一种一次调频性能的测试系统及发电机组的制作方法

本实用新型涉及电力系统领域，特别是涉及一种一次调频性能的测试系统，本实用新型还涉及一种发电机组。

背景技术：

人们的日常用电以及工业用电都是由电厂发出，电厂的新建发电机组或者维修过的发电机组在接入电网时需要完成涉网的一次调频实验(一次调频是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程)，以确保发电机组具有良好的一次调频性能，但是在投入运行后，调度部门通常不会测试发电机组的一次调频性能，即使需要测试，也是进行涉网时的一次调频实验，不仅需要耗费大量的人力，而且自动化程度低，但是如果不进行测试的话，当发电机组的一次调频性能较差时，错误的电网频率将无法被快速精准地调节，对电动机等的正常运行造成影响，存在较大的安全隐患。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种一次调频性能的测试系统，降低了人力成本，减小了安全隐患，提高了自动化程度；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述测试系统的发电机组，人力成本及安全隐患较低，自动化程度高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种一次调频性能的测试系统，包括电力调度系统、信号传输模块、处理器、控制模块及记录模块；

所述信号传输模块分别与所述电力调度系统及所述处理器连接，所述控制模块分别与所述处理器、发电机组及所述记录模块连接；

所述处理器，用于在接收到所述电力调度系统通过所述信号传输模块发送的扰动频率后控制所述控制模块进行一次调频；

所述记录模块，用于记录所述一次调频过程中的电网频率数据，以便根据所述电网频率数据及所述扰动频率分析所述一次调频性能。

优选地，该测试系统还包括用于显示所述电网频率数据及所述扰动频率的外部显示器；

所述外部显示器与所述记录模块连接。

优选地，该测试系统还包括用于将所述电网频率数据及所述扰动频率转换为图表数据的分析模块；

所述分析模块分别与所述记录模块及所述外部显示器连接；

则所述外部显示器还用于显示所述图表数据。

优选地，该测试系统还包括用于用户通过其发送测试允许信号的手动控制开关；

所述手动控制开关设置于所述发电机组的所在电厂，所述手动控制开关与所述处理器连接；

则所述处理器具体用于在接收到所述扰动频率与所述测试允许信号后，控制所述控制模块进行所述一次调频。

优选地，所述手动控制开关为按钮。

优选地，该测试系统还包括提示装置；

所述提示装置与所述处理器连接；

则所述处理器还用于在接收到所述扰动频率时控制所述提示装置进行提示。

优选地，所述信号传输模块为电力网络计算机监控系统NCS。

优选地，所述控制模块为汽轮机数字电液控制系统DEH及协调控制系统CCS。

优选地，所述记录模块为向量测量单元PMU和/或远程终端单元RTU。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种发电机组，包括如上任一项所述的一次调频性能的测试系统。

本实用新型提供了一种一次调频性能的测试系统，包括电力调度系统、信号传输模块、处理器、控制模块及记录模块；信号传输模块分别与电力调度系统及处理器连接，控制模块分别与处理器、发电机组及记录模块连接；处理器，用于在接收到电力调度系统通过信号传输模块发送的扰动频率后控制控制模块进行一次调频；记录模块，用于记录一次调频过程中的电网频率数据，以便根据电网频率数据及扰动频率分析一次调频性能。

可见，本实用新型中，处理器能够在接收到电力调度系统通过信号传输模块发送的扰动频率后控制上述的控制模块进行一次调频，记录模块能够记录一次调频过程中的电网频率数据，工作人员可以根据扰动频率及电网频率数据进行一次调频性能的计算，当发现一次调频性能较差时，可以对该性能进行优化，或者选择关闭对应的发电机组，防止对电动机等产生影响，减小了安全隐患，也无需再像现有技术中那样进行一次调频实验，降低了人力成本，自动化程度较高。

本实用新型还提供了一种发电机组，具有如上测试系统相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种一次调频性能的测试系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种一次调频性能的测试系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种一次调频性能的测试系统，降低了人力成本，减小了安全隐患，提高了自动化程度；本实用新型的另一核心是提供一种包括上述测试系统的发电机组，人力成本及安全隐患较低，自动化程度高。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型提供的一种一次调频性能的测试系统的结构示意图，包括电力调度系统1、信号传输模块2、处理器3、控制模块4及记录模块5；

