输出经±l〇V的AI接口接入数字仿真装置中对应的数字发电机励磁回路；
[0036] 所述发电机的励磁调节控制柜采集到的机端电压Ua、Ub、化，通过并联的方式送到 监控系统现地控制柜对应机组的电压端子;发电机的励磁调节控制柜采集到的机端电流用 Ia、Ib、Ic通过串联的方式送到监控系统现地控制柜对应机组的电流端子，经LCU采集后在端 子排进行=相短接；
[0037] 所述调速控制柜采集数字仿真装置中数字发电机的机端电压、有功功率和水轮机 的导叶开度反馈，并输出指令给数字仿真装置中的数字伺服机构。机端电压用Ua、Ub、Uc表 示，Ua、Ub、化通过接口箱输出±10￥的；相交流电压信号，经功率放大器转变为OV~IOOV的 =相交流电压信号后输送到调速控制柜的电压端子;有功功率和水轮机的导叶开度反馈分 别用P、Y表示，P、Y经接口转换箱转变为4~20mA的电流信号后，由电力系统数字仿真装置输 送给调速控制柜。调速控制柜的输出经± IOV的AI接口接入数字仿真装置中对应的发电机 伺服机构。
[0038] 步骤2、计算机监控系统中现地层采用硬接线方式与所述励磁调节控制柜和所述 调速控制柜进行交互；
[0039] 水电厂监控系统现地控制柜与调速控制柜的接口信号如表1所示，表1中信规格是 指通讯信号的类型，其中开1-9为模拟量信号，10-16为开关量信号。
[0040] 表1:调速控制柜与水电厂监控系统通信接口
[0042] 所述步骤2中，水电厂监控系统现地控制柜与励磁调节控制柜的接口信号如表2所 示，表2中信规格是指通讯信号的类型，其中开1-5为模拟量信号，6-8为开关量信号。
[0043] 表2:励磁调节控制柜与水电厂监控系统通信接口
[0045] 所述水电厂监控系统和调速控制系统、励磁控制系统之间的接口总计为开关量输 入79个，开出量输出62个，模拟量输入32个，模拟量输出9个，开关量输入128点，开出量输出 96点，模拟量输入48点，模拟量输出32点。
[0046] 步骤3、所述计算机监控系统中主控层采用W太网通讯，将所述计算机监控系统的 上位机的有功功率和无功功率指令下达到所述励磁调节控制柜和所述调速控制柜。
[0047] 发电机的励磁调节控制柜和调速控制柜采集数字发电机的机端电压、机端电流、 励磁电流等电气信号，通过硬接线的方式送给水电厂监控系统现地层的LCU，水电厂监控系 统主控层的上位机W数字通讯的方式读取LCU中发电机的各电气信号并显示在监控画面 上。运行人员通过上位机设置有功功率和无功功率指令，利用LCU与上位机及励磁调节控制 柜和调速控制柜之间的通讯，将功率指令下发到励磁调节控制柜和调速控制柜，最终由励 磁调节控制柜和调速控制柜实现仿真机组有功、无功功率的在线调整。
[0048] 最后应当说明的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对其限制，尽 管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然 可W对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何 修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种水电厂监控系统的数模混合实时仿真方法，其特征在于，所述方法包括如下步 骤： (1) 数字仿真装置中发电机通过硬接线与励磁调节控制柜和调速控制柜进行交互； (2) 计算机监控系统中现地层采用硬接线方式与所述励磁调节控制柜和所述调速控制 柜进行交互； (3) 所述计算机监控系统中主控层采用以太网通讯，将所述计算机监控系统的上位机 的有功功率和无功功率指令下达到所述励磁调节控制柜和所述调速控制柜。2. 根据权利要求1所述仿真方法，其特征在于，所述步骤(1)中，包括如下步骤： 步骤1-1、所述励磁调节控制柜采集所述数字仿真装置中数字发电机的机端电压、机端 电流和励磁电流，并输出指令给所述数字仿真装置中的数字发电机； 步骤1-2、所述调速控制柜采集所述数字仿真装置中数字数字发电机的机端电压、有功 功率和水轮机的导叶开度反馈，并输出指令给所述数字仿真装置中的数字伺服机构。3. 