[发明专利]一种发电厂控制系统闭环检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统仿真闭环试验领域，尤其涉及一种发电厂控制系统闭环检测系统及检测方法。

背景技术

发电机作为电力系统的重要组成部分之一，其控制系统的动态特性对于电厂及电厂的电压稳定起到至关重要的作用。针对发电机控制系统的测试项目主要包括静态测试、空载测试、及负载测试，其静态测试可借助传统的测试手段完成，而针对空载或负载测试，需要连接发电机本体，而连接发电机本体进行控制系统的测试存在很大的安全隐患；现场不适宜/无法开展发电机负载试验和大型机组励磁及调速系统的功能调试等。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种发电厂控制系统闭环检测系统及检测方法，以解决现有技术针对发电机的控制系统进行空载或负载测试，需要连接发电机本体，而连接发电机本体进行控制系统的测试存在很大的安全隐患；现场不适宜/无法开展发电机负载试验和大型机组励磁及调速系统的功能调试等。

本发明技术方案：

一种发电厂控制系统闭环检测系统，它包括被测控制系统，其特征在于：被测控制系统与接口设备导线连接；接口设备与数字模型通过千兆以太网连接。

所述接口设备为ADPSS接口设备；它包括IO信号板卡和电源与同步板卡；IO信号板卡与电源与同步板卡；IO信号板卡包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块；电源与同步板卡包括一路电源接口，输入电源为AC 220V，输出电源为DC 24V，为IO信号板卡供电；同时板卡设置有一路IRIG-B同步信号接收接口，接收光或电信号的IRIG-B对时信号，为IO信号板卡提供同步信号，该同步信号的码型为IRIG-B000；所述数字模型为ADPSS仿真设备。

ADPSS仿真设备与ADPSS接口设备通过千兆以太网连接，ADPSS接口设备的AO信号通过功率放大器放大后传输给被测控制系统，或将AO信号及DO信号直接发送给被测控制系统；仿真过程中，ADPSS接口设备将ADPSS仿真设备的计算结果转换成为电气量信号，同时采集被测控制系统的电气量信号并通过AI信号反馈给ADPSS仿真设备中的数字模型，进而构建成闭环测试系统。

被测控制系统为励磁控制器或调速器。

被测控制系统为励磁控制器时，数字模型模拟发电机、变压器、主开关、交流线、励磁机、调速系统模型及相应的液压系统与原动机模型，通过接口设备与励磁控制器进行信息交互；交互的信息包括机端电压、机端电流、励磁电流与控制电压。

被测控制系统为调速器时，数字模型模拟发电机、变压器、主开关、交流线、励磁机、PSS及AVR、液压系统及原动机模型，通过ADPSS接口设备与被测调速器进行信号交互；交互的信息包括：机端电压、机端电流和PID调节指令。

在该闭环检测系统中，在仿真的电网中设置各种扰动，扰动类型包括短路、接地故障、设置故障相序A相、B相或C相，以及故障的起始和持续时间；同时通过数字模型设置多种故障类型进行组合，形成复杂的运行工况，测试发电厂控制系统的主环节与辅助环节，分析控制系统在真实电网中的动作特性。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种模拟电网的运行工况，接入实际控制系统，进行物理闭环测试，可对控制系统的主环节及辅助限制环节进行深入测试，定量分析控制系统在真实电网中的动作特性，解决现场不适宜/无法开展发电机负载试验的问题，为大型机组励磁及调速系统的功能调试提供了有效工具。

与现有技术相比，本发明具有：

1、本发明采用实时仿真检测手段，连接实际控制器进行物理闭环测试，其测试方法先进可靠。

2、本发明可对电网、发电机及其控制系统进行电磁暂态仿真建模，仿真模型与算法基于ADPSS核心程序，该程序内置我国主流的AVR及GOV模型及经典参数，其参数均与实际控制系统做过校核，因此该测系统可信、可靠，具备较强实用性。

3、对控制系统的主环节及辅助环节进行深入测试与定量分析，开展限制试验(如伏/赫特性、低励限制、过励限制、PSS性能检测)及电网侧扰动(系统短路、投退机组、投退负荷)试验，在严酷工况下(如20％以上的阶跃试验)，全面考核控制系统在真实电网中的工作特性。

附图说明：

如图1为本发明组成示意图；

如图2为本发明接线结构示意图；

如图3为本发明接口设备原理示意图；

如图4所示本发明实施例提供的一种发电厂控制系统(励磁调节器)闭环测试原理图；