信号传输模块2分别与电力调度系统1及处理器3连接，控制模块4分别与处理器3、发电机组及记录模块5连接；

处理器3，用于在接收到电力调度系统1通过信号传输模块2发送的扰动频率后控制控制模块4进行一次调频；

记录模块5，用于记录一次调频过程中的电网频率数据，以便根据电网频率数据及扰动频率分析一次调频性能。

考虑到上述背景技术中的技术问题，本实用新型实施例中，电力调度系统1侧的相关人员需要测试某个发电机组的一次调频性能时，只需通过电力调度系统1发送扰动频率，扰动频率经信号传输模块2传输至处理器3，处理器3在接收到扰动频率后便控制控制模块4进行一次调频，记录模块5在控制模块4进行一次调频的过程中记录下电网频率数据，之后，工作人员利用扰动频率及电网频率数据便可分析出一次调频性能，不需要再像现有技术中那样，在发电机组侧进行一次调频实验，不但节省了大量的人力，还提高了自动化程度。

具体的，电力调度系统1为对多个电厂的发电机组进行统一调度管理的系统，它可以有很多种类型，例如浙江省的统调D5000系统等，本实用新型在此不做限定。

具体的，处理器3可以为多种类型的处理器3，例如CPU等，本实用新型在此不做限定。

其中，本测试系统所需的遥控、遥信、遥调及遥测等信号可以采取与AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)相关信号相同的通讯方式，实现发电机组与电力调度系统1侧的数据通讯。

其中，电力调度系统1可以在测试开始时向发电机组侧发送一次调频进入信号，在测试结束时发送退出测试信号，其中，进入为1，退出为0，两者皆为开关量信号。发电机组侧也可以在测试开始时向电力调度系统1发送一次调频进入信号，在测试结束时发送退出测试信号，以便于电力调度系统1侧监视测试的开始与结束。

具体的，扰动频率的档位可以有很多种，例如在正常频率的基础上±0.067、±0.1或±0.183等，本实用新型在此不做限定。

本实用新型提供了一种一次调频性能的测试系统，包括电力调度系统、信号传输模块、处理器、控制模块及记录模块；信号传输模块分别与电力调度系统及处理器连接，控制模块分别与处理器、发电机组及记录模块连接；处理器，用于在接收到电力调度系统通过信号传输模块发送的扰动频率后控制控制模块进行一次调频；记录模块，用于记录一次调频过程中的电网频率数据，以便根据电网频率数据及扰动频率分析一次调频性能。

可见，本实用新型中，处理器能够在接收到电力调度系统通过信号传输模块发送的扰动频率后控制上述的控制模块进行一次调频，记录模块能够记录一次调频过程中的电网频率数据，工作人员可以根据扰动频率及电网频率数据进行一次调频性能的计算，当发现一次调频性能较差时，可以对该性能进行优化，或者选择关闭对应的发电机组，防止对电动机等产生影响，减小了安全隐患，也无需再像现有技术中那样进行一次调频实验，降低了人力成本，自动化程度较高。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该测试系统还包括用于显示电网频率数据及扰动频率的外部显示器6；

外部显示器6与记录模块5连接。

具体的，本实用新型实施例中，外部显示器6可以显示电网频率数据及扰动频率，工作人员可以通过观测电网频率数据及扰动频率，来判断一次调频性能或者发电机组的运行状况是否正常等，如果观测到不正常的情况，可以进行快速地应对，防止发生事故。

其中，外部显示器6显示的不仅可以包括电网频率数据及扰动频率，还可以显示例如测试时间、一次调频负荷指令等，本实用新型在此不做限定。

其中，外部显示器的类型可以有很多种，例如，可以为计算机显示器，也可以为其他的显示器，本实用新型在此不做限定。

另外，外部显示器可以设置在电厂侧，还可以设置在电力调度系统1侧，本实用新型在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该测试系统还包括用于将电网频率数据及扰动频率转换为图表数据的分析模块7；

分析模块7分别与记录模块5及外部显示器6连接；

则外部显示器6还用于显示图表数据。

考虑到工作人员在观看电网频率数据及扰动频率时，可能无法直观的看出数据的变化，以及一次调频性能的好坏，本实用新型实施例中，分析模块7可以将电网频率数据及扰动频率转换为图表数据，例如，可以转换为曲线图等形式，便于工作人员对数据的观察与分析，可以更加快速地分析出一次调频性能的优劣。

当然，对于上述的图表数据的具体形式，本实用新型在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该测试系统还包括用于用户通过其发送测试允许信号的手动控制开关8；

