專利名稱：一種抽水蓄能電站智能頻率表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種抽水蓄能電站智能頻率表技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種抽水蓄能電站智能頻率表。
背景技術(shù)：
[0002]抽水蓄能電站是利用上下兩個水庫之間的水力落差進行發(fā)電和抽水工況運行的水電站，其利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫進行發(fā)電。[0003]關(guān)于抽水蓄能電站，有如下一些技術(shù)概念:[0004]抽水蓄能工況種類:主要有抽水、發(fā)電、抽水調(diào)相、發(fā)電調(diào)相和停機等工況；[0005]靜止變頻啟動裝置:簡稱SFC，抽水蓄能電站在抽水、抽水調(diào)相工況啟動時，是用于拖動發(fā)電機組從靜止到額定轉(zhuǎn)速的一種變頻啟動裝置；[0006]電網(wǎng)頻率:是電力系統(tǒng)的一種運行參數(shù)，國標GB/T15945-1995《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》規(guī)定以50Hz正弦波作為我國電力系統(tǒng)的標準頻率(工頻)，并規(guī)定電力系統(tǒng)正常的頻率標準為50±0.2Hz,當容量較小時，可以放寬到50±0.5Hz ；[0007]—次調(diào)頻:是指通過各原動機調(diào)速器來調(diào)節(jié)發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，以使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩隨系統(tǒng)頻率而變化的調(diào)頻方式，其特點是頻率調(diào)整速度快，調(diào)頻過程不需要人工干預(yù)，但調(diào)整量有限；[0008]二次調(diào)頻:是指當電力系統(tǒng)負荷或發(fā)電出力發(fā)生較大變化時，通過一次調(diào)頻不能將電網(wǎng)頻率調(diào)整至規(guī)定范圍時采用的調(diào)頻方式，通常分為手動調(diào)頻和自動調(diào)頻兩種；[0009]低頻自主啟動:是指在監(jiān)測到電網(wǎng)頻率低于某一設(shè)定值時，裝置自動啟動機組抽水停機或者啟動機組發(fā)電等功能。[0010]特高壓:電力系統(tǒng)中交流IOOOkV及以上和直流±800kV及以上電壓等級。[0011]電網(wǎng)頻率是電能質(zhì)量的重要指標，電網(wǎng)頻率反映了發(fā)電有功功率和負荷之間的平衡關(guān)系，是電力系統(tǒng)運行的重要控制參數(shù)，與廣大用戶的電力設(shè)備以及發(fā)供電設(shè)備本身的安全和效益有著密切的關(guān)系。為了維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，以保證電能質(zhì)量滿足要求，抽水蓄能電站需要時刻對電網(wǎng)頻率進行監(jiān)測，當監(jiān)測到電網(wǎng)頻率不在規(guī)定范圍內(nèi)時，通常會先通過一次調(diào)頻來調(diào)整電網(wǎng)頻率，但由于一次調(diào)頻的調(diào)整量有限，只能將電網(wǎng)頻率控制在一定的范圍內(nèi)，具有調(diào)頻死區(qū)(即當電網(wǎng)頻率在調(diào)頻死區(qū)內(nèi)發(fā)生波動時，一次調(diào)頻不能進一步對電網(wǎng)頻率進行調(diào)整)，因此，當一次調(diào)頻不能滿足調(diào)頻要求時，往往還需要再進行二次調(diào)頻。[0012]目前抽水蓄能電站常用的電網(wǎng)頻率監(jiān)測手段有兩種，一種是通過控制室中的頻率表顯示電網(wǎng)頻率，另一種是通過頻率變送器采集電網(wǎng)頻率再由電站監(jiān)控系統(tǒng)進行顯示。但是上述兩種監(jiān)測手段存在一定的問題，具體如下:[0013]1、頻率表顯示的電網(wǎng)頻率和頻率變送器采集到的電網(wǎng)頻率都只能精確到百分位，當一次調(diào)頻的調(diào)頻 死區(qū)涉及到千分位時，就會因為監(jiān)測不到精確至千分位的電網(wǎng)頻率而不能判斷一次調(diào)頻的調(diào)頻結(jié)果是否達到要求；例如，當一次調(diào)頻的調(diào)頻死區(qū)為0.034Hz時，則電網(wǎng)頻率在49.966Hz 50.034Hz內(nèi)發(fā)生波動時，一次調(diào)頻是不起調(diào)整作用的，此時需通過二次調(diào)頻進行調(diào)整，然而由于監(jiān)測不到精確至千分位的電網(wǎng)頻率的變化情況，也就不能判斷一次調(diào)頻的結(jié)果是否達到調(diào)頻要求，也就不能確定是否需要進行二次調(diào)頻；[0014]2、頻率表及電站監(jiān)控系統(tǒng)都不具備監(jiān)測到電網(wǎng)頻率超出規(guī)定范圍(以下簡稱越限)時進行報警的功能，這就意味著電力生產(chǎn)人員需要時刻關(guān)注頻率表或電站監(jiān)控系統(tǒng)上顯示的電網(wǎng)頻率值，給電力生產(chǎn)人員提出了很高的要求；[0015]3、抽水蓄能電站在利用SFC拖動發(fā)電機組從靜止到額定轉(zhuǎn)速的過程會產(chǎn)生干擾諧波，導(dǎo)致頻率表或者電站監(jiān)控系統(tǒng)顯示異常，顯示的電網(wǎng)頻率會在48飛4Hz之間波動，而此時電網(wǎng)頻率實際僅在49.95Hz飛0.05Hz之間波動，不能準確地反映出電網(wǎng)頻率的變化情況。