根据权利要求2所述仿真方法，其特征在于，所述步骤1-1中，包括如下步骤： 步骤1-1-1、所述机端电压用UA、UB、Uc表示，所述数字仿真装置通过接口箱输出±10V的 三相交流电压信号，经功率放大器转变为0V~100V的三相交流电压信号后输送到所述励磁 调节控制柜电压端子； 步骤1-1-2、所述机端电流用Ia、Ib、Ic表示，数字仿真装置通过接口箱输出±10V的三相 交流电压信号，经功率放大器转变为〇~1A的三相交流电流信号后输送到所述励磁调节控 制柜电流端子； 步骤1-1-3、所述励磁电流用Ifd表示，数字仿真装置通过接口箱输出0~10V的直流电压 信号，输送到所述励磁调节控制柜励磁电流端子，所述励磁调节控制柜的输出经±l〇V的AI 接口接入数字仿真装置中对应的数字发电机励磁回路。4. 根据权利要求2所述仿真方法，其特征在于，所述步骤1-2中，包括如下步骤： 步骤1-2-1、所述机端电压用UA、UB、Uc表示，UA、U B、Uc通过接口箱输出±10V的三相交流 电压信号，经功率放大器转变为0V~100V的三相交流电压信号后输送到所述调速控制柜的 电压端子； 步骤1-2-2、所述有功功率和所述水轮机的导叶开度反馈分别用P、Y表示，P、Y经接口转 换箱转变为4~20mA的电流信号后，由所述数字仿真装置输送给所述调速控制柜，所述调速 控制柜的输出经±l〇V的AI接口接入数字仿真装置中对应的发电机伺服机构。5. 根据权利要求1所述仿真方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述计算机监控系统的 现地层中现地控制柜与所述调速控制柜的接口信号包括模拟量信号和开关量信号，所述模 拟量信号包括功率给定信号、开度模式命令信号、功率模式命令信号、有功增信号、有功减 信号、联网信号至调速控制柜信号、孤岛信号至调速控制柜信号、导叶开度信号和转速信 号，所述开关量信号包括调速控制柜自动信号、电手动信号、机手动信号、功率调节模式信 号、开度调节模式信号、一次调频投入信号和一次调频动作信号;所述功率给定信号、所述 导叶开度信号和所述转速信号的信号类型为Dc4~20mA，所述开度模式命令信号、所述功率 模式命令信号、所述有功增信号、所述有功减信号、所述联网信号至调速控制柜信号和所述 孤岛信号至调速控制柜信号的信号类型为脉冲信号DC24V 0~100Hz，所述开关量信号的信 号类型都为无源接点的开关信号。6. 根据权利要求1所述仿真方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述计算机监控系统的 现地层中现地控制柜与所述励磁调节控制柜的接口信号包括模拟量信号和开关量信号，所 述模拟量信号包括机组无功功率给定信号、机组无功增信号、机组无功减信号、机组PSS投 入信号和机组PSS退出信号，所述开关量信号包括:PSS已投入信号、过励限制动作信号和V/ F限制动作信号;所述机组无功功率给定信号的信号类型为Dc4~20mA，所述机组无功增所 述信号、所述机组无功减信号、机组PSS投入信号和所述机组PSS退出信号的信号类型为脉 冲信号DC24V 0~100Hz;所述开关量信号都为无源接点的开关信号。7. 根据权利要求1所述仿真方法，其特征在于，所述步骤(3)包括如下步骤： 步骤3-1、所述励磁调节控制柜和所述调速控制柜采集数字发电机的电气信号，通过硬 接线的方式发送给水电厂监控系统现地层的现地控制柜； 步骤3-2、所述上位机以数字通讯的方式读取所述现地控制柜中发电机的电气信号并 显示在监控画面上； 步骤3-3、通过所述上位机设置有功功率和无功功率指令，利用所述现地控制柜与所述 上位机及所述励磁调节控制柜和所述调速控制柜之间的通讯，将功率指令下发到所述励磁 调节控制柜和所述调速控制柜。
【专利摘要】本发明提供一种水电厂监控系统的数模混合实时仿真方法，所述方法包括如下步骤：(1)数字仿真装置中发电机通过硬接线与励磁调节控制柜和调速控制柜进行交互；(2)计算机监控系统中现地层采用硬接线方式与所述励磁调节控制柜和所述调速控制柜进行交互；(3)所述计算机监控系统中主控层采用以太网通讯，将所述计算机监控系统的上位机的有功功率和无功功率指令下达到所述励磁调节控制柜和所述调速控制柜。本发明实现对数字仿真装置中数字发电机运行工况的调整，解决了现有数字仿真装置中没有水电厂监控系统中长期模型的困难，大大提高了数模混合仿真精度。
【IPC分类】H02J3/38
【公开号】CN105576695
【申请号】CN201511019287
【发明人】魏巍, 夏潮, 刘英志, 于大海, 肖洋, 马晓光, 武朝强, 陶向宇, 王官宏, 王茂清, 杨超, 马世俊, 林因
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月29日