手动控制开关8设置于发电机组的所在电厂，手动控制开关8与处理器3连接；

则处理器3具体用于在接收到扰动频率与测试允许信号后，控制控制模块4进行一次调频。

具体的，本实用新型实施例中的手动控制开关8可以发送测试允许信号至处理器3，当处理器3接收到扰动频率与测试允许信号后，可以控制控制模块4进行一次调频，此种做法可以使得电厂的发电机组侧的工作人员在确定条件允许的情况下允许控制模块4进行一次调频，防止电力调度系统1因为不了解电厂侧发电机组的状况而贸然控制一次调频性能的测试，在相关条件不允许的情况下可能发生意外事故，本实用新型实施例增加了测试系统的安全性。

其中，若测试允许信号分位，电力调度系统1的测试操作自动闭锁。

作为一种优选的实施例，手动控制开关8为按钮。

具体的，按钮具有结构简单，价格低廉等优点。

当然，除了按钮外，手动控制开关8还可以为其他类型，本实用新型在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该测试系统还包括提示装置；

提示装置与处理器3连接；

则处理器3还用于在接收到扰动频率时控制提示装置进行提示。

具体的，本实用新型实施例中的提示装置可以在电力调度系统1发送扰动频率至处理器3时对用户进行提示，可以设置在电厂侧，也可以设置在电力调度系统1侧，电厂侧的工作人员可以在接收到提示装置的提示后对发电机组进行检查，检查其条件是否允许测试，以免发生意外，另外，工作人员在接收到提示后可以明确测试的开始，可以提高工作效率。

其中，提示装置可以为蜂鸣器等声音提示装置，还可以为灯光加声音的提示装置等，本实用新型在此不做限定。

作为一种优选的实施例，信号传输模块2为NCS(Network Control System，电力网络计算机监控系统)。

具体的，NCS具有普及度高、成本低、传输稳定的优点。

当然，除了NCS外，信号传输模块2还可以为其他类型，本实用新型在此不做限定。

作为一种优选的实施例，控制模块4为DEH(Digital Electric Hydraulic Control System，汽轮机数字电液控制系统)及CCS(Coordination Control System，协调控制系统)。

具体的，DEH及CCS具有普及度高、准确度高及成本低等优点。

当然，除了DEH及CCS外，控制模块4还可以为其他类型，本实用新型在此不做限定。

其中，DEH可以在检测到一次调频测试开始时，将自身原有的频差输入切换为测试频差，测试频差经过DEH的一次调频特性函数计算后，输出DEH阀门指令，实现相应的控制。CCS可以在检测到一次调频测试开始时，将自身原有的频差输入切换为测试频差，测试频差经过CCS的一次调频特性函数运算后，作为机组负荷指令输入CCS的功率控制器，最后再输出汽机主控指令。

另外，此处还可以根据发电机组的实际情况，增加相应的保护、限幅等回路及参数配置，以确保测试过程中机组的安全运行，例如在转速故障信号、机组RB信号、机组不在CCS状态、手动退出信号、测试扰动频率信号坏质量及机组负荷指令不在50％Pe-100％Pe之间等任一情况下时，不允许进入一次调频测试。为了增加安全性，在一次调频测试过程中出现以上任一种情况时，可以控制退出测试，此控制退出的方式可以为程序设定，也可以为工作人员手动控制。

另外，如果测试过程中因为主站系统异常或其他原因，进入测试3分钟后电厂仍未收到测试退出信号，电厂端应自动终止测试。

作为一种优选的实施例，记录模块5为PMU(phasormeasurementunit，向量测量单元)和/或RTU(RemoteTerminalUnit，远程终端单元)。

具体的，PMU具有体积小、成本低及功能多等优点，RTU具有响应速度快及结构简单等优点。

当然，除了PMU和/或RTU外，记录模块5还可以为其他类型，本实用新型在此不做限定。

其中，PMU可以在一次调频过程中自动记录发电机组出力PMU数据，整编录入电力调度系统1的历史库供后期的一次调频指标分析与数据展示使用。例如，可以根据频率扰动信号及电厂侧的PMU装置记录的有功出力信号进行一次调频动作性能指标的计算。

本实用新型还提供了一种发电机组，包括如上任一项的一次调频性能的测试系统。

对于本实用新型提供的发电机组的介绍请参照上述测试系统实施例，本实用新型在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。