[0016]綜上所述，目前抽水蓄能電站常用的電網(wǎng)頻率監(jiān)測方式存在很大的缺陷，不能夠為抽水蓄能電站提供良好的電網(wǎng)頻率監(jiān)測結(jié)果，給維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定、保證電能質(zhì)量帶來困難。實用新型內(nèi)容[0017]本實用新型實施例的主要目的在于提供一種抽水蓄能電站智能頻率表，以解決目前抽水蓄能電站所用的電網(wǎng)頻率監(jiān)測方式不能準確監(jiān)測電網(wǎng)頻率的問題。[0018]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供一種抽水蓄能電站智能頻率表，包括:頻率采樣器、中央處理器和顯示器；其中，[0019]頻率采樣器，分別連接所述電網(wǎng)和中央處理器，用于接收電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟姡鶕?jù)所述正弦交流電輸出頻率方波信號給中央處理器；[0020]中央處理器，分別連接所述頻率采樣器和顯示器，用于接收所述頻率方波信號，根據(jù)所述頻率方波信號獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值，將所述電網(wǎng)頻率值輸出給顯示器；[0021]顯示器，連接所述中央處理器，用于顯示所述電網(wǎng)頻率值。[0022]優(yōu)選地，所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:報警器，連接所述中央處理器。[0023]優(yōu)選地，所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:預(yù)設(shè)輸入端，連接所述中央處理器，用于設(shè)定所述預(yù)設(shè)的電網(wǎng)頻率范圍，并傳輸給中央處理器。[0024]優(yōu)選地，所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:報警測試器，連接所述中央處理器，用于觸發(fā)中央處理器對報警器的報警功能進行測試。[0025]優(yōu)選地，所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:諧波過濾器，連接于所述電網(wǎng)和頻率采樣器之間，用于 將電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行諧波過濾處理后，發(fā)送給所述頻率采樣器。[0026]優(yōu)選地，所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:雙投開關(guān)和工頻發(fā)生器；其中，[0027]雙投開關(guān)，一端連接所述諧波過濾器，另一端連接所述電網(wǎng)或工頻發(fā)生器，用于將所述諧波過濾器和電網(wǎng)導(dǎo)通，或者，將所述諧波過濾器和工頻發(fā)生器導(dǎo)通；[0028]工頻發(fā)生器，當雙投開關(guān)將諧波過濾器和工頻發(fā)生器導(dǎo)通時，用于生成正弦交流電校驗信號并發(fā)送給諧波過濾器。[0029]優(yōu)選地，所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:變壓器，分別連接所述電網(wǎng)和雙投開關(guān)的另一端，當雙投開關(guān)將諧波過濾器和電網(wǎng)導(dǎo)通時，用于將電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行降壓處理后，輸出給諧波過濾器。[0030]優(yōu)選地，所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:交直流轉(zhuǎn)換器，分別連接所述電網(wǎng)、顯示器和中央處理器，用于對電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行整流和降壓處理，并輸出低壓直流電給顯示器和中央處理器。[0031]優(yōu)選地，所述顯示器具有夜光顯示功能；則所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:[0032]夜光燈開關(guān)，連接所述顯示器，用于開啟或關(guān)閉顯示器的夜光顯示功能。[0033]優(yōu)選地，所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括:打印接口，連接所述中央處理器，用于將所述電網(wǎng)頻率值輸出給打印機進行打印。[0034]借助于上述技術(shù)方案，本實用新型可獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值，能夠在監(jiān)測到電網(wǎng)頻率越限時自動報警，此外，還能消除諧波對電網(wǎng)頻率監(jiān)測的干擾，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型實施例為抽水蓄能電站提供更精準的電網(wǎng)頻率監(jiān)測技術(shù)，提高了抽水蓄能電站的電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量。


