專利名稱：阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電網(wǎng)控制技術(shù)，尤其涉及一種阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)中的振蕩阻尼是影響電網(wǎng)穩(wěn)定性的重要因素，電網(wǎng)的的機電振蕩阻尼，是判斷與之相聯(lián)的機組潛在危險性的一個有力工具。采用固定串補的線路將在一定頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生負阻尼，一旦此負阻尼的幅值超過了發(fā)電機組的機械正阻尼，則機組的軸系極有可能因為遭受擾動而引發(fā)次同步諧振。
為了避免這種不穩(wěn)定因素，需要對電網(wǎng)的振蕩阻尼進行檢測，并且及時根據(jù)阻尼的狀況進行調(diào)節(jié)，確保機組的穩(wěn)定運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明只在提出一種熱電機組的阻尼振蕩的控制技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明，提出一種阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，該阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置用于熱電機組，包括阻尼振蕩采樣模塊、阻尼狀態(tài)分析模塊和阻尼控制模塊。阻尼振蕩采樣模塊從連接熱電機組的電網(wǎng)采樣阻尼振蕩樣本。阻尼狀態(tài)分析模塊連接到阻尼振蕩采樣模塊，根據(jù)阻尼振蕩樣本分析阻尼狀態(tài)，產(chǎn)生阻尼狀態(tài)分析信號。阻尼控制模塊連接到阻尼狀態(tài)分析模塊，根據(jù)阻尼狀態(tài)分析信號產(chǎn)生阻尼控制信號，阻尼控制信號施加到電網(wǎng)中，調(diào)節(jié)阻尼狀態(tài)。在一個實施例中，阻尼振蕩采樣模塊包括振蕩觸發(fā)電路、LC振蕩回路和脈沖采樣電路。振蕩觸發(fā)電路包括第一三極管和基極偏置電阻。LC振蕩回路包括電感、電容，LC振蕩回路連接到電源作為激勵源，LC振蕩回路連接到第一三極管的集電極。脈沖采樣電路包括第二三極管，第二三極管在LC振蕩回路的振幅達到預(yù)定值時導(dǎo)通，產(chǎn)生脈沖信號。在一個實施例中，LC振蕩回路包括隔斷電路，隔斷電路在LC振蕩回路起振后切斷激勵源，LC振湯回路自由振湯裳減。在一個實施例中，阻尼控制模塊包括振蕩波產(chǎn)生電路、高壓充電電路和充電開關(guān)。振蕩波產(chǎn)生電路產(chǎn)生阻尼振蕩波作為阻尼控制信號。高壓充電電路連接到振蕩波產(chǎn)生電路，為振蕩波產(chǎn)生電路充電。充電開關(guān)連接在高壓充電電路和振蕩波產(chǎn)生電路之間。在一個實施例中，振蕩波產(chǎn)生電路包括振蕩線圈和濾波器件。濾波器件包括濾波電感、濾波電阻和濾波電容。在一個實施例中，高壓充電電路包括高壓波回路和充電回路。高壓波回路包括互感線圈和整流回路。充電回路包括充電電阻和充電電容。本發(fā)明的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置能夠?qū)崟r檢測電網(wǎng)的振蕩阻尼，并根據(jù)阻尼的狀況進行調(diào)節(jié)，確保熱電機組的穩(wěn)定運行。


圖I揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2揭示了根據(jù)奔發(fā)明的一實施例的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置中阻尼振蕩采樣模塊的電路圖。圖3揭示了根據(jù)奔發(fā)明的一實施例的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置中阻尼控制模塊的電路圖。
具體實施例方式參考圖I所示，本發(fā)明揭示了一種阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，用于熱電機組，該阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置100包括阻尼振蕩采樣模塊102、阻尼狀態(tài)分析模塊104和阻尼控制模塊106。阻尼振蕩采樣模塊102從連接熱電機組的電網(wǎng)采樣阻尼振蕩樣本。阻尼狀態(tài)分析模塊104連接到阻尼振蕩采樣模塊102，根據(jù)阻尼振蕩樣本分析阻尼狀態(tài)，產(chǎn)生阻尼狀態(tài)分析信號。阻尼控制模塊106連接到阻尼狀態(tài)分析模塊，根據(jù)阻尼狀態(tài)分析信號產(chǎn)生阻尼控·制信號，阻尼控制信號施加到電網(wǎng)中，調(diào)節(jié)阻尼狀態(tài)。