专利名称：基于同步采样的热工和电气参数综合测量记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于分析电力系统低频振荡问题的电子仪器设备，尤 其是一种基于同步采样的热工和电气参数综合测量记录分析仪。
背景技术：
以往电力系统低频振荡的研究中几乎都忽略了原动机功率的变化，原动机 在火电厂指得是汽轮机，在水电厂则指得是水轮机，它们都是提供原始动力的 机器。传统研究中，认为原动机热力过程或水力过程本身是一个慢过程，热工
参数中0.2-2.5Hz范围内的快速扰动一直没有被关注、被测量，只有在研究电 力系统长期动态稳定时才考虑它们的影响，所以在研究电力系统稳定问题时没 有考虑火力发电厂热力系统动态以及水电厂水轮机及其调速系统动态，这种状 况影响了对某些电力系统低频振荡问题的正确认识。另一方面，现有热工参数 和电气参数的测量通常采用不同的仪器，不能实现数据同步采样。此外，不同 仪器的数据精度、数据格式往往差别较大，在同一时标下分析设备和电网故障 几乎不可能。 发明内容
本实用新型的目的就是提供一种能将发电厂中的热工参数和电气参数同 步采样组合在一起量测，测量数据精度高、准确的基于同步采样的热工和电气 参数综合测量记录仪。
本实用新型的基于同步采样的热工和电气参数综合测量记录仪，包括高压 开入板、低压开入板、GPS和扭振板、模拟量采集板、录波板、管理板、自定 义总线、触摸屏、以太网接口和硬盘，其中，低压开入板采集高压开入板转换 后的开入信号，并将开入信号送给录波板。GPS和扭振板接收外部引入的GPS 秒脉冲，采用硬件产生同步采样脉冲，通过仪器背板的自定义总线将同步采样 脉冲发送给模拟量采集板和录波板用于同步采样。模拟量采集板完成高速数据
3采集及数字滤波，计算出交流量和直流量的实际值，通过双口RAM向录波板发 送。录波板通过双口 RAM收集GPS和扭振板、模拟量采集板的数据，然后根 据自定义的录波启动判据，判断是否有异常情况或有信号突变，自动启动录波， 自动生成C0MTRADE标准数据格式录波文件快速存入硬盘，并且将实时及故障 录波数据上送给触摸屏，同时接受触摸屏的定值修改指令。管理板通过以太 网接口与其它计算机进行通信，实现定值文件和配置文件远方管理和故障录波 数据的上载功能。
本实用新型的基于同步采样的热工和电气参数综合测量记录仪与现有的 记录分析仪相比，具有以下优点1、可同时采集交流量(电压或电流)、直 流量、脉冲量，各通道的性质可由定值配置，根据不同的信号性质对采集数据 进行不同处理；2、基于GPS统一时钟的数据同步采样，使得采集数据能够根 据绝对时标在同一个时间坐标系上进行分析；3、提供标准的数据格式文件， 第三方分析程序可以很方便的获取和分析采集的数据，为相关研究工作提供了 便利。
图1为本实用新型的硬件体系结构示意图； 图2为本实用新型的同步采样方案示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。 如图1， 一种基于同步采样的热工和电气参数综合测量记录仪，包括高压 开入板l、低压开入板2、 GPS和扭振板3、模拟量采集板4、录波板5、管理 板6、自定义总线7、触摸屏8、以太网接口9和硬盘10，其中，低压开入板2 采集高压开入板1转换后的开入信号，并将开入信号送给录波板5。 GPS和扭 振板3接收外部引入的GPS秒脉冲，采用硬件产生同步采样脉冲，通过仪器背 板的自定义总线7将同步采样脉冲发送给模拟量采集板4和录波板5用于同步 采样。