[0035]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0036]圖1是本實用新型實施例一提供的抽水蓄能電站智能頻率表的結(jié)構(gòu)示意圖；[0037]圖2是本實用新型實施例二提供的抽水蓄能電站智能頻率表的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0038]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0039]鑒于現(xiàn)有的電網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)不能為抽水蓄能電站提供精確的電網(wǎng)頻率，本實用新型實施例提供了一種抽水蓄能電站智能頻率表，用以為抽水蓄能電站提供精準的電網(wǎng)頻率監(jiān)測技術(shù)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。[0040]實施例一[0041]本實施例提 供一種抽水蓄能電站智能頻率表，如圖1所示，該智能頻率表包括:頻率采樣器101、中央處理器102和顯示器103 ;其中，[0042]頻率采樣器101，分別連接所述電網(wǎng)和中央處理器102，用于接收電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟?，根?jù)所述正弦交流電輸出頻率方波信號給中央處理器102 ；[0043]中央處理器102，分別連接所述頻率采樣器101和顯示器103，用于接收所述頻率方波信號，根據(jù)所述頻率方波信號獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值，將所述電網(wǎng)頻率值輸出給顯示器103 ；[0044]顯示器103，連接所述中央處理器102，用于顯示所述電網(wǎng)頻率值。[0045]具體的，頻率采樣器101為具有高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的器件，能夠?qū)⒛M信號形式的正弦交流電轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號形式的頻率方波信號，其轉(zhuǎn)換精度足以保證最終獲得的電網(wǎng)頻率值精確到千分位；[0046]中央處理器102為運行特定軟件處理程序的微處理芯片，能夠接收數(shù)字信號形式的頻率方波信號，并根據(jù)該頻率方波信號計算出精確至千分位的電網(wǎng)頻率值；[0047]顯示器103為能夠顯示精確至千分位的電網(wǎng)頻率值的顯示設(shè)備,例如，LED顯示器。[0048]本實施例提供的抽水蓄能電站智能頻率表，通過頻率采樣器101對正弦交流電進行高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，并通過中央處理器102對頻率方波信號進行計算，可獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值，最終通過顯示器103顯示所述電網(wǎng)頻率值；相比現(xiàn)有的電網(wǎng)頻率監(jiān)測手段，本實施例提供的電網(wǎng)頻率值精度更高，能夠覆蓋到一次調(diào)頻的千分位調(diào)頻死區(qū)，為判斷一次調(diào)頻是否將電網(wǎng)頻率調(diào)整至規(guī)定范圍內(nèi)提供了良好的判斷依據(jù)，從而為電力生產(chǎn)人員確定是否需要進行二次調(diào)頻爭得了預(yù)判應(yīng)對時間，提高了抽水蓄能電站應(yīng)對電網(wǎng)突發(fā)事故的能力以及抽水蓄能電站的電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量。[0049]優(yōu)選地，所述智能頻率表還可包括:報警器，連接所述中央處理器102 ；[0050]則中央處理器102還用于:確定所述電網(wǎng)頻率值超出預(yù)設(shè)的電網(wǎng)頻率范圍時，控制所述報警器報警，并在確定電網(wǎng)頻率值恢復(fù)至預(yù)設(shè)的電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)時，控制所述報警器停止報警。