一种发电机励磁系统的调节控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电气自动化控制技术领域，具体涉及一种发电机励磁系统的调节控制装置，包括同步整形电路、机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、逻辑可编程调节器、脉冲放大器、晶闸管控制电路；通过采集被测发电机的机端交流电压信号、无功信号、励磁电压信号、励磁电流信号并进行分析判断，得到对励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路的调节或控制指令，提高了系统在静、动态特性下的处理灭磁、调节励磁电流等控制信号的响应速度和可靠性。

A regulating control device of generator excitation system

【技术实现步骤摘要】
一种发电机励磁系统的调节控制装置
本技术涉及电气自动化控制
，具体涉及一种发电机励磁系统的调节控制装置。
技术介绍
随着我国电网、电源规模的扩大，电力系统大网络、高电压、大机组等特征日益明显。大容量发电机组稳定运行对于整体电网安全稳定至关重要。当前制约发电机组稳定运行关键环节在于电机励磁系统，加之励磁系统也是电网中无功、电压调节的杠杆，故提高电力系统稳态和动态性能，有必要对同步发电机的励磁采取自动调节的措施。励磁系统是指提供同步电机磁场电流的装置，包括所有调节与控制元件、励磁功率单元（含励磁变圧器）、磁场过电压抑制和灭磁装置以及其他保护装置。励磁调节是指按照一定的调节规律通过调节励磁电流实现对机端电压、无功功率、功率因数、励磁电流等进行实时控制。励磁控制是指根据包括同步电机、励磁功率单元以及与之联接的电网在内的系统状态的信号特性，改变励磁功率的控制。发电机励磁系统是发电厂重要的基础自动化设备，其控制性能直接关乎发电机组、电力系统的静态稳定和动态稳定。以往的励磁调节系统采用单片机或工业控制计算机实现，但基于单片机的调节控制系统受生产工艺和元件质量限制，可能导致单片机死机、调节功能失灵等问题；基于工控机的调节控制系统访问时间长，体积大，成本高，仅适合大型机组。鉴于此，研制具备系列化、通用化、标准化特征的高可靠性励磁控制系统成为发展方向；需要研制具备现场可编程功能的励磁调节系统，并能够根据发电机励磁系统的实际运行工况自动调整控制参数。此外，由于可编程逻辑控制器在现代工业控制体系中占有重要地位，但受制于缺少属于自身的国际强势品牌，目前在应用发电机励磁智能调节控制领域仍多选用国外产品，品牌多，成本高。研制符合实际应用需求的国产化新型面向发电机励磁系统的可编程调节控制装置具有重要意义和应用前景。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种发电机励磁系统的调节控制装置，具体技术方案如下：一种发电机励磁系统的调节控制装置，包括同步整形电路、机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、逻辑可编程调节器、脉冲放大器、晶闸管控制电路；所述同步整形电路与数字量输入模块连接；所述机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器分别与模拟量输入模块连接；所述数字量输入模块、模拟量输入模块分别与逻辑可编程调节器连接；所述逻辑可编程调节器、数字量输出模块、脉冲放大器、晶闸管控制电路依次连接；所述同步整形电路用于将模拟量信号波形整形为方波波形；所述数字量输入模块用于接收经过同步整形电路整形后的方波波形，并将方波波形进行光电隔离后输入至逻辑可编程调节器；所述机端电压电量变送器用于将被测发电机机端交流电压信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；所述无功电量变送器用于将被测发电机无功信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；所述励磁电压电流电量变送器用于将被测发电机励磁电压信号、励磁电流信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；所述模拟量输入模块用于对机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器分别输入的模拟信号进行采样，并将采样后的信号输入至逻辑可编程调节器；所述逻辑可编程调节器用于对发电机的机端交流电压信号、无功信号、励磁电压信号、励磁电流信号进行分析判断，计算得出对励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路的调节或控制指令信号，并将对应指令信号输入至数字量输出模块；所述数字量输出模块用于对逻辑可编程调节器得到的指令信号进行隔离输出至脉冲放大器；所述脉冲放大器用于对数字量输出模块输入的指令信号进行光电隔离、电平转换、放大出输出至晶闸管控制电路；并对输出的指令信号进行采样回传至逻辑可编程调节器；所述晶闸管控制电路用于根据脉冲放大器输出的指令信号进行整流，并将整流后的指令信号输入至励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路进行调节或控制励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路的动作。优选地，所述同步整形电路采用由电位触发方式的施密特触发器构成正反馈比较器电路。优选地，所述机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器分别采用GMC系列变送器，准确度达0.05级。优选地，所述模拟量输入模块采用AI774系列输入模块。优选地，所述数字量输入模块采用采用DI135系列输入模块。优选地，所述数字量输出模块采用DO135系列输出模块。优选地，所述逻辑可编程调节器采用ModiconM258可编程控制器。优选地，所述脉冲放大器采用MBD204系列脉冲放大板。优选地，所述晶闸管控制电路包括基于PNPN四层半导体结构的可控硅整流器。本技术的有益效果为：本技术提供了一种发电机励磁系统的调节控制装置，通过采集被测发电机的机端交流电压信号、无功信号、励磁电压信号、励磁电流信号并进行分析判断，得到对励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路的调节或控制指令，提高了系统在静、动态特性下的处理灭磁、调节励磁电流等控制信号的响应速度和可靠性。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为晶闸管控制电路的原理示意图。