【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统自动化，具体涉及一种键相脉冲采集方法及系统、发电机转速计算方法及系统。
技术介绍
1、目前发电厂是通过发电机组的键相脉冲和端电压来测量发电机内电势的相角和攻角。发电机组的键相脉冲原理如图1-1和图1-2所示：在被测电机转轴上做一个键相标记(凹槽或键相块)，在转轴附近固定一个传感器(如电涡流位移传感器)。传感器和键相标记的距离和传感器的输出信号电压线性相关，因此，当键相标记旋转到传感头位置时，传感器会捕获到一个脉冲信号，此信号可以作为发电机的转速键相脉冲信号。
2、键相脉冲信号在实际采集过程中，非常容易受到各种不定因素的干扰，如键槽的深度，键槽的形状，传感器的安装位置，转轴光洁度，转轴上的振动量，传感器的本身干扰信号等；另外，在电机的过渡过程(从一种稳态工况向另一个稳态工况的转换过程)，典型的如电机停开机过程、甩负荷过程等，电机的旋转机械大轴会强烈震动，从而导致测得的键相脉冲信号幅值不稳定，如图2所示。
3、目前常用的脉冲处理手段是将脉冲信号送入比较器和设置的参考电压进行比较滤波，以适应不同幅值的键相脉冲信号测量，但是最大脉冲幅值递减，如图3所示，依靠人工不断调整参考电压，从而导致比较器参考电压调整周期长、实时性差、抗干扰能力弱等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种键相脉冲采集方法及系统，用以解决现有技术中调整比较器参考电压实时性差的问题；还提供一种发电机转速计算方法及系统，用以解决现有技术中参考电压实时性差导致键相脉冲
2、为解决上述技术问题，本专利技术所提供的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
3、本专利技术的一种键相脉冲采集方法，包括以下步骤：
4、1)获取发电机工作过程中的键相脉冲采样数据，统计每个键相脉冲周期内的最大幅值对应的键相脉冲采样数据，得到一组最大幅值脉冲采样数据；
5、2)依据所述最大幅值脉冲采样数据，确定键相脉冲采样数据的包络线；
6、3)利用所述包络线确定所述键相脉冲采样数据中的干扰脉冲，得到有效键相脉冲数据和干扰键相脉冲数据；
7、4)在所述有效键相脉冲数据中求取脉冲信号的最小幅值vmin，利用最小幅值vmin确定基准电压值vref，基准电压值vref为k倍的最小幅值vmin，0＜k＜1；
8、5)将键相脉冲采样数据与所述基准电压值vref进行比较，以滤除所述干扰键相脉冲数据，输出方波信号。
9、上述技术方案的有益效果为：本专利技术利用采样周期内的最大幅值确定键相脉冲采样数据的包络线，脉冲幅值越大，脉冲信号的抗干扰能力越强；利用包络线过滤获得的键相脉冲采样数据中的干扰脉冲信号，得到所述有效键相脉冲数据，排出干扰键相脉冲数据的影响，进一步依据所述有效键相脉冲数据确定基准电压值，并且通过上述方法实时更新基准电压值，无需人工调整，得到基准电压实时性强，从而经过比较器比较后输出的方波信号也更准确，提高了抗干扰能力。由此，解决了现有技术中确定基准电压实时性差的问题。
10、进一步地，步骤3)中采用以下方式确定有效键相脉冲数据和干扰键相脉冲数据：
11、所述键相脉冲采样数据中幅值小于对应时刻的包络线上的点值减去误差值的键相脉冲确认为干扰键相脉冲数据；所述误差值的取值范围为[0，0.5v]；
12、对于所述键相脉冲采样数据中幅值大于对应时刻包络线上的点值加上误差值的键相脉冲，依据键相脉冲的零值、键相脉冲的周期t和设定有效宽度δt划分，位于[nt,nt+δt]范围内的键相脉冲为有效键相脉冲数据，对于键相脉冲的周期t内不在[nt,nt+δt]范围内的键相脉冲为干扰键相脉冲数据，t＞0，n为键相脉冲周期序号，n＞0，δt＞0；
13、对于所述键相脉冲采样数据中幅值等于对应时刻包络线上的点值的键相脉冲确认为有效键相脉冲数据。
14、进一步地，为了提高计算速度，步骤2)中采用以下方式确定所述包络线：
15、构建包络线函数模型f(t)，f(t)＝asin(ωt+θ)+b，其中，a、ω、θ、和b为待求参数，t表示采样时刻，a表示振幅，ω表示角频率，θ表示相偏移，b表示最小振幅；依据所述最大幅值脉冲采样数据确定包络线函数模型中待求参数的值，从而得到包络线函数。
16、进一步地，k＝0.5。
17、进一步地，为了提高数据准确性和计算速度，所述键相脉冲采样数据为键相脉冲有效宽度范围内的采样数据。
18、本专利技术提供的一种键相脉冲采集系统，该系统包括脉冲处理器和比较器；所述比较器均和脉冲处理器相连接；所述脉冲处理器用于：
