水轮机调速系统测试仿真仪.doc

《水轮机调速系统测试仿真仪.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、优选水轮机调速系统测试仿真仪一、概述FS-SLFZ水轮机调速系统测试仿真仪是对水电厂调速器、调速系统进行全面动静特性试验的一种多功能仪器系统。同时，可对水轮发电机组进行实时的线性或非线性仿真，以便在调速器出厂前或水电厂检修后机组不具备开启条件的情况下，模拟水力机组动态特性，检验调速器和整个闭环调速系统的动态特性。为进一步满足机组测试需求，本仪器系统还具有机组振动、摆度、压力脉动、电量等物理量的测量及相应的信号分析功能，包括频谱分析、相关分析和小波分析等时频分析功能，从而，不仅可以作为一台通用的采集与

2、分析系统使用，也使得机组在过渡过程中的振动、摆度信号的测量和分析成为可能。此外，考虑到近年来业内对水轮发电机组一次调频性能和调速系统辨识建模(也称参数测试)的广泛关注，最新的软件版本也引入了一次调频性能指标的自动计算和基于遗传算法的辨识建模功能。本仪器是同时符合国家标准GB/T9652.1-2007《水轮机控制系统技术条件》、GB/T9652.2-2007《水轮机控制系统试验》，以及电力行业标准DL/T1120-2009《水轮机调节系统自动测试及实时仿真仪器技术条件》的新型测试仪器。在硬件上，本仪器

3、采用了先进的浮点型DSP控制器作为仪器的核心，保证了在进行各类机组线性和非线性仿真情况下的实时性。在软件上，采用专门用于测试系统的虚拟仪器开发平台(LabWindows/CVI)开发，保证了仪器的软件可靠性、多种操作系统下的可移植性和易学、易用性。本仪器可实现测量的网络化和自动化及数据处理的智能化和文档电子化。13/13优选二、仪器系统特点l测量网络化：将仪器放置于局域网或Internet上的任意位置，即可完成所需的测试及仿真任务。l通讯高速化：上位机和前置机(仪器本身)间由以太网连接，并采用基于T

4、CP/IP的网络通讯协议，其理论通讯速率取决于所接入的局域网或广域网，可达100MBit/秒。l硬件隔离技术：所有模拟通道与系统间、模拟通道与模拟通道间，频率测量信号输入端与系统间，频率信号输出端与系统间，开关量输入和输出与系统间均采用可靠的电气隔离技术，以保证测量的准确性和可靠性。l高精度频率测量和频率信号发生技术：对信号周期的时间分辨率为8nS。相当于在50Hz时，对频率信号的分辨率为0.00002Hz。l测量自动化：在各种试验中，可实现自动记录、自动停止、自动计算指标等功能。实时仿真：可将机组

5、实时地模拟为线性或非线性对象，替代机组与实际调速器一起构成完整的闭环调速系统，实现调速器和调速系统的不开机动态特性检验及PID参数的FS-SLFZ系寻优。同时，也可根据软件设定用模拟输出通道输出仿真功率或水压信号。l数字存储示波器：可当作通用示波器使用，所录波形可以存储、打印，省去携带示波器的麻烦。在每通道采样频率高达3000Hz的情况下，所有通道的采样数据均可实时传送至上位机，并实时显示。l完善的电子化文档：通过打开已保存的测试文件，可以在任何时间以任何比例(包括时间比例尺)显示、分析整个测试过程

6、；随时自动生成或打印图文并茂、色彩丰富的试验报告；可根据需要输出英文标识的静、动特性曲线图形。lWindows风格全中文界面：所有操作均在WINDOWS环境中进行，易学易用。l免螺丝刀调整：轻点鼠标便可完成通道率定。l功能强大的信号发生器：两路频率信号和两路模拟信号发生器可当作通用的功能强大的信号发生器使用，省去携带信号发生器的不便。13/13优选三、仪器系统构成列水轮机调速系统测试仿真仪由前置机(本仪器)和上位机(分析机即电脑)构成。其中前置机主要用于实时数据采集、简单的信号分析处理以及实时仿真算

7、法的实现，并将采集到的信息和必要的分析处理或实时仿真结果通过网口以TCP/IP协议发送给上位机(分析机即台式机或笔记本电脑)。图1FS-SLFZ系列水轮机调速系统测试仿真仪实物图本仪器系统关键技术的实现依赖于高性能的前置机。仪器的硬件构成是基于DSP控制器TMS320F28335的高性能数据采集和实时仿真系统。DSP工作频率最高可达150MHz，可实现每秒3亿次的浮点运算，足以保证实时快速地进行数据采集和复杂线性及非线性仿真算法的实现，克服了以往测试系统采用单片机处理器，受限于其处理能力和运算速度的

8、问题。此外，它具有很高的集成度和丰富的外围接口，如：高速高精度A/D(80ns)、定时器、PWM单元(用于频率信号发生)、捕捉单元(用于频率信号测量)及片上Flash和RAM等。因此系统硬件紧凑，可靠性高。前置机的最大特点是在无通用操作系统的情况下，实现了局域网下的基于TCP/IP协议的高速通讯。可方便实现现场前置机通过局域网或广域网与电脑远程连接进行远程测试与仿真的功能。与大多数嵌入式系统不同，这里实现通讯的关键部件选用了商业硬件协议芯片(最新的硬件版本使用W530