[发明专利]一种基于DSP控制的发电机有功功率测量装置及方法

说明书

本发明提供一种基于DSP控制的发电机有功功率测量装置及方法，能有效解决发电机功率测量值不定期失真突变的问题，测量装置包括功率变送器，所述功率变送器包括电压互感器（PT），电流互感器（CT），频率测量，电压采样，与电压互感器连接进行回路中的电压采样；电流采样，与电流互感器串接进行回路中电流采样；倍频处理，将所要测量的电压、电流正弦波进行采点分割，将电压、电流正弦波的横轴每一个周期分为多块，每一块都近似为一个长方形；乘法运算，倍频之后每一块的瞬时电压和瞬时电流相乘再乘以分割成的时间，计算得到每一块的瞬时功率；瞬时功率累加；数字滤波，滤除短暂的异常输入突变信号，并将稳态的测量值做窗型滑动滤波；模拟量输出。

技术领域

本发明属于发电机电气量测量技术领域，具体涉及一种基于DSP控制的发电机有功功率测量装置及方法。

背景技术

目前国内大多数发电机组在发电机电气量二次测量过程中，大多数采用的是分体布置的变送器及多功能表的组屏方案，有功功率变送器多采用纯模拟式的电路结构设计。虽然可满足正常运行条件下的功率测量需要，但在电网系统谐波干扰的特殊条件下，RC积分电路的纯模拟式功率变送器存在的先天结构缺陷，就暴露出了抗干扰能力不足，功率测量输出值失真突变，导致机组DCS协调退出、AGC退出的严重问题。如2013年底，西宝高铁建成通车，因大唐宝鸡热电厂330kV出线和330kV西宝高铁蟠龙牵引变，均接入330kV马营变，电气距离较近，所以高铁动车产生的高次谐波、负序电流在大唐宝鸡热电厂分布较大。在西宝高铁试车过程中及通车后至2018年3月期间，发生了数十起因系统高次谐波干扰，致使发电机有功功率变送器的4-20mA功率测量输出值发生失真突变，造成大唐宝鸡热电厂两台330MW机组同时DCS协调退出、AGC退出的难题，严重危害机组安全稳定运行，并且还因为AGC的退出，依据《西北区域发电厂并网运行管理实施细则》中的有关规定而受到经济考核。

发明内容

本发明提供一种基于DSP控制的发电机有功功率测量装置及方法，解决发电机功率测量值不定期失真突变的问题。

本发明的技术方案是：一种基于DSP控制的发电机有功功率测量装置，包括功率变送器，所述功率变送器包括电压互感器（PT），电流互感器（CT），频率测量，电压采样，与电压互感器连接进行回路中的电压采样；电流采样，与电流互感器串接进行回路中电流采样；倍频处理，将所要测量的电压、电流正弦波进行采点分割，将电压、电流正弦波的横轴每一个周期分为多块，每一块都近似为一个长方形；乘法运算，倍频之后每一块的瞬时电压和瞬时电流相乘再乘以分割成的时间，计算得到每一块的瞬时功率；瞬时功率累加；数字滤波，滤除短暂的异常输入突变信号，并将稳态的测量值做窗型滑动滤波；模拟量输出。

方案进一步地，所述倍频处理是128倍频，将所要测量的电压、电流正弦波进行采点分割，将电压、电流正弦波的横轴每一个周期分为128块，每一块都近似为一个长方形。

一种基于DSP控制的发电机有功功率测量方法，包括将功率变送器安装在测量回路上测量发电机的有功功率，将待测电路上的电压、电流进行转换后，方便测量和保护电路；频率测量，从而得到电压、电流变化的周期；将一个周期进行分割，分隔成128块，每一块对应一个电压幅值、电流幅值，规定为每一块的瞬时电压和瞬时电流，将瞬时电压和瞬时电流相乘，再乘以分隔成的时间得到瞬时功率，分隔成的时间为；瞬时功率进行累加即可得到有功功率；

方案进一步地，对上述步骤得到的有功功率进行滤波处理，滤除短暂的异常输入突变信号，并将稳态的测量值做窗型滑动滤波，模拟量输出即可得准确的有功功率。

本发明的优点是：本发明对电压、电流模拟量进行分频后采样、相乘、再累加，不存在模拟式变送器的RC积分电路的阶跃响应问题，解决了发电机功率测量值不定期失真突变的问题，也实现了有功功率数字化变送测试；可以人为的滤除短暂的异常输入突变信号，并将稳态的测量值做窗型滑动滤波，使得变送输出更加稳定，受外界突变信号的干扰影响小；具有采样快速，集成化程度高，精度好的优点。

附图说明