19、获取发电机工作过程中的键相脉冲采样数据，统计每个键相脉冲周期内的最大幅值对应的键相脉冲采样数据，得到一组最大幅值脉冲采样数据；依据所述最大幅值脉冲采样数据，确定键相脉冲采样数据的包络线；利用所述包络线确定所述键相脉冲采样数据中的干扰脉冲，得到有效键相脉冲数据和干扰键相脉冲数据；在所述有效键相脉冲数据中求取脉冲信号的最小幅值vmin，利用最小幅值vmin确定基准电压值vref，基准电压值vref为k倍的最小幅值vmin，0＜k＜1，并将基准电压值vref输出给所述比较器；接收比较器输出的方波信号；
20、所述比较器用于：将所述键相脉冲采样数据与所述基准电压值vref进行比较，输出方波信号。
21、上述技术方案的有益效果为：本专利技术利用采样周期内的最大幅值确定键相脉冲采样数据的包络线，脉冲幅值越大，脉冲信号的抗干扰能力越强；利用包络线过滤获得的键相脉冲采样数据中的干扰脉冲信号，得到所述有效键相脉冲数据，排出干扰键相脉冲数据的影响，进一步依据所述有效键相脉冲数据确定基准电压值，并且通过上述方法实时更新基准电压值，无需人工调整，得到基准电压实时性强，从而经过比较器比较后输出的方波信号也更准确，提高了抗干扰能力。由此，解决了现有技术中确定基准电压实时性差的问题。
22、进一步地，为了提高数据可靠性，所述脉冲处理器采用fpga。
23、本专利技术还提供一种发电机转速计算方法，包括以下步骤：
24、1)获取发电机工作过程中的键相脉冲采样数据，统计每个键相脉冲周期内的最大幅值对应的键相脉冲采样数据，得到一组最大幅值脉冲采样数据；
25、2)依据所述最大幅值脉冲采样数据，确定键相脉冲采样数据的包络线；
26、3)利用所述包络线确定所述键相脉冲采样数据中的干扰脉冲，得到有效键相脉冲数据和干扰键相脉冲数据；
27、4)在所述有效键相脉冲数据中求取脉冲信号的最小幅值vmin，利用最小幅值vmin确定基准电压值vref，基准电压值vref为k倍的最小幅值vmin，0＜k＜1；
28、5)将键相脉冲采样数据与所述基准电压值vref进行比较，以滤除所述干扰键相脉冲数据，输出方波信号；
29、6)计算相邻两个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种键相脉冲采集方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的键相脉冲采集方法，其特征在于：步骤3)中采用以下方式确定有效键相脉冲数据和干扰键相脉冲数据：
3.根据权利要求1所述的键相脉冲采集方法，其特征在于：步骤2)中采用以下方式确定所述包络线：
4.根据权利要求1所述的键相脉冲采集方法，其特征在于：k＝0.5。
5.根据权利要求1～4任一项所述的键相脉冲采集方法，其特征在于：所述键相脉冲采样数据为键相脉冲有效宽度范围内的采样数据。
6.一种键相脉冲采集系统，其特征在于：该系统包括脉冲处理器和比较器；所述比较器均和脉冲处理器相连接；所述脉冲处理器用于：
7.根据权利要求6所述的键相脉冲采集系统，其特征在于：所述脉冲处理器采用FPGA。
8.一种发电机转速计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的发电机转速计算方法，其特征在于：步骤3)中采用以下方式确定有效键相脉冲数据和干扰键相脉冲数据：
10.一种发电机转速计算系统，其特征在于：该系统
...【技术特征摘要】
1.一种键相脉冲采集方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的键相脉冲采集方法，其特征在于：步骤3)中采用以下方式确定有效键相脉冲数据和干扰键相脉冲数据：
3.根据权利要求1所述的键相脉冲采集方法，其特征在于：步骤2)中采用以下方式确定所述包络线：
4.根据权利要求1所述的键相脉冲采集方法，其特征在于：k＝0.5。
5.根据权利要求1～4任一项所述的键相脉冲采集方法，其特征在于：所述键相脉冲采样数据为键相脉冲有效宽度范围内的采样数据。
6.一种键相脉冲采集...
【专利技术属性】
技术研发人员：马志敏，王振华，周东杰，赵会彬，李海瑶，吕玄兵，牟涛，朱付强，李莎莎，赵维毅，邓明秀，刘浩磊，常正泰，李超，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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