专利名称：阻尼振荡的检测及调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电网控制技术，尤其涉及一种阻尼振荡的检测及调节装置。
背景技术：
电网中的振荡阻尼是影响电网稳定性的重要因素，电网的的机电振荡阻尼，是判断与之相联的机组潜在危险性的一个有力工具。采用固定串补的线路将在一定频率范围内产生负阻尼，一旦此负阻尼的幅值超过了发电机组的机械正阻尼，则机组的轴系极有可能因为遭受扰动而引发次同步谐振。
为了避免这种不稳定因素，需要对电网的振荡阻尼进行检测，并且及时根据阻尼的状况进行调节，确保机组的稳定运行。
发明内容
本发明只在提出一种热电机组的阻尼振荡的控制技术。根据本发明，提出一种阻尼振荡的检测及调节装置，该阻尼振荡的检测及调节装置用于热电机组，包括阻尼振荡采样模块、阻尼状态分析模块和阻尼控制模块。阻尼振荡采样模块从连接热电机组的电网采样阻尼振荡样本。阻尼状态分析模块连接到阻尼振荡采样模块，根据阻尼振荡样本分析阻尼状态，产生阻尼状态分析信号。阻尼控制模块连接到阻尼状态分析模块，根据阻尼状态分析信号产生阻尼控制信号，阻尼控制信号施加到电网中，调节阻尼状态。在一个实施例中，阻尼振荡采样模块包括振荡触发电路、LC振荡回路和脉冲采样电路。振荡触发电路包括第一三极管和基极偏置电阻。LC振荡回路包括电感、电容，LC振荡回路连接到电源作为激励源，LC振荡回路连接到第一三极管的集电极。脉冲采样电路包括第二三极管，第二三极管在LC振荡回路的振幅达到预定值时导通，产生脉冲信号。在一个实施例中，LC振荡回路包括隔断电路，隔断电路在LC振荡回路起振后切断激励源，LC振汤回路自由振汤裳减。在一个实施例中，阻尼控制模块包括振荡波产生电路、高压充电电路和充电开关。振荡波产生电路产生阻尼振荡波作为阻尼控制信号。高压充电电路连接到振荡波产生电路，为振荡波产生电路充电。充电开关连接在高压充电电路和振荡波产生电路之间。在一个实施例中，振荡波产生电路包括振荡线圈和滤波器件。滤波器件包括滤波电感、滤波电阻和滤波电容。在一个实施例中，高压充电电路包括高压波回路和充电回路。高压波回路包括互感线圈和整流回路。充电回路包括充电电阻和充电电容。本发明的阻尼振荡的检测及调节装置能够实时检测电网的振荡阻尼，并根据阻尼的状况进行调节，确保热电机组的稳定运行。
图I揭示了根据本发明的一实施例的阻尼振荡的检测及调节装置的结构框图。
图2揭示了根据奔发明的一实施例的阻尼振荡的检测及调节装置中阻尼振荡采样模块的电路图。图3揭示了根据奔发明的一实施例的阻尼振荡的检测及调节装置中阻尼控制模块的电路图。
具体实施例方式参考图I所示，本发明揭示了一种阻尼振荡的检测及调节装置，用于热电机组，该阻尼振荡的检测及调节装置100包括阻尼振荡采样模块102、阻尼状态分析模块104和阻尼控制模块106。阻尼振荡采样模块102从连接热电机组的电网采样阻尼振荡样本。阻尼状态分析模块104连接到阻尼振荡采样模块102，根据阻尼振荡样本分析阻尼状态，产生阻尼状态分析信号。阻尼控制模块106连接到阻尼状态分析模块，根据阻尼状态分析信号产生阻尼控·制信号，阻尼控制信号施加到电网中，调节阻尼状态。参考图2所示，该阻尼振荡采样模块102包括振荡触发电路、LC振荡回路和脉冲采样电路。振荡触发电路包括第一三极管Tl和基极偏置电阻Rl。LC振荡回路包括电感LI、电容Cl。LC振荡回路连接到电源VCC作为激励源。LC振荡回路连接到第一三极管Tl的集电极。在图2所示的实施例中，LC振荡回路还包括隔断电路，隔断电路包括电容C3，隔断电路在LC振汤回路起振后切断激励源，使得LC振汤回路自由振汤裳减。