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：发电机励磁调节系统的主要任务是通过调节发电机励磁电流从而维持发电机机端电压稳定，在静态励磁中由于发电机残压比较低，开机时不足以使可控硅触发单元可靠触发，必须投初励电流，使励磁变压器副边电压足以使可控硅触发单元可靠工作。因此本技术提供一种发电机励磁系统的调节控制装置，如图1所示，一种发电机励磁系统的调节控制装置，包括同步整形电路、机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、逻辑可编程调节器、脉冲放大器、晶闸管控制电路；同步整形电路与数字量输入模块连接；机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器分别与模拟量输入模块连接；数字量输入模块、模拟量输入模块分别与逻辑可编程调节器连接；逻辑可编程调节器、数字量输出模块、脉冲放大器、晶闸管控制电路依次连接。同步整形电路、机端电压电量变送器分别与电压互感器连接；电流互感器与无功电量变送器连接；电压互感器、电流互感器分别与励磁变压器、发电机连接；晶闸管控制电路分别与励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路连接。同步整形电路用于将模拟量信号波形整形为方波波形；数字量输入模块用于接收经过同步整形电路整形后的方波波形，并将方波波形进行光电隔离后输入至逻辑可编程调节器；机端电压电量变送器用于将被测发电机机端交流电压信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；无功电量变送器用于将被测发电机无功信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；励磁电压电流电量变送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机励磁系统的调节控制装置，其特征在于：包括同步整形电路、机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、逻辑可编程调节器、脉冲放大器、晶闸管控制电路；/n所述同步整形电路与数字量输入模块连接；所述机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器分别与模拟量输入模块连接；所述数字量输入模块、模拟量输入模块分别与逻辑可编程调节器连接；所述逻辑可编程调节器、数字量输出模块、脉冲放大器、晶闸管控制电路依次连接；/n所述同步整形电路用于将模拟量信号波形整形为方波波形；/n所述数字量输入模块用于接收经过同步整形电路整形后的方波波形并将方波波形进行光电隔离后输入至逻辑可编程调节器；/n所述机端电压电量变送器用于将被测发电机机端交流电压信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；/n所述无功电量变送器用于将被测发电机无功信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；/n所述励磁电压电流电量变送器用于将被测发电机励磁电压信号、励磁电流信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；/n所述模拟量输入模块用于对机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器分别输入的模拟信号进行采样并将采样后的信号输入至逻辑可编程调节器；/n所述逻辑可编程调节器用于对发电机的机端交流电压信号、无功信号、励磁电压信号、励磁电流信号进行分析判断，计算得出对励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路的调节或控制指令信号，并将对应指令信号输入至数字量输出模块；/n所述数字量输出模块用于对逻辑可编程调节器得到的指令信号进行隔离输出至脉冲放大器；/n所述脉冲放大器用于对数字量输出模块输入的指令信号进行光电隔离、电平转换、放大出输出至晶闸管控制电路；并对输出的指令信号进行采样回传至逻辑可编程调节器；/n所述晶闸管控制电路用于根据脉冲放大器输出的指令信号进行整流，并将整流后的指令信号输入至励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路进行调节或控制励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路的动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种发电机励磁系统的调节控制装置，其特征在于：包括同步整形电路、机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、逻辑可编程调节器、脉冲放大器、晶闸管控制电路；
所述同步整形电路与数字量输入模块连接；所述机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器分别与模拟量输入模块连接；所述数字量输入模块、模拟量输入模块分别与逻辑可编程调节器连接；所述逻辑可编程调节器、数字量输出模块、脉冲放大器、晶闸管控制电路依次连接；
所述同步整形电路用于将模拟量信号波形整形为方波波形；
所述数字量输入模块用于接收经过同步整形电路整形后的方波波形并将方波波形进行光电隔离后输入至逻辑可编程调节器；
所述机端电压电量变送器用于将被测发电机机端交流电压信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；
所述无功电量变送器用于将被测发电机无功信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；
所述励磁电压电流电量变送器用于将被测发电机励磁电压信号、励磁电流信号转换成按线性比例隔离输出的直流电流模拟信号；
所述模拟量输入模块用于对机端电压电量变送器、无功电量变送器、励磁电压电流电量变送器分别输入的模拟信号进行采样并将采样后的信号输入至逻辑可编程调节器；
所述逻辑可编程调节器用于对发电机的机端交流电压信号、无功信号、励磁电压信号、励磁电流信号进行分析判断，计算得出对励磁变压器、灭磁回路、过电压控制保护回路的调节或控制指令信号，并将对应指令信号输入至数字量输出模块；
所述数字量输出模块用于对逻辑可编程调节器得到的指令信号进行隔离输出至脉冲放大器；
所述脉冲放大器用于对数字量输出模块输入的指令信号进行光电隔离、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦骞，张炜，卢广陵，黄武，文立斌，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广西;45