器的数据传输端与CPU芯片的数据传输端相连。进一步地，所述的一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，还包括打印机，所述打印机的输入端与CPU芯片的输出端相连，用于打印由DSP处理芯片处理过的信息。综上所述，本装置实现的功能具体如表1所示：表1本专利技术的用于发电机在线监测系统的调速采集装置，实现了与汽轮机数字电液控制系统(汽轮机数字电液控制系统)和DCS系统(分布式控制系统)的通信与数据采集，以精确获取高速和实时的调速系统关键变量和参量，同时不干扰调速器的安全稳定运行，充分发挥监测系统的扰动分析和故障预警作用，提升电网对系统扰动的自主分析和评估水平。本专利技术的用于发电机在线监测系统的调速采集装置，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，其特征在于：包括4‑20mA模拟量采集单元、A/D转换芯片、DSP处理芯片、光耦隔离器、出口继电器和CPU芯片；所述4‑20mA模拟量采集单元的输出端与A/D转换芯片的输入端相连，用于采集汽轮机数字电液控制系统输出的模拟量，并发送至A/D转换芯片；所述A/D转换芯片的输出端与DSP处理芯片的输入端相连；所述DSP处理芯片的输入端还与光耦隔离器的输出端相连，所述光耦隔离器用于采集汽轮机数字电液控制系统或DCS系统的硬接点状态；所述DSP处理芯片的输出端与出口继电器的输入端相连，出口继电器与运行告警模块相连，用于输出告警信号；所述CPU芯片的数据传输端与DSP处理芯片的数据传输端相连，DSP处理芯片将处理过的信息传送给CPU芯片。

【技术特征摘要】
1.一种用于发电机在线监测系统的调速采集装置，其特征在于：包括4-20mA模拟量采集单元、A/D转换芯片、DSP处理芯片、光耦隔离器、出口继电器和CPU芯片；所述4-20mA模拟量采集单元的输出端与A/D转换芯片的输入端相连，用于采集汽轮机数字电液控制系统输出的模拟量，并发送至A/D转换芯片；所述A/D转换芯片的输出端与DSP处理芯片的输入端相连；所述DSP处理芯片的输入端还与光耦隔离器的输出端相连，所述光耦隔离器用于采集汽轮机数字电液控制系统或DCS系统的硬接点状态；所述DSP处理芯片的输出端与出口继电器的输入端相连，出口继电器与运行告警模块相连，用于输出告警信号；所述CPU芯片的数据传输端与DSP处理芯片的数据传输端相连，DSP处理芯片将处理过的信息传送给CPU芯片。2.根据权利要求1所述的一种用于发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁铃，施雄华，王平，赵云峰，王国松，李赟，覃海，陈金，农怡，施诗，马建伟，李颖杰，黄育松，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：贵州,52