脉冲米样电路包括第二三极管T2，第二三极管T2在LC振荡回路的振幅达到预定值时导通，产生脉冲信号。继续参考图2所示，该阻尼振荡采样模块102的工作原理如下振荡触发电路由第一三极管Tl和基极偏置电阻Rl组成。来自电网的信号输入到A端，电网信号的变化使第一三极管Tl导通，连接在第一三极管Tl的集电极上的LC振荡回路(包括电感LI和电容Cl)的一端被拉低，LC振荡回路的另一端经源电阻R2接正电源VCC，VCC作为LC振荡回路的激励源，在激励源的作用下，LC振荡回路开始振荡。LC振荡回路包括隔断电路，即电容C3，电容C3起到隔断作用，使得第一三极管Tl在导通后又迅速截止，保证LC振荡回路在起振后能迅速切断激励源，LC振荡回路进入自由振荡衰减的阶段。LC振荡回路与脉冲采样电路之间由电容C2进行隔离。LC振荡回路的振荡过程中对电容C2进行充放电，电容C2连接到第二三极管T2的基极，第二三极管T2的发射极通过源电阻R2接正电源VCC，第二三极管T2的集电极通过接地电阻R3接地。在第二三极管T2和接地电阻R3之间引出输出端B。如果LC振荡回路的振幅足够大，大于第二三极管T2的导通电压，第二三极管T2就会导通。第二三极管T2每一次导通，就会在输出端B形成一个脉冲信号。脉冲信号的数量反映了第二三极管T2的导通次数，也反映了 LC振荡回路的振荡状态。在阻尼振荡的状态下，LC振荡回路的振荡幅度逐渐缩小，脉冲个数应当小于一个设定的值。而在欠阻尼振荡的状态下，LC振荡回路的振荡幅度减小的比较缓慢，脉冲个数较多，会大于一个设定的值。通过检验在输出端B获得的脉冲信号的个数，就能够判断LC振荡回路的振荡状态。阻尼振荡采样模块102在输出端B获得的脉冲信号的个数被作为阻尼振荡样本提供给阻尼状态分析模块104。阻尼状态分析模块104根据阻尼振荡样本分析阻尼状态并产生阻尼状态分析信号。对于阻尼状态分析模块104来说，如果脉冲信号个数较多(大于设定值)，说明阻尼振荡采样模块102中的LC振荡回路处于欠阻尼振荡状态，而该LC振荡回路是由来自于电网的信号驱动的，因此反映出电网的阻尼振荡欠佳，可能处于欠阻尼振荡，需要对阻尼振荡进行调节。如果脉冲信号个数较少(小于设定值)，说明阻尼振荡采样模块102中的LC振荡回路处于阻尼振荡状态，相应的，电网的阻尼振荡正常，不需要进行调节。阻尼状态分析模块104由此产生阻尼状态分析信号，并提供给阻尼控制模块106，告知阻尼控制模块106是否需要产生阻尼控制信号来调节阻尼状态。参考图3所示，阻尼控制模块106包括振荡波产生电路、高压充电电路和充电开关。高压充电电路通过充电开关连接到振荡波产生电路，为振荡波产生电路充电。振荡波产生电路产生阻尼振荡波作为阻尼控制信号。参考图3所示，高压充电电路包括高压波回路和充电回路。高压波回路包括互感线圈T和整流回路Z。充电回路包括充电电阻Rll和充电电容Cl I。振荡波产生电路包括振荡线圈Lll和滤波器件，滤波器件包括滤波电感L12、滤波电阻R12和滤波电容C12。继续参考图3所示，该阻尼控制模块106的工作原理如下高压充电电路包括高压波回路和充电回路。高压波回路包括互感线圈T和整流回路Z。来源于交流电的电源信号 交流电源信号在互感线圈T的一次侧输入后，通过二次侧线圈互感完成升压。升压后的电压波经过整流回路Z整流滤波后在电容ClO两端形成比较稳定的高压波信号。该高压波信号对充回路进行充电，充电回路由充电电阻Rll和充电电容Cll组成，高压波信号通过充电电阻Rll对充电电容Cll充电，为振荡波产生电路每一次产生振荡波做好准备。