水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速功角測量儀的研制.pdf

1、轉(zhuǎn)速和功角是電力系統(tǒng)中關(guān)乎電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的兩個重要參量,對他們的在線監(jiān)測具有重要意義。各大電網(wǎng)的互聯(lián)以及遠距離、大容量輸電在提高電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟性的同時,使得運行點更加靠近穩(wěn)定極限,整個互聯(lián)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定裕度變小,對整個電力系統(tǒng)的規(guī)劃和運行而言,也增加了不安全因素和不確定性。因此,電力系統(tǒng)對轉(zhuǎn)速和功角的測量精度和實時性也需要提升到一個更高的水平。同時,隨著水力發(fā)電在整個能源結(jié)構(gòu)中所占的比例越來越大,作用越來越明顯,對水輪機運行狀態(tài)的實時

2、監(jiān)測也越來越受到人們的重視。但是由于水輪機自身結(jié)構(gòu)的特點,使得水輪機轉(zhuǎn)速和功角的快速、準(zhǔn)確測量較之汽輪機的轉(zhuǎn)速和功角測量有更大的難度,不得不對其進行單獨考慮。
　　本文設(shè)計研制出了一種能直接測量并實時跟蹤、顯示水輪機轉(zhuǎn)速和功角的儀器。具體地說,就是提出一種優(yōu)化的轉(zhuǎn)速、功角測量算法,將算法運用于水輪機功角、轉(zhuǎn)速的直接測量中,并且通過硬件和軟件平臺將其實現(xiàn),研制出水輪機轉(zhuǎn)速功角測量儀,并且加以試驗驗證。本文首先提出了普通轉(zhuǎn)速測量方法的

3、不足,并針對此設(shè)計出了兩種精確測量轉(zhuǎn)速的方法,即轉(zhuǎn)速測量算法一和轉(zhuǎn)速測量算法二,并且進行計算分析和驗證,在理論上證明出這兩個算法的優(yōu)越性。繼而,通過本文的分析,轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確測量是功角精確測量的基礎(chǔ),故將設(shè)計的轉(zhuǎn)速測量算法一和轉(zhuǎn)速測量算法二分別運用于功角的直接測量中去。在此轉(zhuǎn)速功角測量算法的基礎(chǔ)上,本文將理論運用于實踐,搭建硬件平臺將以上轉(zhuǎn)速、功角的優(yōu)化算法實現(xiàn)。在本文中,搭建了以單片機及其最小系統(tǒng)為核心,以信號輸入模塊、開關(guān)量輸入模塊、信