[0051]具體的，為了能夠及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)頻率越限，為電力生產(chǎn)人員爭取事故處理時間，維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，本實施例中設(shè)置與中央處理器102連接的報警器，并在中央處理器102中預(yù)先設(shè)置符合要求的電網(wǎng)頻率范圍，例如，設(shè)置49.900^50.100為符合要求的電網(wǎng)頻率范圍，則當中央處理器102確定當前電網(wǎng)頻率值不在該預(yù)設(shè)的電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)時，就會觸發(fā)報警器進行報警，通知電力生產(chǎn)人員出現(xiàn)電網(wǎng)頻率越限的問題；[0052]具體實施中，可設(shè)置報警器不能被手動復(fù)歸，即一旦因為電網(wǎng)頻率越限而導(dǎo)致報警器報警時，只有當電網(wǎng)頻率被調(diào)整恢復(fù)至符合要求的電網(wǎng)頻率范圍時，中央處理器102才會控制報警器停止報警，否則報警器將一直處于報警狀態(tài)。[0053]具體實施中，報警·器可以為聲音報警裝置(如蜂鳴器)，也可以為光報警裝置，還可以為聲光共同報警裝置。[0054]具體實施中，中央處理器102在確定當前電網(wǎng)頻率值低于某一預(yù)定頻率值時，可觸發(fā)發(fā)電機組的低頻自主啟動功能，即自動啟動機組抽水停機或者啟動機組發(fā)電等功能，以盡快提高當前電網(wǎng)頻率，避免造成更嚴重的電力事故。[0055]優(yōu)選地，所述智能頻率表還可包括:預(yù)設(shè)輸入端，連接所述中央處理器102，用于設(shè)定所述預(yù)設(shè)的電網(wǎng)頻率范圍，并傳輸給中央處理器102。[0056]具體的，抽水蓄能電站在不同的電力任務(wù)(例如政治保電和特高壓電網(wǎng))中所用的電網(wǎng)頻率評定標準可能會不一致，即符合相應(yīng)電力任務(wù)要求的電網(wǎng)頻率范圍有所不同，為了能夠根據(jù)電力任務(wù)的實際需要，在不同電力任務(wù)時，都能較好地實現(xiàn)越限報警功能，本實施例設(shè)置與中央處理器102連接的預(yù)設(shè)輸入端，通過該預(yù)設(shè)輸入端可以設(shè)定報警上限頻率值和報警下限頻率值，該報警上限頻率值和報警下限頻率值即表示所述預(yù)設(shè)電網(wǎng)頻率范圍的兩端。[0057]具體實施中，該預(yù)設(shè)輸入端可以分別設(shè)置為用于設(shè)置報警上限頻率值的輸入端裝置和用于設(shè)置報警下限頻率值的輸入端裝置，或者，該預(yù)設(shè)輸入端可以分別設(shè)置為用于增加設(shè)置值和用于減小設(shè)置值的輸入端裝置。[0058]具體實施中，該預(yù)設(shè)輸入端可以為鍵盤或觸控面板等裝置。[0059]優(yōu)選地，所述智能頻率表還可包括:報警測試器，連接所述中央處理器102，用于對中央處理器102控制報警器報警的功能進行測試。[0060]具體的，考慮到抽水蓄能電站執(zhí)行供電任務(wù)的大多數(shù)時間里電網(wǎng)頻率基本維持穩(wěn)定，只有極個別情況時電網(wǎng)頻率才會越限，因此可能在大多數(shù)時間中央處理器102都不會控制報警器報警，但是為了保證在需要報警器報警時其能夠正常發(fā)揮報警功能，就需要測試中央處理器102的報警器控制功能以及報警器的報警功能是否為正常，為此，本實施例設(shè)置與中央處理器102連接的報警測試器，該報警測試器能夠觸發(fā)中央處理器102控制報警器報警，若開啟報警測試器之后，報警器不能正常報警，則說明中央處理器102的控制功能出現(xiàn)異?；蛘邎缶鞯膱缶δ艹霈F(xiàn)異常，從而電力監(jiān)督人員可及時對中央處理器102或者報警器進行維修，保障了在需要報警器報警時其能夠正常發(fā)揮報警功能。[0061]具體實施中，報警測試器可以設(shè)置為定期觸發(fā)中央處理器102控制報警器報警的裝置，也可以設(shè)置為不定期觸發(fā)中央處理器102控制報警器報警的裝置。[0062]具體實施中，報警測試器可以分別設(shè)置為用于觸發(fā)中央處理器102按照報警上限控制報警器報警的裝置，和，用于觸發(fā)中央處理器102按照報警下限控制報警器報警的裝置，例如，在中央處理器102中存儲報警上限頻率值和報警下限頻率值之后，要想測試報警器是否能在電網(wǎng)頻率大于報警上限頻率值時及時進行報警，就可以通過報警測試器觸發(fā)中央處理器102按照報警上限頻率值(具體應(yīng)為某一大于報警上限頻率值的頻率)控制報警器報警，同理，要想測試報警器是否能在電網(wǎng)頻率低于報警下限頻率值時及時進行報警，就可以通過報警測試器觸發(fā)中央處理器102按照報警下限頻率值(具體應(yīng)為某一小雨報警下限頻率值的頻率)控制報警器報警，若報警器不能正常報警，則說明中央處理器102的報警器控制功能或者報警器本身的報警功能出現(xiàn)問題，此時需要相關(guān)工作人員進行維修。[0063]具體實施中，還可以設(shè)置報警測試器每次執(zhí)行測試功能的時間長短，例如設(shè)置每次開啟報警測試器時，中央處理器102會按照報警上限頻率值或者報警下限頻率值控制報警器報警持續(xù)N(N>0)分鐘，待該時間結(jié)束時，中央處理器102會自動控制報警器停止報警，如若在此時間段內(nèi)報警器未報警，則說明中央處理器102的報警器控制功能或者報警器本身的報警功能出現(xiàn)了問題。[0064]具體實施中，若不能設(shè)置報警測試器每次執(zhí)行測試功能的時間長短，則可以設(shè)置一在報警測試器執(zhí)行功能時用于手動關(guān)閉報警器報警功能的器件，即當報警測試器觸發(fā)中央處理器102控制報警器進行報警時，可采用該器件手動關(guān)閉報警器的報警功能，使其停止報警。