專利名稱：用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置和方法。
技術(shù)背景電力系統(tǒng)包括電網(wǎng)、提供電能的發(fā)電機(jī)以及各種用電設(shè)備。希望的是，發(fā)電機(jī)所提供的電能與用電設(shè)備所消耗的電能實(shí)時(shí)平衡。為此，在發(fā)電機(jī)端接入了儲(chǔ)能系統(tǒng)，以平衡發(fā)電機(jī)所提供的電能與用電設(shè)備所消耗電能，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電廠側(cè)發(fā)電機(jī)端后，需要將發(fā)電機(jī)的機(jī)端出力信號(hào)與儲(chǔ)能系統(tǒng)出力信號(hào)根據(jù)實(shí)際的電氣接入方式和能量交換狀況進(jìn)行合并，形成一個(gè)反映發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)總體實(shí)際出力的數(shù)據(jù)信號(hào)，以代替原有發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)上傳反饋給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的機(jī)組出力信號(hào)數(shù)據(jù)。如何解決儲(chǔ)能系統(tǒng)接入發(fā)電機(jī)機(jī)端的信號(hào)合并處理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)出力信號(hào)與原有發(fā)電機(jī)的機(jī)端出力信號(hào)的無(wú)縫融合，避免儲(chǔ)能系統(tǒng)接入對(duì)發(fā)電機(jī)組出力控制信號(hào)擾動(dòng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例在于提供一種用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置，以在儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)后能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的出力的進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，且避免儲(chǔ)能系統(tǒng)接入對(duì)發(fā)電機(jī)組出力控制信號(hào)擾動(dòng)。一種用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置，所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)包括與封閉母線連接的發(fā)電機(jī)組、勵(lì)磁裝置、高廠變以及主變壓器，其中，所述發(fā)電機(jī)組出線端子、勵(lì)磁裝置、高廠變通過(guò)所述封閉母線連接至所述主變壓器的低壓側(cè)，所述主變壓器的高壓側(cè)連接至電網(wǎng)；所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)還包括儲(chǔ)能系統(tǒng)以及用于給儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓的儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器；所述測(cè)量裝置包括第一出力測(cè)量單元，通過(guò)傳輸設(shè)備連接在信號(hào)合并處理單元和儲(chǔ)能系統(tǒng)之間；第二出力測(cè)量單元，通過(guò)傳輸設(shè)備連接在信號(hào)合并處理單元和發(fā)電機(jī)組之間；信號(hào)合并處理單元，通過(guò)所述傳輸設(shè)備分別接收來(lái)自第一出力測(cè)量單元的第一數(shù)據(jù)信號(hào)，來(lái)自第二出力測(cè)量單元的第二數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并處理，獲得發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)，將所述總體出力信號(hào)傳送給遠(yuǎn)動(dòng)終端；遠(yuǎn)動(dòng)終端，將接收到的所述總體出力信號(hào)上傳至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。其中，所述遠(yuǎn)動(dòng)終端，還接收來(lái)自電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度信號(hào)，將所述調(diào)度信號(hào)傳送給信號(hào)合并處理單元；所述信號(hào)合并處理單元，將所述調(diào)度信號(hào)分解為發(fā)電機(jī)組調(diào)度信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度信號(hào)，將分解后的調(diào)度信號(hào)分別傳送給發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)。其中，所述信號(hào)合并處理單元，還根據(jù)接收到的控制指令，向發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)終端以及第三方設(shè)備發(fā)送其所需要的信號(hào)。[0014]其中，所述信號(hào)合并處理單元包括輸入輸出接口，接收第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)，將接收到的信號(hào)傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)傳送給遠(yuǎn)動(dòng)終端；接收來(lái)自遠(yuǎn)動(dòng)終端的調(diào)度信號(hào)，將接收到的信號(hào)傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的拆分后的調(diào)度信號(hào)傳送給發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)；接收控制指令，將所述控制指令傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的處理后的控制信號(hào)傳送給發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)終端以及第三方設(shè)備;信號(hào)變換單元，接收來(lái)自輸入輸出接口的信號(hào)，將所接收到的信號(hào)變換為信號(hào)處理單元所需要的信號(hào)類(lèi)型后傳送給信號(hào)處理單元；信號(hào)處理單元，將第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并處理，獲得發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)，將所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)傳送給輸入輸出接口 ；將處理后的調(diào)度信號(hào)進(jìn)行拆分處理，將拆分后的調(diào)度信號(hào)傳送輸入輸出接口 ；將所述控制指令處理后傳送給輸入輸出接口。其中，所述輸入輸出接口是模擬量輸入輸出接口或數(shù)字量輸入輸出接口 ；所述信號(hào)變換單元是電壓-電流信號(hào)變送器，或模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換單元；所述信號(hào)處理單元是基于硬件的模擬電路。其中，所述第一出力測(cè)量單元設(shè)置在所述封閉母線與儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器的高壓側(cè)之間，且所述封閉母線的接入點(diǎn)位于所述主變壓器的低壓側(cè)。其中，所述第一出力測(cè)量單元設(shè)置在高廠變的低壓側(cè)與儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器的高壓側(cè)之間。