[发明专利]抽水蓄能电站静止变频启动机端频率检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抽水蓄能电站静止变频启动频率检测方法，用于控制抽水蓄能电站静止变频启动。

背景技术

目前，在世界各国，抽水蓄能电站一般都将静止变频启动作为首选的启动方式，在抽水蓄能电站自动控制系统及成套设备中，静止变频器为其中的关键启动设备，对于保证大型抽水蓄能机组的快速可靠启动和抽水蓄能电站的稳定运行具有重要意义。长期以来，我国大型抽水蓄能电站控制系统设备一般采用与主机捆绑招标的方式从国外引进，国内的研究单位和设备厂商参与甚少。因此，国内在此方面的研究很少，尤其在抽水蓄能电站静止变频启动控制这一核心技术方面，国内尚无文献对此进行深入研究。

发明内容

针对抽水蓄能电站静止变频启动电机控制的要求，本发明提出一种分断检测同步电机定子电压的频率方法，实现同步电机在低频启动过程中定子电流的控制。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案，

抽水蓄能电站静止变频启动机端频率检测方法，包括以下步骤：

1）合上霍尔检测通道开关K1，电机侧的三相电压A、B、C接入霍尔传感器，通过霍尔传感器的测量，把电机侧的三相电压转换成低压信号；低压信号经过二阶深度滤波；再经过信号放大，再经过一阶深度滤波，再通过整形电路把交流信号整形为方波信号；方波信号经过底板总线送入FPGA，通过FPGA处理芯片对方波进行测频；DSP处理芯片通过对FPGA处理芯片的数据读取，获得电机电压的频率信号，通过频率信号来计算电压幅值和脉冲的发送时刻；

2）当DSP通过对FPGA的数据读取，获得电机的电压频率大于15Hz，同时小于30 Hz时，霍尔检测通道开关K1；电机侧的三相电压A、B、C接入电压传感器，通过电压传感器的测量，把电机侧的三相电压转换成低压信号；低压信号经过二阶深度滤波，再经过信号放大，再经过一阶深度滤波；再通过整形电路把交流信号整形为方波信号；方波信号经过底板总线送入FPGA，通过FPGA处理芯片对方波进行测频；DSP处理芯片通过对FPGA处理芯片的数据读取，获得电机电压的频率信号，通过频率信号来计算电压幅值和脉冲的发送时刻；

3）DSP通过对FPGA的数据读取，获得电机的电压频率大于30Hz，同时小于50Hz时，电机侧的三相电压A、B、C接入电压传感器，通过电压传感器的测量，把电机侧的三相电压转换成低压信号；低压信号经过二阶深度滤波，再经过信号放大，再经过一阶深度滤波；再通过整形电路把交流信号整形为方波信号，方波信号经过底板总线送入FPGA，通过FPGA处理芯片对方波进行测频，DSP处理芯片通过对FPGA处理芯片的数据读取，获得电机电压的频率信号，通过频率信号来计算电压幅值。

所述步骤1）中二阶滤波的截止频率为50Hz，一阶滤波截止频率为100 Hz。

所述步骤2）中二阶滤波的截止频率为70Hz，一阶滤波截止频率为100 Hz。

所述步骤3）中二阶滤波的截止频率为100Hz，一阶滤波截止频率为100 Hz。

所述信号放大的倍数为10倍。

脉冲信号由方波信号的过零点来决定，用于驱动电机。

所述低压信号的电压范围是 -5V~+5V。

本发明的有益效果在于，可以实现对抽水蓄能电站静止变频启动机端频率更加准确的测量。

附图说明

图1是本发明的流程图 。

图2是NES5500控制器结构图。

图3 0.5Hz–15Hz测频、测压通道框图。

图4是15Hz–30Hz测频、测压通道框图。

图5是30Hz–50Hz 测频、测压通道框图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实例对本发明作进一步详细描述。

本发明针对同步电机在低频时，定子电压较低，无法准确测量定子电压的频率，采用三段测频方法。频率段分别为0.5Hz – 15Hz, 15Hz – 30Hz, 30Hz– 50Hz。本测频方法在NES5500控制器上实现，NES5500控制器分为电源模块、模拟量测量模块、DSP和FPGA处理器模块、开关量模块和脉冲触发模块。每个模块之间通过总线的方式进行数据交互和控制协调，数据的处理和控制在DSP和FPGA处理器中实现，模块之间的关系如图2所示。测频的实现主要在模拟量模块和DSP和FPGA处理器模块来实现。

第一步、交流220V、直流220V供电，交流220V、直流220V为互备电源，其中直流220V为电厂的直流屏后备电源。