需要說明的是，該器件應(yīng)設(shè)置為只有在報警測試器開啟時才能使用，以保證報警器是在測試狀態(tài)中被手動關(guān)閉的，避免與非測試狀態(tài)時報警器不能被手動關(guān)閉產(chǎn)生沖突。[0065]優(yōu)選地，所述智能頻率表還包括:諧波過濾器，連接于所述電網(wǎng)和頻率采樣器之間，用于將電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行諧波過濾處理后，發(fā)送給所述頻率采樣器。[0066]具體的，由于抽水蓄能電站在利用SFC拖動發(fā)電機組從靜止到額定轉(zhuǎn)速的過程會產(chǎn)生干擾諧波，這種諧波會引起顯 示器103顯示異常，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，本實施例在電網(wǎng)和頻率采樣器101之間設(shè)置諧波過濾器，以濾除電網(wǎng)正弦交流電中除50Hz以外的其他諧波，然后再輸出給頻率采樣器101，從而保證了顯示器103不受諧波影響。[0067]具體實施中，諧波過濾器可采用具有多組電容和電感的器件實現(xiàn)。[0068]優(yōu)選地，所述智能頻率表還包括:雙投開關(guān)和工頻發(fā)生器；其中，[0069]雙投開關(guān)，一端連接所述諧波過濾器，另一端連接所述電網(wǎng)或工頻發(fā)生器，用于將所述諧波過濾器和電網(wǎng)導(dǎo)通，或者，將所述諧波過濾器和工頻發(fā)生器導(dǎo)通；[0070]工頻發(fā)生器，當雙投開關(guān)將諧波過濾器和工頻發(fā)生器導(dǎo)通時，用于生成正弦交流電校驗信號并發(fā)送給諧波過濾器。[0071]具體的，為了驗證由諧波過濾器、頻率采樣器101、中央處理器102和顯示器103所組成的電路結(jié)構(gòu)是否能夠獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值并將其及時地顯示出來，本實施例設(shè)置雙投開關(guān)和工頻發(fā)生器，由雙投開關(guān)將電網(wǎng)與諧波過濾器隔斷，并使工頻發(fā)生器連接至諧波過濾器，工頻發(fā)生器為諧波過濾器提供一用于校驗的正弦交流電信號，由于工頻發(fā)生器可顯示出其提供給諧波過濾器的正弦交流電校驗信號的頻率值，因此，電力生產(chǎn)人員就可以通過對比工頻發(fā)生器顯示的頻率值和顯示器103顯示的頻率值是否一致，來判斷所述電路結(jié)構(gòu)是否能 夠獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值并將其及時地顯示出來，如若二者顯示不一致(包括顯示數(shù)值不一致和顯示延遲兩種情況)，則需要對該電路結(jié)構(gòu)中的諧波過濾器、頻率采樣器101、中央處理器102和顯示器103進行相應(yīng)調(diào)整，直至二者顯示一致為止。[0072]優(yōu)選地，所述智能頻率表還包括:變壓器，分別連接所述電網(wǎng)和雙投開關(guān)的另一端，當雙投開關(guān)將諧波過濾器和電網(wǎng)導(dǎo)通時，用于將電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行降壓處理后，輸出給諧波過濾器。[0073]具體的，考慮到電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟姙?20V，若采用本實施例提供的智能頻率表直接按照該正弦交流電獲取電網(wǎng)頻率值，則會對人體直接操作該智能頻率表產(chǎn)生安全隱患，為此，本實施例在電網(wǎng)與雙投開關(guān)之間設(shè)置一變壓器，用于將220V降壓至一對人體安全的低電壓后，再傳輸給由諧波過濾器、頻率采樣器101、中央處理器102和顯示器103所組成的電路結(jié)構(gòu)。[0074]優(yōu)選地，所述智能頻率表還包括:交直流轉(zhuǎn)換器，分別連接所述電網(wǎng)、顯示器103和中央處理器102，用于對電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行整流和降壓處理，并輸出低壓直流電給顯示器103和中央處理器102。[0075]具體的，實際工作中，顯示器103和中央處理器102往往是需要直流電供電工作的設(shè)備，因此，本實施例還提供一與電網(wǎng)連接的交直流轉(zhuǎn)換器，該交直流轉(zhuǎn)換器能夠?qū)㈦娋W(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娬鞑⒔祲簽榈蛪褐绷麟?，實現(xiàn)為顯示器103和中央處理器102提供電能的目的，同時避免了人體操作智能頻率表時的安全隱患。[0076]優(yōu)選地，所述智能頻率表中的顯示器103具有夜光顯示功能；則所述智能頻率表還包括:夜光燈開關(guān)，連接所述顯示器103，用于開啟或關(guān)閉顯示器103的夜光顯示功能。[0077]具體的，本實施例設(shè)置顯示器103具有夜光顯示功能，可以在夜間或其他原因?qū)е码娏ιa(chǎn)人員不能看清顯示器103顯示值時，通過夜光燈開關(guān)打開夜光顯示功能，從而保證電力生產(chǎn)人員能夠正常工作。