发电机功率变送系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种发电机功率变送系统，所述系统包括：功率变送装置、机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器；所述功率变送装置分别通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器连接发电机；所述功率变送装置通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器三相电流和机端测量级电流互感器三相电流，并生成功率计算值，将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。本实用新型可防止系统故障时发电机功率自动调节系统不正确动作引起的发电机功率异常大幅波动。
【专利说明】发电机功率变送系统【技术领域】
[0001]本实用新型属于发电机功率变送【技术领域】，涉及一种发电机，尤其涉及一种发电机功率变送系统。
【背景技术】
[0002]随着电力系统自动化程度日益提高，电厂功率自动调节远程自动调频基本普及。但当系统发生故障或较大扰动时，发电机的功率调节系统跟随动作，往往发生功率过调，弓丨发发电机功率大幅波动，机组运行不稳定。
[0003]究其原因是:现有的功率变送方案是通过一个测量CT(测量级电流互感器)直接联接功率变送器。发电机功率调节系统的采样前端一般为发电机或发变组出口功率变送器，在系统故障时电压降低，电流剧增，而功率变送器所接的测量级电流互感器(TA)速饱和特性使得变送器采样TA 二次电流值并没有相应按变比增大，这就导致功率变送器输出功率严重失真。进而导致与之相关的自动调控系统不正常工作，引起发电机功率异常大幅波动，甚至会引起发电机组零功率切机保护动作误切机。鉴于这种情况，有必要研究一种新型功率变送装置，以满足正常运行稳态的采样精度又能保证故障或扰动暂态时的采样误差在一定范围内，为功率自动调节系统提供安全可靠的采样值。
[0004]有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的发电机功率变送系统，以便克服现有变送系统的上述缺陷。 实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种发电机功率变送系统，可防止系统故障时发电机功率自动调节系统不正确动作引起的发电机功率异常大幅波动。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种发电机功率变送系统，所述系统包括:功率变送装置、机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器；
[0008]所述功率变送装置分别通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器连接发电机。
[0009]作为本实用新型的一种优选方案，所述发电机的一端连接有发电机中性点接地变压器，该发电机中性点接地变压器接地。
[0010]作为本实用新型的一种优选方案，所述发电机机端电压互感器一端接地。
[0011]本实用新型的有益效果在于:本实用新型提出的发电机功率变送系统，通过增加机端保护级电流互感器，可防止系统故障时发电机功率自动调节系统不正确动作引起的发电机功率异常大幅波动。本实用新型能弥补以往功率变送器暂态情况下采样失真的不足，能够最大限度保障稳态采样精度和暂态时采样可靠，防止与功率变送器相关的发电机功率自动调节系统误动作引起的发电机功率异常波动。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型发电机功率变送系统的组成示意图。
[0013]图中，G为发电机，t表示机端，η表示中性点，NGD为发电机中性点接地变压器，TAp为保护级电流互感器，TAffl为测量级电流互感器，TV为发电机机端电压互感器，UA、Ub和UC为发电机机端三相电压，IpAUpb和Ipc为发电机机端保护级CT三相电流，U、ImB和Inc为发电机机端测量级CT三相电流。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
[0015]实施例一
[0016]请参阅图1，本实用新型揭示了一种发电机功率变送系统，所述系统包括:功率变送装置、机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器。
[0017]所述功率变送装置分别通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器连接发电机；所述发电机机端电压互感器一端接地。此外，所述发电机的一端连接发电机中性点接地变压器，该发电机中性点接地变压器接地。
[0018]实施例二
[0019]请参阅图1，本实用新型揭示了一种发电机功率变送系统，所述系统包括:功率变送装置、机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器。
[0020]所述功率变送装置分别通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器连接发电机。此外，所述发电机的一端连接发电机中性点接地变压器，该发电机中性点接地变压器接地。
[0021]本实用新型的工作原理为:所述功率变送装置通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器三相电流和机端测量级电流互感器三相电流；利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器的正序电流、机端测量级电流互感器的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Isrt时，功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正序电压、功率计算正序电流计算功率值，并将功率计算值以4?20mA的方式输出，供发电机功率自动调节系统使用。
[0022]具体地，所述功率变送装置包括:采集模块、计算模块、功率值获取模块、输出模块。
[0023]采集模块用以通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器三相电流和机端测量级电流互感器三相电流；
[0024]计算模块用以利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器的正序电流、机端测量级电流互感器的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；
[0025]当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Iset (Iset为1.1?1.3倍额定电流)时，功率值获取模块按照如下方案获取功率计算电流:功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器；再由正序电压、功率计算正序电流计算功率值；
[0026]输出模块用以将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。
[0027]本实用新型还揭示一种发电机功率变送系统的发电机功率变送方法，所述方法包括如下步骤:
[0028]【步骤SI】利用功率变送装置通过机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器采集发电机机端三相电压、机端保护级电流互感器三相电流和机端测量级电流互感器三相电流；
[0029]【步骤S2】根据步骤SI采集的数据、利用全周傅立叶算法计算正序电压、机端保护级电流互感器的正序电流、机端测量级电流互感器的正序电流，以及保护级电流互感器的三相电流的基波有效值；
[0030]【步骤S3】当保护级电流互感器的三相电流基波有效值大于切换门槛值Isrt(Iset为1.1~1.3倍额定电流)时，功率计算电流取自保护级电流互感器，否则功率计算电流取自测量级电流互感器，再由正序电压、功率计算正序电流计算功率值；
[0031]【步骤S4】将功率计算值输出，供发电机功率自动调节系统使用。
[0032]实施例三
[0033]本实用新型揭示一种发电机功率变送方法，所述方法包括:发电机正常运行时，功率计算采用测量级电流互感器二次电流，以保证稳态运行的计算精度；当系统故障、电流剧增时，功率计算电流自动切换到保护级电流互感器二次电流，电流恢复正常后再切回至测量级电流互感器，采用正序电压和正序电流计算功率值，并将功率值以4~20mA的方式输出，供发电机功率自动调节系统使用。
[0034]功率计算电流根据保护级电流互感器的电流基波有效值大小进行自动切换，采用全周傅立叶算法计算保护级电流互感器的电流基波有效值。
[0035]当保护级电流互感器二次电流基波有效值大于切换门槛值Iset时(Iset取1.1~
1.3倍额定电流)，功率计算取保护级电流互感器电流；当保护级电流互感器二次电流基波有效值小于切换门槛值Isrt时，功率计算取测量级电流互感器电流。
[0036]实施例四
[0037]在图1中，从发电机机端TV测量三相电圧匕 ^和匕，从保护级TA (TAp)测量三相电流I 5和/<，从测量级TA (TAm)测量三相电流J , 和Zme，采用全周傅立叶算法计算保护级TA的三相电流的基波有效值IpA、Ipb和IpC。
[0038]功率计算电流的切换由保护级TA电流大小来决定，功率计算电流I4^al选择判据为:
[0039]
【权利要求】
1.一种发电机功率变送系统，其特征在于，所述系统包括:功率变送装置、机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器； 所述功率变送装置分别通过所述机端保护级电流互感器、机端测量级电流互感器、发电机机端电压互感器连接发电机。
2.根据权利要求1所述的发电机功率变送系统，其特征在于: 所述发电机的一端连接有发电机中性点接地变压器，该发电机中性点接地变压器接地。
3.根据权利要求1所述的发电机功率变送系统，其特征在于: 所述发电机机端电压互感器一端接地。
【文档编号】H02P9/00GK203775098SQ201420159062
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】陈邦强, 葛拥军, 闻涛, 许小军, 柯德渠 申请人:南京保合太和电力科技有限公司