一种功率振荡判断器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种功率振荡判断器，它包括：上升方向变化速率检测报警回路，与上升幅度与速率超限计数器连接；下降方向变化速率检测报警回路，与下降幅度与速率超限计数器连接；变化幅度检测报警回路与上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器连接；上升幅度与速率超限计数器，与振荡判断回路连接；下降幅度与速率超限计数器与振荡判断回路连接；振荡判断回路与输出回路连接；本发明解决了电网低频震荡不容易被及时发现和消除，存在的影响电力系统安全稳定运行等问题。
【专利说明】一种功率振荡判断器
【技术领域】
[0001]本发明属于电网频率震荡控制技术，尤其涉及一种功率振荡判断器。
【背景技术】
[0002]在电力生产过程中，电力系统电网和电源(发电机组)的安全稳定运行，是生产中必须要保障的首要任务，它关系着供电的可靠性和国计民生。电网的低频振荡，是破坏电力系统安全稳定运行的重要因素之一，国内区域电网的低频振荡情况几乎每年都有发生，给电力生产过程带来了较大的负面影响；区域电网的低频振荡，有很大一部分是因为电源侧发电机组因各种偶发原因发生有功功率周期性低频波动所诱发。在生产过程中，发电机组的有功功率周期性低频波动，往往不能被及时地发现和消除，最终导致了区域电网低频振荡的发生。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题:提供一种功率振荡判断器，以解决电网低频震荡不容易被及时发现和消除，存在的影响电力系统安全稳定运行等问题。
[0004]本发明技术方案:
一种功率振荡判断器，它包括:
上升方向变化速率检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号的上升速率进行检测和判断，与上升幅度与速率超限计数器连接；
下降方向变化速率检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号的下降速率进行检测和判断；与下降幅度与速率超限计数器连接；
变化幅度检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号每次单一上升或下降的变化幅度进行计算和判断，每超限I次后自动复位并重新开始下一次变化幅度超限的计算和判断，它与上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器连接;
上升幅度与速率超限计数器，对检测周期内被检信号的上升速率和幅度均超限次数进行统计，与振荡判断回路连接；
下降幅度与速率超限计数器，对检测周期内被检信号的的下降速率和幅度均超限次数进行统计，与振荡判断回路连接；
振荡判断回路，根据检测周期内上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器的计数结果，判断被检信号是否发生振荡或周期性异常波动，与输出回路连接；
定时回路，提供检测周期的基准时间，到达设定时间，给上升方向变化速率检测报警回路、下降方向变化速率检测报警回路、变化幅度检测报警回路、上升幅度与速率超限计数器、下降幅度与速率超限计数器和振荡判断回路提供复位信号和检测周期开始信号；
输出回路，将振荡判断回路的输出信号输出给相应的报警和联锁保护回路。
[0005]所述变化幅度检测报警回路包括被检信号，被检信号分别与大选和小选输入端连接，大选输出端与第一两点选择开关和减法器输入端连接，小选输出端与第二两点选择开关和减法器输入端连接，第一两点选择开关输出端与大选复位端连接，第二两点选择开关与小选复位端连接，减法器输出端与高低报警器输入端连接，高低报警器的输出信号和时钟信号与第一或门输入端连接，第一或门输出端与第一定宽脉冲输入端连接，第一定宽脉冲的输出端分别与第一两点选择开关和第二两点选择开关时钟信号输入端连接。
[0006]所述上升方向变化速率检测报警回路包括第一速率报警器，第一速率报警器的输入端与被测信号连接。
[0007]所述下降方向变化速率检测报警回路包括第二速率报警器，第二速率报警器输入端与被测信号连接。
[0008]上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器包括切投开关，切投开关的输出端和高低报警器输出信号分别与第二或门输入端连接，第二或门的输出端分别与第一与门和第二与门第一输入端连接，第一速率报警器的输出端与第一与门的第二输入端连接，第二速率报警器的输出端与第二与门的第二输入端连接，第一与门输出端分别与第一 RS触发器的S置位端和第二 RS触发器的R复位端连接，第二与门的输出端分别与第一触发器的R复位端和第二 RS触发器的S置位端连接，第一触发器的“I”正输出端与第一计数器连接，第二 RS触发器的“I”正输出端与第二计数器连接。
[0009]振荡判断回路包括第一高报警器，第一高报警器的输入端与上升幅度与速率超限计数器的输出端连接，第二高报警器的输入端与下降幅度与速率超限计数器的输入端连接，第一高报警器和第二高报警器的输出端与第四与门的输入端连接，第四与门输出报警信号给输出回路。
[0010]定时回路包括第三与门，第二投切开关输出端和第一非门的输出端分别与第三与门的输入端连接，第二定宽脉冲的输出端与第一非门的输入端连接，第三与门的输出端与第二定宽脉冲的输入端连接，第三与门输出时钟信号。