高压充电电路与振荡波产生电路之间通过充电开关K相连。振荡波产生电路包括振荡线圈Lll和滤波器件。滤波器件包括滤波电感L12、滤波电阻R12、滤波电容C12，还包括用于输出端的输出电阻R13。在高压充电电路完成充电后，使得充电开关K导通。充电电容Cll向振荡波产生电路放电。放电过程中，振荡线圈Lll起振产生振荡波，振荡波经滤波电感L12、滤波电阻R12、滤波电容C12滤波后在输出端C形成阻尼振荡波。输出电阻R13用于输出端C的阻尼振荡波输出。在充电电容Cll 一次放电完成后,充电开关K重新断开，充电电容Cll进行充电为下一次放电做准备。这样，就能够根据需要在输出端C得到阻尼振荡波。阻尼控制模块106利用输出端C的阻尼振荡波作为阻尼控制信号，在需要调节电网阻尼状态的时候将该阻尼振荡波作为正阻尼施加于电网中。本发明的阻尼振荡的检测及调节装置能够实时检测电网的振荡阻尼，并根据阻尼的状况进行调节，确保热电机组的稳定运行。
权利要求
1.一种阻尼振荡的检测及调节装置，其特征在于，该阻尼振荡的检测及调节装置用于热电机组，包括 阻尼振荡采样模块,从连接热电机组的电网采样阻尼振荡样本； 阻尼状态分析模块，连接到所述阻尼振荡采样模块，根据所述阻尼振荡样本分析阻尼状态，产生阻尼状态分析信号； 阻尼控制模块，连接到所述阻尼状态分析模块，根据阻尼状态分析信号产生阻尼控制信号，阻尼控制信号施加到所述电网中，调节阻尼状态。
2.如权利要求I所述的阻尼振荡的检测及调节装置，其特征在于，所述阻尼振荡采样模块包括 振荡触发电路，振荡触发电路包括第一三极管和基极偏置电阻； LC振荡回路，包括电感、电容，LC振荡回路连接到电源作为激励源，LC振荡回路连接到第一三极管的集电极； 脉冲采样电路，包括第二三极管，第二三极管在LC振荡回路的振幅达到预定值时导通，产生脉冲信号。
3.如权利要求2所述的阻尼振荡的检测及调节装置，其特征在于，所述LC振荡回路包括隔断电路，隔断电路在LC振汤回路起振后切断激励源，LC振汤回路自由振汤裳减。
4.如权利要求I所述的阻尼振荡的检测及调节装置，其特征在于，所述阻尼控制模块包括 振荡波产生电路，产生阻尼振荡波作为阻尼控制信号； 高压充电电路，连接到所述振荡波产生电路，为振荡波产生电路充电； 充电开关，连接在所述高压充电电路和振荡波产生电路之间。
5.如权利要求4所述的阻尼振荡的检测及调节装置，其特征在于，所述振荡波产生电路包括 振荡线圈； 滤波器件，包括滤波电感、滤波电阻和滤波电容。
6.如权利要求4所述的阻尼振荡的检测及调节装置，其特征在于，所述高压充电电路包括 高压波回路，包括互感线圈和整流回路； 充电回路，包括充电电阻和充电电容。
全文摘要
本发明揭示了一种阻尼振荡的检测及调节装置，该阻尼振荡的检测及调节装置用于热电机组，包括阻尼振荡采样模块、阻尼状态分析模块和阻尼控制模块。阻尼振荡采样模块从连接热电机组的电网采样阻尼振荡样本。阻尼状态分析模块连接到阻尼振荡采样模块，根据阻尼振荡样本分析阻尼状态，产生阻尼状态分析信号。阻尼控制模块连接到阻尼状态分析模块，根据阻尼状态分析信号产生阻尼控制信号，阻尼控制信号施加到电网中，调节阻尼状态。本发明的阻尼振荡的检测及调节装置能够实时检测电网的振荡阻尼，并根据阻尼的状况进行调节，确保热电机组的稳定运行。
文档编号G01R31/00GK102957158SQ201110243220
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者张明, 徐帅 申请人:上海漕泾热电有限责任公司