[实用新型]小型水力发电机测控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于50MW及以下各种容量、各种接线方式的小型水力发电机测控装置。主要应用于电力系统对发电机运行状态的监测与控制。

背景技术

我国小水电资源十分丰富，50MW（含50MW）以下的小水电资源可开发量达到1.28亿KW。全国1/3以上地区电力资源由小型水电站提供，开发小型水电站已成为我国推进农村电气化的重要途径，小水电资源为解决广大农村和偏远山区等大电网难以覆盖的地区用电起到了积极而有效的作用。在现有的小水电站中，受技术制约，发电机设备陈旧老化，存在运行水平低、经济效益差、事故频繁等问题，严重影响小水电的经济效益。发电机是电力系统中的重要组成部分，单机容量已达百万千瓦，其安全运行直接关系到电力系统的稳定性和用户用电的可靠性，因此对发电机的运行状态进行有效的监控及保护显得十分必要。目前电力系统中发电机继电保护装置大多为一般的常规技术，这些常规产品已经越来越跟不上蓬勃发展的电网需求。随着通信和计算机技术的不断发展，把计算机监控、数据采集与处理、顺序控制、励磁、调速、自动准同期、功率调节、保护等多项技术融合在发电机的监测与控制中，已经是电力保护的大趋势，基于微机的小型水力发电机测控装置正是顺应这样的大趋势下出现的产品。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述的不足之处，提供一种安全，稳定，智能的适用于50MW及以下各种容量、各种接线方式的小型水力发电机检测与控制装置。主要用于对发电机机端电气量遥测、开关量遥信、发电机出口断路器和灭磁开关的分/合闸控制、并网后的发电机根据运行方式灵活的调频、调压以及停机操作等。

为了实现上述目的本实用新型采用如下技术方案：小型水力发电机测控装置包括中央处理系统、数据采集系统、开关量输入/输出系统、人机交互和电源系统。

其中：所述中央处理系统包括存储器、双看门狗复位电路、RS232C、CAN、工业以太网、RS485和CPU，所述存储器与CPU连接实现数据存储或读取，双看门狗复位电路与CPU连接监控CPU中的程序运行，RS232C、CAN、工业以太网和RS485分别与CPU连接，CPU通过RS232C、CAN总线、工业以太网或RS485通讯方式与外部进行通讯。

所述数据采集系统包括A/D转换器、电压互感器、低通滤波器和电流互感器，低通滤波器将电压互感器和电流互感器采集的电压信号和电流信号滤波后输入A/D转换器，A/D转换器进行模数转换后，将数字信号输入中央处理系统的CPU处理；

所述开关量输入/输出系统包括发电机状态检测电路、光电隔离和驱动电路，发电机状态检测电路采集的发电机状态信号通过光电隔离后输入中央处理系统的CPU处理，然后CPU得到一控制信号，将其发送给驱动电路驱动执行元件完成操作机构的跳闸、合闸操作及防跳跃。

所述人机交互与中央处理系统通过RS232C连接。

所述电源系统将输入的220V交流转变为+5V、±12V和+24V的直流电压，分别用于中央处理系统、数据采集系统和开关量输入/输出系统。

本实用新型的有益效果是：

1.装置采用统一的全封闭铝合金机箱，背插式结构设计。这样的成套微机保护装置，对于设计、运行及维护带来了极大方便。

2. CPU插件的总线不出芯片，在同一片CPU内部完成几乎所有的数据操作，同时采用VxWorks实时多任务操作系统，大大提高了系统可靠性和数据处理能力。

3. 采用一种带二阶差分滤波环节的全波傅氏算法，实现了电力参数的高精度快速测试。

4. 具有以太网、串行口、光纤接口等多种高速可靠的通信接口用于系统扩展，装置的扩展性和配置灵活性大大增强。

附图说明

图1本实用新型的组成结构原理图；

图中：1-中央处理系统，1.1-存储器，1.2-双看门狗复位电路，1.3- RS232C，1.4-CAN，1.5-工业以太网，1.6-RS485和1.7-CPU，2-数据采集系统，2.1-A/D转换器，2.2-电压互感器，2.3-低通滤波器，2.4-电流互感器，3-开关量输入/输出系统，3.1-发电机状态检测电路，3.2-光电隔离，3.3-驱动电路，4-人机交互，5-电源系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的介绍：如附图1所示，本实用新型主要由：中央处理系统1、数据采集系统2、开关量输入/输出系统3、人机交互4和电源系统5五个部分组成。