[0078]優(yōu)選地，所述智能頻率表還包括:打印接口，連接所述中央處理器102，用于將所述電網(wǎng)頻率值輸出給打印機進行打印。[0079]具體的，本實施例設(shè)置與中央處理器102連接的打印接口，能夠?qū)崿F(xiàn)打印電網(wǎng)頻率值的目的，例如，若在執(zhí)行一次調(diào)頻過程中報警器執(zhí)行了報警功能，則說明該一次調(diào)頻過程出現(xiàn)了失誤，此時可以通過打印接口打印輸出該一次調(diào)頻過程中測得的所有電網(wǎng)頻率值，得到一次調(diào)頻動作曲線，電力生產(chǎn)人員就可以通過該曲線對一次調(diào)頻過程進行分析和事故調(diào)查。[0080]具體實施中，本實施例還可以設(shè)置所述智能頻率表具有各種適應(yīng)人體工程學(xué)的功能；例如，設(shè)置顯示器103的高度和觀看角度可以調(diào)節(jié)，適應(yīng)電力生產(chǎn)人員不同身高以及不同坐姿下監(jiān)視電網(wǎng)頻率的要求；設(shè)置顯示器103光線柔和度可以調(diào)節(jié)，以消除顯示器103顯示字體本身產(chǎn)生的刺眼眩光和防止產(chǎn)生超強亮光污染，將調(diào)節(jié)光線柔和度與夜光顯示功能配合，可達到夜間顯示電網(wǎng)頻率既清晰又柔和的效果；設(shè)置顯示器103采用不同顏色和不同字體大小顯示電網(wǎng)頻率值，如采用綠色和大字體顯示電網(wǎng)頻率值的整數(shù)、十分位和百分位部分，采用紅色和小字體顯示電網(wǎng)頻率值的千分位部分，當電網(wǎng)頻率波動導(dǎo)致顯示器103顯示的十分位和百分位數(shù)值變化時，提示電力生產(chǎn)人員對發(fā)電機組的功率進行粗調(diào)，當電網(wǎng)頻率波動導(dǎo)致顯示器103顯示的千分位數(shù)值變化時，提示電力生產(chǎn)人員對發(fā)電機組的功率進行精調(diào)，可見，通過設(shè)置所述智能頻率表具有適應(yīng)人體工程學(xué)的功能，可達到減緩電力生產(chǎn)人員疲勞的效果，為電力生產(chǎn)人員提供良好的工作平臺。[0081]實施例二[0082]本實施例提供一具體的抽水蓄能電站智能頻率表，如圖2所示，該智能頻率表包括:變壓器201、雙投開關(guān)202、諧波過濾器203、頻率采樣器204、中央處理器205、蜂鳴器206、報警上限輸入面板207、報警下限輸入面板208、報警上限測試器209、報警下限測試器210、蜂鳴停止器211、顯示器212、夜光燈開關(guān)213、交直流轉(zhuǎn)換器214、工頻發(fā)生器215、打印接口 216 ;其中，[0083]變壓器201 —端連接電網(wǎng)，另一端可通過雙投開關(guān)202連接至諧波過濾器203 ;用于接收電網(wǎng)傳輸?shù)?20V正弦交流電信號，并執(zhí)行降壓處理后輸出低壓6V的正弦交流電信號;[0084]工頻發(fā)生器21 5可通過雙投開關(guān)202連接至諧波過濾器203 ;用于生成一定頻率的正弦交流電校驗信號，該正弦交流電校驗信號滿足電壓6V 12V，頻率45Hz 55Hz，精度0.001Hz，工頻發(fā)生器215在將該正弦交流電檢驗信號輸出給諧波過濾器203的同時，還會顯示出此時正弦交流電校驗信號精確至千分位的頻率值；[0085]雙投開關(guān)202 —端連接諧波過濾器203，另一端可在變壓器201和工頻發(fā)生器215之間切換，當雙投開關(guān)202的另一端切換至變壓器201時，諧波過濾器203接收變壓器201輸出的低壓6V正弦交流電信號，當雙投開關(guān)202的另一端切換至工頻發(fā)生器215時，諧波過濾器203接收工頻發(fā)生器215輸出的正弦交流電校驗信號；[0086]諧波過濾器203分別連接雙投開關(guān)202和頻率采樣器204 ;用于接收變壓器201輸出的低壓6V正弦交流電信號或工頻發(fā)生器215輸出的正弦交流電校驗信號，并進行濾波處理，濾除所述低壓6V正弦交流電信號或正弦交流電校驗信號中除50Hz以外的諧波，然后將濾波后的正弦交流電信號輸出給頻率采樣器204 ；[0087]頻率采樣器204具有高精度模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換功能，分別連接諧波過濾器203和中央處理器205 ;用于接收濾波處理后的正弦交流電信號，并輸出頻率方波信號給中央處理器 205 ；[0088]中央處理器205采用AT89C51RC 24PI 0504微處理芯片，內(nèi)安裝GL-28048SCH頻率數(shù)據(jù)處理程序，分別連接頻率采樣器204、顯示器212、蜂鳴器206、報警上限輸入面板207、報警下限輸入面板208、報警上限測試器209、報警下限測試器210和打印接口 216 ;用于對接收的頻率方波信號進行頻率數(shù)據(jù)處理，計算得到精確至千分位的電網(wǎng)頻率值，并傳輸給顯示器212進行顯示，同時，中央處理器205還負責(zé)判斷計算得到的電網(wǎng)頻率值是否在預(yù)設(shè)的符合要求的電網(wǎng)頻率范圍(通過設(shè)置報警上限頻率值和報警下限頻率值來預(yù)設(shè)符合要求的電網(wǎng)頻率范圍)內(nèi)，若計算得到的電網(wǎng)頻率值超出預(yù)設(shè)的電網(wǎng)頻率范圍(即越限)，則控制蜂鳴器206發(fā)出報警聲音，直到確定計算得到的電網(wǎng)頻率值恢復(fù)至預(yù)設(shè)的電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)時，才控制蜂鳴器206停止發(fā)出報警聲音；[0089]顯示器212為LED顯示設(shè)備，分別連接中央處理器205和夜光燈開關(guān)213 ;用于接收中央處理器205輸出的精確至千分位的電網(wǎng)頻率值，并采用綠色和大字體顯示電網(wǎng)頻率值的整數(shù)、十分位和百分位部分，采用紅色和小字體顯示電網(wǎng)頻率值的千分位部分；當夜光燈開關(guān)213打開時，顯示器212開啟夜光顯示功能；[0090]蜂鳴器206連接中央處理器205 ;用于受中央處理器205的控制發(fā)出報警聲音或者停止發(fā)出報警聲音；[0091]報警上限輸入面板207連接中央處理器205 ;用于設(shè)置報警上限頻率值，并傳輸給中央處理器205 ；[0092]報警下限輸入面板208連接中央處理器205 ;用于設(shè)置報警下限頻率值，并傳輸給中央處理器205 ；[0093]報警上限測試器209連接中央處理器205 ;用于觸發(fā)中央處理器205按照報警上限控制蜂鳴器206進行報警；[0094]報警下限測試器210連接中央處理器205 ;用于觸發(fā)中央處理器205按照報警下限控制蜂鳴器206進行報警；[0095]蜂鳴停止器211連接中央處理器205 ;用于當報警上限測試器209或報警下限測試器210觸發(fā)中央處理器205控制蜂鳴器206發(fā)出報警聲音后，手動開啟蜂鳴停止器211以停止蜂鳴器206發(fā)出報警聲音；[0096]打印接口 216分別連接中央處理器205和外部打印機；用于將中央處理器205計算得到的電網(wǎng)頻率值輸出·給外部打印機進行打印。[0097]交直流轉(zhuǎn)換器214分別連接電網(wǎng)、顯示器212和中央處理器205 ;用于將電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娊祲赫鳛?V的直流電，并提供給顯示器212和中央處理器205。[0098]綜上所述，本實用新型實施例提供的抽水蓄能電站智能頻率表包括以下有益效果:[0099](I)通過頻率采樣器和中央處理器實現(xiàn)獲取精確至千分位的電網(wǎng)頻率的功能，能夠覆蓋一次調(diào)頻的千分位調(diào)頻死區(qū)，為判斷一次調(diào)頻是否將電網(wǎng)頻率調(diào)整至規(guī)定范圍內(nèi)提供了良好的判斷依據(jù)，從而為電力生產(chǎn)人員確定是否需要進行二次調(diào)頻爭得了預(yù)判應(yīng)對時間，提高了抽水蓄能電站應(yīng)對電網(wǎng)突發(fā)事故的應(yīng)對能力以及抽水蓄能電站的電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量;[0100](2)通過報警器提供在發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)頻率越限時能夠及時報警的功能，為電力生產(chǎn)人員爭取越限處理時間，可有效防止重大事故的發(fā)生，有利于維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定；[0101](3)通過諧波過濾器提供諧波濾除功能，能夠濾除抽水蓄能電站在利用SFC拖動發(fā)電機組從靜止到額定轉(zhuǎn)速過程中產(chǎn)生的干擾諧波，避免因諧波引起電網(wǎng)頻率顯示異常的現(xiàn)象；[0102](4)通過預(yù)設(shè)輸入端提供根據(jù)需要設(shè)置報警上限頻率值和報警下限頻率值的功能，為抽水蓄能電站根據(jù)不同的電力任務(wù)需要設(shè)置不同的符合要求的電網(wǎng)頻率范圍提供了方便；[0103](5)通過報警測試器提供定期或不定期對報警器進行測試的功能，若發(fā)現(xiàn)報警器不能正常報警，則可及時進行維修處理，保證了在需要報警時報警器能夠正常發(fā)揮報警功倉泛;[0104](6)通過工頻發(fā)生器實現(xiàn)對整個智能頻率表進行校驗的功能，可判斷智能頻率表是否能夠獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值并及時地顯示出來，從而可以判斷該智能頻率表的精度和實時性是否能滿足抽水蓄能電站的需要；[0105]( 7)確定當前電網(wǎng)頻率值低于某一預(yù)定頻率值時，觸發(fā)發(fā)電機組的低頻自主啟動功能，即自動啟動機組抽水停機或者啟動機組發(fā)電等功能，以盡快提高當前電網(wǎng)頻率，避免造成更嚴重的電力事故；[0106](8)提供打印接口，能夠打印輸出電網(wǎng)頻率值,為電力生產(chǎn)人員進行分析和事故調(diào)查提供依據(jù)；[0107](9)顯示器具有夜光顯示功能，可以在夜間或其他原因?qū)е码娏ιa(chǎn)人員不能看清顯示器顯示值時，打開夜光顯示功能，從而保證電力生產(chǎn)人員能夠正常工作；提供各種適應(yīng)人體工程學(xué)的功能， 例如具有顯示器高度調(diào)節(jié)、觀看角度調(diào)節(jié)和光線柔和度調(diào)節(jié)等功能，顯示器采用不同顏色和不同字體大小顯示電網(wǎng)頻率值，為電力生產(chǎn)人員提供了良好的工作Tno[0108]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，包括:頻率采樣器、中央處理器和顯示器;其中， 頻率采樣器，分別連接所述電網(wǎng)和中央處理器，用于接收電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟?，根?jù)所述正弦交流電輸出頻率方波信號給中央處理器； 中央處理器，分別連接所述頻率采樣器和顯示器，用于接收所述頻率方波信號，根據(jù)所述頻率方波信號獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值，將所述電網(wǎng)頻率值輸出給顯示器； 顯示器，連接所述中央處理器，用于顯示所述電網(wǎng)頻率值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，還包括:報警器，連接所述中央處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，還包括:預(yù)設(shè)輸入端，連接所述中央處理器，用于設(shè)定所述預(yù)設(shè)的電網(wǎng)頻率范圍，并傳輸給中央處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，還包括:報警測試器，連接所述中央處理器，用于對中央處理器控制報警器報警的功能進行測試。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，還包括:諧波過濾器，連接于所述電網(wǎng)和頻率采樣器之間，用于將電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行諧波過濾處理后，發(fā)送給所述頻率采樣器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，還包括:雙投開關(guān)和工頻發(fā)生器；其中， 雙投開關(guān)，一端連接所述諧波過濾器，另一端連接所述電網(wǎng)或工頻發(fā)生器，用于將所述諧波過濾器和電網(wǎng)導(dǎo)通，或 者，將所述諧波過濾器和工頻發(fā)生器導(dǎo)通； 工頻發(fā)生器，當雙投開關(guān)將諧波過濾器和工頻發(fā)生器導(dǎo)通時，用于生成正弦交流電校驗信號并發(fā)送給諧波過濾器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，還包括:變壓器，分別連接所述電網(wǎng)和雙投開關(guān)的另一端，當雙投開關(guān)將諧波過濾器和電網(wǎng)導(dǎo)通時，用于將電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行降壓處理后，輸出給諧波過濾器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，還包括:交直流轉(zhuǎn)換器，分別連接所述電網(wǎng)、顯示器和中央處理器，用于對電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟娺M行整流和降壓處理，并輸出低壓直流電給顯示器和中央處理器。
9.根據(jù)權(quán)利要求rs任一所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，所述顯示器具有夜光顯示功能；則所述抽水蓄能電站智能頻率表還包括: 夜光燈開關(guān)，連接所述顯示器，用于開啟或關(guān)閉顯示器的夜光顯示功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求f8任一所述的抽水蓄能電站智能頻率表，其特征在于，還包括:打印接口，連接所述中央處理器，用于將所述電網(wǎng)頻率值輸出給打印機進行打印。
專利摘要本實用新型提供一種抽水蓄能電站智能頻率表，該智能頻率表包括頻率采樣器，分別連接電網(wǎng)和中央處理器，用于接收電網(wǎng)傳輸?shù)恼医涣麟姡鶕?jù)正弦交流電輸出頻率方波信號給中央處理器；中央處理器，分別連接頻率采樣器和顯示器，用于接收頻率方波信號，根據(jù)頻率方波信號獲得精確至千分位的電網(wǎng)頻率值，將電網(wǎng)頻率值輸出給顯示器；顯示器，連接中央處理器，用于顯示電網(wǎng)頻率值。相比現(xiàn)有的電網(wǎng)頻率監(jiān)測手段，本實用新型提供的電網(wǎng)頻率值精度更高，能夠覆蓋到一次調(diào)頻的千分位調(diào)頻死區(qū)，為判斷一次調(diào)頻是否將電網(wǎng)頻率調(diào)整至規(guī)定范圍內(nèi)提供了良好的判斷依據(jù)，提高了抽水蓄能電站應(yīng)對電網(wǎng)突發(fā)事故的能力以及抽水蓄能電站的電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號G01R23/02GK203101509SQ201220574500
公開日2013年7月31日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者李紅偉, 董陽偉, 王勇 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)新源控股有限公司, 國網(wǎng)新源控股有限公司電力檢修分公司