一种应用于发电机温度测量系统的上位机滤波方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发电机温度测量系统，具体说是一种应用于发电机温度测量系统的上 位机滤波方法。
【背景技术】
[0002] 发电厂温度测量系统由现地测温装置，现地控制单元IXU以及上位机组成。测温 装置一般为测温电阻，如PT100等。现地控制单元LCU内的温度转换器通过产生恒流源对 测温电阻进行电流的注入，通过测量电阻两端的电压可以得到测温电阻的阻值，之后便可 通过阻值换算公式计算出温度值。同时，还可以对信号进行初始滤波，以尽量降低各种干扰 对温度测量的影响。最后，由上位机负责对收集的信号进行显示，供值班人员查看。然而， 电厂中存在较强电磁场干扰，特别是在电磁场变化剧烈，如：电气制动时，温度测量值会发 生较大的波动。由于现地控制单元的负荷率较高，若采用较复杂的滤波算法会增加其负荷 率，会对温度的实时监控及其他设备的控制产生负面影响；同时，电厂内电磁场的变化有时 并不规律，简单的滤波算法并不总能很好的发挥作用，所以亟需一种新的屏蔽干扰的方法， 在不影响发电机组运行效率的情况下，提高温度测量的准确性。
[0003] 现有的利用测温电阻测量温度的技术主要有：恒流注入法、电桥测温法等，测量的 温度值会在现地利用PLC等设备进行简单的滤波处理。现有技术主要有两个缺点：1)、现地 控制设备的负荷率过高，影响设备的运行效率。2)、由于现地控制设备的存储和计算能力较 差，所能提供的滤波算法较为简单，对许多干扰无法起到抑制作用。
【发明内容】
[0004] 由于发电机在运行期间存在强大的电磁场，传统RTD测温回路受电磁场干扰的影 响，其测量的温度存在周期性波动的现象，为避免这类特殊误差对发电机监控系统产生干 扰，需对测量信号进行滤波处理，而在现地利用PLC进行滤波处理会使监控系统的负荷率 大幅增加，遂本发明提供一种应用于发电机温度测量系统的上位机滤波方法，对测量的温 度信号进行滤波处理，在兼顾响应速度的同时，减小测量误差，具有对干扰有良好的抑制作 用、平滑度高等优点。
[0005] 本发明所采用的技术方案是：
[0006] -种应用于发电机温度测量系统的上位机滤波方法，步骤1 :上位机以单位时间T 为间隔，记录温度值，存入队列C[N]，队列长度固定为N;
[0007] 步骤2 :将每次采样到的新数据放入队尾，并将队首的一位数据扔掉；
[0008]步骤3:若监控系统显示温度的刷新时间为T'，则每隔T'时间，对队列中的N个 数据进行算数平均，即获得新的滤波值，提供给监控系统显示及判断；
[0009] 其中，T值的设定与测温系统所需的响应速度相关，如T为1秒，则每秒钟均需记 录温度值；N值的设定即关系到系统的响应速度，同时与滤波的性能相关，N值不宜过大，也 不宜过小，优化设置N=T' /T;T'为监控系统中温度值的实际刷新时间间隔。
[0010] 具体算法伪代码描述为：
[0011] 定义队列长度N;
[0012] 定义队列C[N];
[0013]
[0014] 该算法的计算复杂度为0[N]，算法中用于存储数据的数组可用链表代替，算法复 杂度即可适当优化。
[0015] 本发明一种应用于发电机温度测量系统的上位机滤波方法，技术效果如下：
[0016] 1)、在上位机实现滤波算法，有利于降低现地控制单元的负荷率，可移植性高。
[0017] 2)、在兼顾响应速度的同时，减小了测量误差，具有对干扰有良好的抑制作用、平 滑度高等优点。
[0018] 3)、本发明提出在上位机中采取滑动平均滤波算法来对温度信号滤波，不同于以 往在现地控制设备中采用滤波算法的思路。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实施例中滤波前后温度数据对比图。
【具体实施方式】
[0020] 一种应用于发电机温度测量系统的上位机滤波方法，步骤1 :上位机以单位时间T 为间隔，记录温度值，存入队列C[N]，队列长度固定为N;