模拟量采集板4完成高速数据采集及数字滤波，计算出交流量和直流量 的实际值，通过双口 RAM向录波板5发送。录波板5通过双口 RAM收集GPS和扭振板3、模拟量采集板4的数据，然后根据自定义的录波启动判据，判断 是否有异常情况或有信号突变，自动启动录波，可以记录异常前30秒，异常 后5分钟的数据，自动生成C0MTRADE标准数据格式录波文件快速存入硬盘10， 并且将实时及故障录波数据上送给触摸屏8，同时接受触摸屏8的定值修改指 令。管理板6通过以太网接口 9与其它计算机进行通信，实现定值文件和配置 文件远方管理和故障录波数据的上载等功能。
如图2，首先GPS接收单元提供全球统一的秒脉冲信号，其次根据秒脉冲 信号，应用可编程逻辑器件硬件产生同步采样脉冲，最后通过仪器背板的自定 义总线将同步采样脉冲发送给插在自定义总线插槽内的数据采集板的采样保 持器实现热工参数和电气参数的同步采集。
所述的发电厂的热工参数和电气参数，其中，电气参数包括发电机机端 保护电流Ia、发电机机端保护电流Ib、发电机机端保护电流Ic、发电机机端 测量电流Ia、发电机机端测量电流Ib、发电机机端测量电流Ic、发电机中性 点零序电流310、发电机机端电压Ua、发电机机端电压Ub、发电机机端电压 Uc、发电机机端零序电压3U0、发电机中性点零序电压3U0，、发电机励磁电 压、发电机励磁电流、电网频率；热工参数包括高压侧左调节阀开度一、高 压侧左调节阀开度二、高压侧右调节阀开度一、高压侧右调节阀开度二、中压 侧左调节阀开度一、中压侧左调节阀开度二、中压侧右调节阀开度一、中压侧 右调节阀开度二、高压缸调节级蒸汽压力、高压缸排汽压力、再热器出口蒸汽 压力、机头转速、鉴相信号。
权利要求1、一种基于同步采样的热工和电气参数综合测量记录仪，包括高压开入板(1)、低压开入板(2)、GPS和扭振板(3)、模拟量采集板(4)、录波板(5)、管理板(6)、自定义总线(7)、触摸屏(8)、以太网接口(9)及硬盘(10)，其特征在于低压开入板(2)采集高压开入板(1)转换后的开入信号，并将开入信号送给录波板(5)，GPS和扭振板(3)接收外部引入的GPS秒脉冲，采用硬件产生同步采样脉冲，通过自定义总线(7)将同步采样脉冲发送给模拟量采集板(4)和录波板(5)用于同步采样；模拟量采集板(4)完成高速数据采集及数字滤波，计算出交流量和直流量的实际值，通过双口RAM向录波板(5)发送；录波板(5)通过双口RAM收集GPS和扭振板(3)、模拟量采集板(4)的数据，然后根据自定义的录波启动判据，判断是否有异常情况或有信号突变，自动启动录波，自动生成COMTRADE标准数据格式录波文件快速存入硬盘(10)，并且将实时及故障录波数据上送给触摸屏(8)，同时接受触摸屏(8)的定值修改指令；管理板(6)通过以太网接口(9)与其它计算机进行通信，实现定值文件和配置文件远方管理和故障录波数据的上载功能。
专利摘要一种基于同步采样的热工和电气参数综合测量记录分析仪，它由高压开入板、低压开入板、GPS和扭振板、模拟量采集板、录波板、管理板、自定义总线、触摸屏、以太网接口和硬盘构成。本实用新型实现了发电厂中的热工参数和电气参数的综合测量，基于GPS统一时钟的同步采样脉冲实现热工参数和电气参数的同步采样，并可以分析电力系统低频振荡及机电故障，记录并交换突变前后的测量量以获得动态评估所需数据。
文档编号G01D21/02GK201242453SQ20082013740
公开日2009年5月20日 申请日期2008年8月18日 优先权日2008年8月18日
发明者辛建波 申请人:江西省电力科学研究院