參考圖2所示，該阻尼振蕩采樣模塊102包括振蕩觸發(fā)電路、LC振蕩回路和脈沖采樣電路。振蕩觸發(fā)電路包括第一三極管Tl和基極偏置電阻Rl。LC振蕩回路包括電感LI、電容Cl。LC振蕩回路連接到電源VCC作為激勵源。LC振蕩回路連接到第一三極管Tl的集電極。在圖2所示的實施例中，LC振蕩回路還包括隔斷電路，隔斷電路包括電容C3，隔斷電路在LC振湯回路起振后切斷激勵源，使得LC振湯回路自由振湯裳減。脈沖米樣電路包括第二三極管T2，第二三極管T2在LC振蕩回路的振幅達到預(yù)定值時導(dǎo)通，產(chǎn)生脈沖信號。繼續(xù)參考圖2所示，該阻尼振蕩采樣模塊102的工作原理如下振蕩觸發(fā)電路由第一三極管Tl和基極偏置電阻Rl組成。來自電網(wǎng)的信號輸入到A端，電網(wǎng)信號的變化使第一三極管Tl導(dǎo)通，連接在第一三極管Tl的集電極上的LC振蕩回路(包括電感LI和電容Cl)的一端被拉低，LC振蕩回路的另一端經(jīng)源電阻R2接正電源VCC，VCC作為LC振蕩回路的激勵源，在激勵源的作用下，LC振蕩回路開始振蕩。LC振蕩回路包括隔斷電路，即電容C3，電容C3起到隔斷作用，使得第一三極管Tl在導(dǎo)通后又迅速截止，保證LC振蕩回路在起振后能迅速切斷激勵源，LC振蕩回路進入自由振蕩衰減的階段。LC振蕩回路與脈沖采樣電路之間由電容C2進行隔離。LC振蕩回路的振蕩過程中對電容C2進行充放電，電容C2連接到第二三極管T2的基極，第二三極管T2的發(fā)射極通過源電阻R2接正電源VCC，第二三極管T2的集電極通過接地電阻R3接地。在第二三極管T2和接地電阻R3之間引出輸出端B。如果LC振蕩回路的振幅足夠大，大于第二三極管T2的導(dǎo)通電壓，第二三極管T2就會導(dǎo)通。第二三極管T2每一次導(dǎo)通，就會在輸出端B形成一個脈沖信號。脈沖信號的數(shù)量反映了第二三極管T2的導(dǎo)通次數(shù)，也反映了 LC振蕩回路的振蕩狀態(tài)。在阻尼振蕩的狀態(tài)下，LC振蕩回路的振蕩幅度逐漸縮小，脈沖個數(shù)應(yīng)當小于一個設(shè)定的值。而在欠阻尼振蕩的狀態(tài)下，LC振蕩回路的振蕩幅度減小的比較緩慢，脈沖個數(shù)較多，會大于一個設(shè)定的值。通過檢驗在輸出端B獲得的脈沖信號的個數(shù)，就能夠判斷LC振蕩回路的振蕩狀態(tài)。阻尼振蕩采樣模塊102在輸出端B獲得的脈沖信號的個數(shù)被作為阻尼振蕩樣本提供給阻尼狀態(tài)分析模塊104。阻尼狀態(tài)分析模塊104根據(jù)阻尼振蕩樣本分析阻尼狀態(tài)并產(chǎn)生阻尼狀態(tài)分析信號。對于阻尼狀態(tài)分析模塊104來說，如果脈沖信號個數(shù)較多(大于設(shè)定值)，說明阻尼振蕩采樣模塊102中的LC振蕩回路處于欠阻尼振蕩狀態(tài)，而該LC振蕩回路是由來自于電網(wǎng)的信號驅(qū)動的，因此反映出電網(wǎng)的阻尼振蕩欠佳，可能處于欠阻尼振蕩，需要對阻尼振蕩進行調(diào)節(jié)。如果脈沖信號個數(shù)較少(小于設(shè)定值)，說明阻尼振蕩采樣模塊102中的LC振蕩回路處于阻尼振蕩狀態(tài)，相應(yīng)的，電網(wǎng)的阻尼振蕩正常，不需要進行調(diào)節(jié)。阻尼狀態(tài)分析模塊104由此產(chǎn)生阻尼狀態(tài)分析信號，并提供給阻尼控制模塊106，告知阻尼控制模塊106是否需要產(chǎn)生阻尼控制信號來調(diào)節(jié)阻尼狀態(tài)。參考圖3所示，阻尼控制模塊106包括振蕩波產(chǎn)生電路、高壓充電電路和充電開關(guān)。高壓充電電路通過充電開關(guān)連接到振蕩波產(chǎn)生電路，為振蕩波產(chǎn)生電路充電。振蕩波產(chǎn)生電路產(chǎn)生阻尼振蕩波作為阻尼控制信號。參考圖3所示，高壓充電電路包括高壓波回路和充電回路。高壓波回路包括互感線圈T和整流回路Z。充電回路包括充電電阻Rll和充電電容Cl I。振蕩波產(chǎn)生電路包括振蕩線圈Lll和濾波器件，濾波器件包括濾波電感L12、濾波電阻R12和濾波電容C12。繼續(xù)參考圖3所示，該阻尼控制模塊106的工作原理如下高壓充電電路包括高壓波回路和充電回路。高壓波回路包括互感線圈T和整流回路Z。來源于交流電的電源信號 交流電源信號在互感線圈T的一次側(cè)輸入后，通過二次側(cè)線圈互感完成升壓。升壓后的電壓波經(jīng)過整流回路Z整流濾波后在電容ClO兩端形成比較穩(wěn)定的高壓波信號。該高壓波信號對充回路進行充電，充電回路由充電電阻Rll和充電電容Cll組成，高壓波信號通過充電電阻Rll對充電電容Cll充電，為振蕩波產(chǎn)生電路每一次產(chǎn)生振蕩波做好準備。高壓充電電路與振蕩波產(chǎn)生電路之間通過充電開關(guān)K相連。振蕩波產(chǎn)生電路包括振蕩線圈Lll和濾波器件。