[0021] 步骤2 :将每次采样到的新数据放入队尾，并将队首的一位数据扔掉；
[0022] 步骤3:若监控系统显示温度的刷新时间为T'，则每隔T'时间，对队列中的N个 数据进行算数平均，即获得新的滤波值，提供给监控系统显示及判断；
[0023] 其中，T值的设定与测温系统所需的响应速度相关，如T为1秒，则每秒钟均需记 录温度值；N值的设定即关系到系统的响应速度，同时与滤波的性能相关，N值不宜过大，也 不宜过小，优化设置N=T' /T;T'为监控系统中温度值的实际刷新时间间隔。
[0024] 具体算法伪代码描述为：
[0025] 定义队列长度N;
[0026] 定义队列C[N];
[0027]
[0028]
[0029] 该算法的计算复杂度为0[N]，算法中用于存储数据的数组可用链表代替，算法复 杂度即可适当优化。
[0030] 本发明提出在上位机中采取滑动平均滤波算法，利用计算机的处理能力，起到高 效率的滤波作用，防止干扰引起的温度测量值波动问题。
[0031] 实施例：
[0032] 如表1所示，此温度数据为每个1秒的100组温度数据，电厂监控系统设定每隔5 秒进行一次温度显示，即T= 1，T' = 5。设定上位机算法队列长度为5,即N= 5。由于T' =5,计算机监控系统的显示时间依次为第5秒、第10秒、第15秒……，使用滤波算法前显 示的温度数据为：27. 7°C、33. 5°C、27. 5°C……，而使用算法后的温度显示值为显示时刻前5 个时间点数据的滑动平均，则滤波算法后的显示数据依次为：29. 9°C、31. 9°C、29. 6°C……。
[0033] 表1电厂实测温度数据
[0034]
[0035] 图1显示了滤波前后的温度显示数据的对比，波动幅值大幅降低。
【主权项】
1. 一种应用于发电机溫度测量系统的上位机滤波方法，其特征在于包括W下步骤： 步骤1 :上位机W单位时间T为间隔，记录溫度值，存入队列C[闲，队列长度固定为N; 步骤2 :将每次采样到的新数据放入队尾，并将队首的一位数据扔掉； 步骤3:若监控系统显示溫度的刷新时间为T'，则每隔T'时间，对队列中的N个数据 进行算数平均，即获得新的滤波值，提供给监控系统显示及判断； 其中，T值的设定与测溫系统所需的响应速度相关，如T为1秒，则每秒钟均需记录溫 度值；N值的设定即关系到系统的响应速度，同时与滤波的性能相关，N值不宜过大，也不宜 过小，优化设置N=T'/T;T'为监控系统中溫度值的实际刷新时间间隔。2. -种滑动平均滤波算法：该算法的计算复杂度为O[闲，算法中用于存储数据的数组可用链表代替，该算法应用 在在发电机溫度测量系统中。
【专利摘要】一种应用于发电机温度测量系统的上位机滤波方法，上位机以单位时间T为间隔，记录温度值，存入队列C[N]，队列长度固定为N；将每次采样到的新数据放入队尾，并将队首的一位数据扔掉；若监控系统显示温度的刷新时间为T′，则每隔T′时间，对队列中的N个数据进行算数平均，即获得新的滤波值，提供给监控系统显示及判断；其中，T值的设定与测温系统所需的响应速度相关，如T为1秒，则每秒钟均需记录温度值；N值的设定即关系到系统的响应速度，同时与滤波的性能相关，N值不宜过大，也不宜过小，优化设置N＝T′/T；T′为监控系统中温度值的实际刷新时间间隔。本发明一种应用于发电机温度测量系统的上位机滤波方法，对测量的温度信号进行滤波处理，在兼顾响应速度的同时，减小测量误差，具有对干扰有良好的抑制作用、平滑度高等优点。
【IPC分类】G01K7/16, H01P1/20
【公开号】CN105203218
【申请号】CN201510552170
【发明人】刘祖浩, 张元栋, 吕红琴, 周兴华, 胡先洪
【申请人】中国长江电力股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月1日