[0011]本发明的有益效果:
本发明以一定时间为一个检测周期，不断地对被测信号(发电机组有功功率)的上升和下降变化的速度与幅度进行检测，当检测到二者同时超过正常值时进行I次计数，在I个检测周期内如果检测到上升与下降方向各出现了 η次(应用中可设置不同的次数)以上变化的速度与幅度同时超过正常变化，就确定被测信号发生了振荡，判断器发出报警信号和有关自动消除振荡的联锁保护信号；该发明采用定时回路、变化幅度检测报警回路、上升方向变化速度检测报警回路和上升幅度与速率超限计数器、下降方向变化速度检测报警回路和下降幅度与速率超限计数器、振荡判断回路、输出回路等，实现及时准确地判断出被检信号(发电机组有功功率)是否发生了振荡或周期性异常波动，一旦发生，快速发出相关信息，用于去提示和自动抑制所发生的异常，有效地防止或减少电力系统中电源侧有功波动所造成的电网低频振荡，提升了电力系统运行的安全稳定性；本发明解决了电网低频震荡不容易被及时发现和消除，存在的影响电力系统安全稳定运行等问题。
[0012]【专利附图】
【附图说明】:
图1为本发明的原理结构框图；
图2为本发明实施例变化幅度检测报警回路结构示意图；
图3为本发明实施例上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器结构示意图；
图4为本发明实施例定时回路结构示意图；
图5为本发明实施例振荡判断回路结构示意图；
图6为本发明实施例上升方向变化速率检测报警回路和下降方向变化速率检测报警回路结构意图。
【具体实施方式】
[0013]一种功率振荡判断器，它包括(见图1):
上升方向变化速率检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号的上升速率进行检测和判断，与上升幅度与速率超限计数器连接；
下降方向变化速率检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号的下降速率进行检测和判断；与下降幅度与速率超限计数器连接；
变化幅度检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号每次单一上升或下降的变化幅度进行计算和判断，每超限I次后自动复位并重新开始下一次变化幅度超限的计算和判断，它与上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器连接;
上升幅度与速率超限计数器，对检测周期内被检信号的上升速率和幅度均超限次数进行统计，与振荡判断回路连接；
下降幅度与速率超限计数器，对检测周期内被检信号的的下降速率和幅度均超限次数进行统计，与振荡判断回路连接；
振荡判断回路，根据检测周期内上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器的计数结果，判断被检信号是否发生振荡或周期性异常波动，与输出回路连接；
定时回路，提供检测周期的基准时间，到达设定时间，给上升方向变化速率检测报警回路、下降方向变化速率检测报警回路、变化幅度检测报警回路、上升幅度与速率超限计数器、下降幅度与速率超限计数器和振荡判断回路提供复位信号和检测周期开始信号；
输出回路，将振荡判断回路的输出信号输出给相应的报警和联锁保护回路。
[0014]所述变化幅度检测报警回路(见图2)包括被检信号，被检信号分别与大选3和小选4输入端连接，大选3输出端与第一两点选择开关8和减法器9输入端连接，小选4输出端与第二两点选择开关6和减法器9输入端连接，第一两点选择开关8输出端与大选3复位端连接，第二两点选择开关6与小选4复位端连接，减法器9输出端与高低报警器10输入端连接，高低报警器10的输出信号和时钟信号与第一或门I输入端连接，第一或门I输出端与第一定宽脉冲2输入端连接,第一定宽脉冲2的输出端分别与第一两点选择开关8和第二两点选择开关6时钟信号输入端连接。第一常数值7提供给第一两点选择开关8，第一常数值选为负无穷大，以便第一两点选择开关8为大选3提供复位信号；第二常数值5提供给第二两点选择开关6，第二常数值选为正无穷大，以便第二两点选择开关8为小选4提供复位信号。
[0015]所述上升方向变化速率检测报警回路包括第一速率报警器26，第一速率报警器
26的输入端与被测信号连接。
[0016]所述下降方向变化速率检测报警回路包括第二速率报警器27，第二速率报警器27输入端与被测信号连接。
[0017]上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器包括(见图3)切投开关15,切投开关15的输出端和高低报警输出信号分别与第二或门16连接,第二或门16的输出端分别与第一与门17和第二与门18第一输入端连接,第一速率报警器26的输出端与第一与门17的第二输入端连接，第二速率报警器27的输出端与第二与门18的第二输入端连接，第一与门17输出端分别与第一 RS触发器21的S端和第二 RS触发器19的R端连接，第二与门18的输出端分别与第一触发器21的R端和第二 RS触发器19的S端连接，第一触发器21的“ I”输出端与第一计数器22连接，第二 RS触发器19的“ I”输出端与第二计数器20连接。
[0018]定时回路包括(见图4)第三与门13，第二投切开关12输出端和第一非门11的输出端分别与第三与门13的输入端连接，第二定宽脉冲14的输出端与第一非门11的输入端连接，第三与门13的输出端与第二定宽脉冲14的输入端连接，第三与门13输出时钟信号。