濾波器件包括濾波電感L12、濾波電阻R12、濾波電容C12，還包括用于輸出端的輸出電阻R13。在高壓充電電路完成充電后，使得充電開關(guān)K導(dǎo)通。充電電容Cll向振蕩波產(chǎn)生電路放電。放電過程中，振蕩線圈Lll起振產(chǎn)生振蕩波，振蕩波經(jīng)濾波電感L12、濾波電阻R12、濾波電容C12濾波后在輸出端C形成阻尼振蕩波。輸出電阻R13用于輸出端C的阻尼振蕩波輸出。在充電電容Cll 一次放電完成后,充電開關(guān)K重新斷開，充電電容Cll進行充電為下一次放電做準備。這樣，就能夠根據(jù)需要在輸出端C得到阻尼振蕩波。阻尼控制模塊106利用輸出端C的阻尼振蕩波作為阻尼控制信號，在需要調(diào)節(jié)電網(wǎng)阻尼狀態(tài)的時候?qū)⒃撟枘嵴袷幉ㄗ鳛檎枘崾┘佑陔娋W(wǎng)中。本發(fā)明的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置能夠?qū)崟r檢測電網(wǎng)的振蕩阻尼，并根據(jù)阻尼的狀況進行調(diào)節(jié)，確保熱電機組的穩(wěn)定運行。
權(quán)利要求
1.一種阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，該阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置用于熱電機組，包括 阻尼振蕩采樣模塊,從連接熱電機組的電網(wǎng)采樣阻尼振蕩樣本； 阻尼狀態(tài)分析模塊，連接到所述阻尼振蕩采樣模塊，根據(jù)所述阻尼振蕩樣本分析阻尼狀態(tài)，產(chǎn)生阻尼狀態(tài)分析信號； 阻尼控制模塊，連接到所述阻尼狀態(tài)分析模塊，根據(jù)阻尼狀態(tài)分析信號產(chǎn)生阻尼控制信號，阻尼控制信號施加到所述電網(wǎng)中，調(diào)節(jié)阻尼狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述阻尼振蕩采樣模塊包括 振蕩觸發(fā)電路，振蕩觸發(fā)電路包括第一三極管和基極偏置電阻； LC振蕩回路，包括電感、電容，LC振蕩回路連接到電源作為激勵源，LC振蕩回路連接到第一三極管的集電極； 脈沖采樣電路，包括第二三極管，第二三極管在LC振蕩回路的振幅達到預(yù)定值時導(dǎo)通，產(chǎn)生脈沖信號。
3.如權(quán)利要求2所述的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述LC振蕩回路包括隔斷電路，隔斷電路在LC振湯回路起振后切斷激勵源，LC振湯回路自由振湯裳減。
4.如權(quán)利要求I所述的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述阻尼控制模塊包括 振蕩波產(chǎn)生電路，產(chǎn)生阻尼振蕩波作為阻尼控制信號； 高壓充電電路，連接到所述振蕩波產(chǎn)生電路，為振蕩波產(chǎn)生電路充電； 充電開關(guān)，連接在所述高壓充電電路和振蕩波產(chǎn)生電路之間。
5.如權(quán)利要求4所述的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述振蕩波產(chǎn)生電路包括 振蕩線圈； 濾波器件，包括濾波電感、濾波電阻和濾波電容。
6.如權(quán)利要求4所述的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述高壓充電電路包括 高壓波回路，包括互感線圈和整流回路； 充電回路，包括充電電阻和充電電容。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置，該阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置用于熱電機組，包括阻尼振蕩采樣模塊、阻尼狀態(tài)分析模塊和阻尼控制模塊。阻尼振蕩采樣模塊從連接熱電機組的電網(wǎng)采樣阻尼振蕩樣本。阻尼狀態(tài)分析模塊連接到阻尼振蕩采樣模塊，根據(jù)阻尼振蕩樣本分析阻尼狀態(tài)，產(chǎn)生阻尼狀態(tài)分析信號。阻尼控制模塊連接到阻尼狀態(tài)分析模塊，根據(jù)阻尼狀態(tài)分析信號產(chǎn)生阻尼控制信號，阻尼控制信號施加到電網(wǎng)中，調(diào)節(jié)阻尼狀態(tài)。本發(fā)明的阻尼振蕩的檢測及調(diào)節(jié)裝置能夠?qū)崟r檢測電網(wǎng)的振蕩阻尼，并根據(jù)阻尼的狀況進行調(diào)節(jié)，確保熱電機組的穩(wěn)定運行。
文檔編號G01R31/00GK102957158SQ201110243220
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者張明, 徐帥 申請人:上海漕涇熱電有限責(zé)任公司