基于DSP的水輪機調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是水電站運行的重要組成部分，調(diào)速器是水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心，其品質(zhì)好壞對水輪發(fā)電機組運行的安全性、經(jīng)濟性以及電力系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全具有重大意義。
　　 針對調(diào)速器在產(chǎn)品出廠、發(fā)電現(xiàn)場投運和水輪發(fā)電機組檢修過程需要對調(diào)速器的調(diào)節(jié)性能和參數(shù)指標進行全面測試，研制開發(fā)了一種基于DSP技術(shù)的水輪機調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀。仿真測試儀的設(shè)計采用TI公司TMS320F2812芯片作為核心處理器，完成數(shù)據(jù)采集和仿真功能，此外，通過USB

2、2.0接口與PC 機連接，在windows環(huán)境下自動分析數(shù)據(jù)并生成圖形化報表，實現(xiàn)了高性能仿真測試儀的智能化、集成化、參數(shù)化和小型化。為了提高調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中的抗干擾能力，所有模擬采樣通道前后級和通道之間都進行了隔離設(shè)計，頻率測量和模擬量采樣由模擬和數(shù)字兩級濾波器組成。同時，采用一種新的采樣計算方法，以最簡潔的方式將采樣值還原成真實模擬量。
　　 本文首先對水輪機調(diào)速系統(tǒng)對象進行分析，獲得了仿真測試儀的輸入輸出

3、信號及其特征，根據(jù)這些信號及其特征設(shè)計了仿真測試儀的模擬采樣電路，頻率測量電路，開關(guān)量輸入電路、頻率發(fā)生電路以及用于和PC機通信的USB通信電路，并在仿真建模的基礎(chǔ)上，依據(jù)調(diào)速系統(tǒng)試驗國家標準要求編寫了試驗程序。
　　 在試驗過程中仿真測試儀實時采集導(dǎo)葉接力器行程、槳葉接力器行程、水壓、油壓、定子電流、機組功率、機組頻率、電網(wǎng)頻率、斷路器、合閘令等信號，將數(shù)據(jù)傳送至PC機，繪制信號曲線，自動計算結(jié)果并給出試驗報告；仿真測試儀還可

4、以仿真發(fā)電機組或發(fā)電機組＋接力器，按照相應(yīng)模型計算輸出機組頻率信號與調(diào)速器構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，進行調(diào)速器動特性試驗。
　　 工程應(yīng)用證明，調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀不僅可以很好的完成靜特性、擺動、擾動、不動時間、甩負荷等常規(guī)試驗外，而且還可以實現(xiàn)同期和一次調(diào)頻試驗。儀器穩(wěn)定可靠，12位AD采樣，在45-55Hz內(nèi)頻率發(fā)生和測量誤差小于0.001Hz，7路模擬信號同時采樣時最高速度可達每秒2.5K點，因此，還可以滿足電力系統(tǒng)瞬態(tài)故障分析的需求。