[0019]振荡判断回路包括(见图4)第一高报警器23，第一高报警器23的输入端与上升幅度与速率超限计数器的输出端连接，第二高报警器25的输入端与下降幅度与速率超限计数器的输入端连接，第一高报警器23和第二高报警器25的输出端与第四与门24的输入端连接，第四与门24输出报警信号给输出回路。
[0020]振荡判断回路输出信号经过输出回路，将振荡判断回路的输出信号输出给相应的报警和联锁保护回路，实现保护和报警。
【权利要求】
1.一种功率振荡判断器，它包括: 上升方向变化速率检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号的上升速率进行检测和判断，与上升幅度与速率超限计数器连接； 下降方向变化速率检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号的下降速率进行检测和判断；与下降幅度与速率超限计数器连接； 变化幅度检测报警回路，将有功功率作为被检信号，将检测周期内被检信号每次单一上升或下降的变化幅度进行计算和判断，每超限I次后自动复位并重新开始下一次变化幅度超限的计算和判断，它与上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器连接; 上升幅度与速率超限计数器，对检测周期内被检信号的上升速率和幅度均超限次数进行统计，与振荡判断回路连接； 下降幅度与速率超限计数器，对检测周期内被检信号的的下降速率和幅度均超限次数进行统计，与振荡判断回路连接； 振荡判断回路，根据检测周期内上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器的计数结果，判断被检信号是否发生振荡或周期性异常波动，与输出回路连接； 定时回路，提供检测周期的基准时间，到达设定时间，给上升方向变化速率检测报警回路、下降方向变化速率检测报警回路、变化幅度检测报警回路、上升幅度与速率超限计数器、下降幅度与速率超限计数器和振荡判断回路提供复位信号和检测周期开始信号； 输出回路，将振荡判断回路的输出信号输出给相应的报警和联锁保护回路。
2.根据权利要求1所述的一种功率振荡判断器，其特征在于:所述变化幅度检测报警回路包括被检信号，被检信号分别与大选(3)和小选(4)输入端连接,大选(3)输出端与第一两点选择开关(8)和减法器(9)输入端连接，小选(4)输出端与第二两点选择开关(6)和减法器(9)输入端连接，第一两点选择开关(8)输出端与大选(3)复位端连接，第二两点选择开关(6)与小选(4)复位端连接，减法器(9)输出端与高低报警器(10)输入端连接，高低报警器(10)的输出信号和时钟信号与第一或门(I)输入端连接，第一或门(I)输出端与第一定宽脉冲(2)输入端连接，第一定宽脉冲(2)的输出端分别与第一两点选择开关(8)和第二两点选择开关(6)时钟信号输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种功率振荡判断器，其特征在于:所述上升方向变化速率检测报警回路包括第一速率报警器(26)，第一速率报警器(26)的输入端与被测信号连接。
4.根据权利要求1所述的一种功率振荡判断器，其特征在于:所述下降方向变化速率检测报警回路包括第二速率报警器(27)，第二速率报警器(27)输入端与被测信号连接。
5.根据权利要求1所述的一种功率振荡判断器，其特征在于:上升幅度与速率超限计数器和下降幅度与速率超限计数器包括切投开关(15)，切投开关(15)的输出端和高低报警器(10)输出信号分别与第二或门(16)输入端连接,第二或门(16)的输出端分别与第一与门(17)和第二与门(18)第一输入端连接,第一速率报警器(26)的输出端与第一与门(17)的第二输入端连接，第二速率报警器(27)的输出端与第二与门(18)的第二输入端连接，第一与门(17)输出端分别与第一 RS触发器(21)的S置位端和第二 RS触发器(19)的R复位端连接，第二与门(18)的输出端分别与第一触发器(21)的R复位端和第二 RS触发器(19)的S置位端连接，第一触发器(21)的“I”正输出端与第一计数器(22)连接，第二RS触发器(19)的“ I ”正输出端与第二计数器(20)连接。
6.根据权利要求1所述的一种功率振荡判断器，其特征在于:振荡判断回路包括第一高报警器(23)，第一高报警器(23)的输入端与上升幅度与速率超限计数器的输出端连接，第二高报警器(25)的输入端与下降幅度与速率超限计数器的输入端连接，第一高报警器(23)和第二高报警器(25)的输出端与第四与门(24)的输入端连接，第四与门(24)输出报警信号给输出回路。
7.根据权利要求1所述的一种功率振荡判断器，其特征在于:定时回路包括第三与门(13),第二投切开关(12)输出端和第一非门(11)的输出端分别与第三与门(13)的输入端连接，第二定宽脉冲(14)的输出端与第一非门(11)的输入端连接，第三与门(13)的输出端与第二定宽脉冲(14)的输入端连接，第三与门(13)输出时钟信号。
【文档编号】H02J3/24GK104393606SQ201410622397
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】柏毅辉, 付宇, 张锐锋, 杨经武, 严惟震, 安波, 何洪流, 陈宇, 李前敏 申请人:贵州电力试验研究院