其中，所述第一出力測(cè)量單元包括用于測(cè)量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)接入點(diǎn)電流的電流測(cè)量單元；以及用于測(cè)量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)接入點(diǎn)電壓的電壓測(cè)量單元；所述第二出力測(cè)量單元包括用于測(cè)量發(fā)電機(jī)組出口電流的電流測(cè)量單元；以及用于測(cè)量發(fā)電機(jī)組出口電壓的電壓測(cè)量單元。其中，所述第一出力測(cè)量單元為智能功率表。其中，所述傳輸設(shè)備為傳輸光纖、線纜。應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的裝置，通過(guò)新增一組出力測(cè)量單元以及新增的信號(hào)合并處理單元實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組出力的獨(dú)立測(cè)量，避免儲(chǔ)能系統(tǒng)接入對(duì)發(fā)電機(jī)組出力控制的信號(hào)擾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)出力信號(hào)與原有發(fā)電機(jī)的機(jī)端出力信號(hào)的無(wú)縫融合。同時(shí)，避免了由于接入點(diǎn)選擇造成了對(duì)施工成本、工程難度和工期的不良影響，有利于對(duì)老廠的改造。降低了安裝成本。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現(xiàn)有的在電廠原有發(fā)電機(jī)組機(jī)端接入儲(chǔ)能系統(tǒng)后的接線及信號(hào)流示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型基于儲(chǔ)能系統(tǒng)接入發(fā)電機(jī)機(jī)端與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，提升發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)指令的響應(yīng)效果，實(shí)現(xiàn)在儲(chǔ)能系統(tǒng)接入后對(duì)出力信號(hào)的有效測(cè)量與合并處理。下面以自動(dòng)發(fā)電量控制(AGC,Automatic Generation Control)為例，對(duì)現(xiàn)有技術(shù) 和本實(shí)用新型再做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在電廠發(fā)電機(jī)組現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)中，遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU (Remote TerminalUnit),是廠網(wǎng)信號(hào)連接的紐帶，一方面電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)將AGC出力指令按照通訊規(guī)約下發(fā)到電廠RTU，電廠RTU再把指令數(shù)據(jù)下發(fā)給發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)控制系統(tǒng)控制機(jī)組出力；另一方面，電廠RTU把電廠發(fā)電機(jī)組的出力信號(hào)等生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，傳輸反饋給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，使電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控發(fā)電機(jī)組的出力等生產(chǎn)狀態(tài)。通過(guò)上述閉環(huán)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組按照電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)輸出的AGC出力指令的有效運(yùn)行。儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電廠側(cè)發(fā)電機(jī)端后，需要將發(fā)電機(jī)的機(jī)端出力信號(hào)與儲(chǔ)能系統(tǒng)出力信號(hào)根據(jù)實(shí)際的電氣接入方式和能量交換狀況進(jìn)行合并，形成一個(gè)反映發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)總體實(shí)際出力的數(shù)據(jù)信號(hào)，以代替原有上傳反饋給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的機(jī)組出力信號(hào)數(shù)據(jù)。另一方面，儲(chǔ)能系統(tǒng)出力信號(hào)的采集、測(cè)量與合并不能影響發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)機(jī)組凈出力的控制，因此發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)系統(tǒng)使用的機(jī)組出力信號(hào)應(yīng)保持不變，避免儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入影響電廠機(jī)組控制生產(chǎn)。參見(jiàn)圖1，其是現(xiàn)有的在電廠原有發(fā)電機(jī)組機(jī)端接入儲(chǔ)能系統(tǒng)后的接線及信號(hào)流示意圖。圖I中，發(fā)電機(jī)組10出線端子通過(guò)主封閉母線20和主變壓器30低壓側(cè)連接，出力測(cè)量單元40對(duì)發(fā)電機(jī)組出口的電流、電壓等電氣信號(hào)進(jìn)行測(cè)量；上述測(cè)量所得電流、電壓信號(hào)通過(guò)信號(hào)變送器(圖未示)、通訊連接光纖送至電廠RTU 50，形成生產(chǎn)用數(shù)據(jù)。電廠RTU按照約定的通訊規(guī)約，將發(fā)電機(jī)組出力信號(hào)上傳至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，同時(shí)送至電廠自身的生產(chǎn)控制系統(tǒng)(如分布式控制系統(tǒng)(DCS)，可編程邏輯控制器(PLC)等)參與發(fā)電機(jī)組出力生產(chǎn)控制。這部分構(gòu)成了現(xiàn)有的電廠發(fā)電機(jī)機(jī)端系統(tǒng)。如圖I所示，儲(chǔ)能系統(tǒng)80經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器90升壓后將需要交換的電能升壓至主變壓器低壓側(cè)的電壓等級(jí)，通過(guò)專用的輸電電纜與主變低壓側(cè)母線實(shí)現(xiàn)對(duì)接，該接入點(diǎn)位于發(fā)電機(jī)出線端與機(jī)端測(cè)量點(diǎn)之間位置，也即儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器，接入至機(jī)端原有測(cè)量點(diǎn)內(nèi)側(cè)，如圖I所示其接入出力測(cè)量單元40的左側(cè)。儲(chǔ)能系統(tǒng)接入后，發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)總體出力由原有的發(fā)電機(jī)組出力，變?yōu)榘l(fā)電機(jī)組與儲(chǔ)能系統(tǒng)的出力總和。其中，出力測(cè)量單元40包括在發(fā)電機(jī)定子繞組中性點(diǎn)附近安裝的用以采集電流信號(hào)的電流互感器CT，以及在封閉母線靠近發(fā)電機(jī)側(cè)，勵(lì)磁裝置60及高廠變70分支母線前某位置安裝的用于采集電壓的電壓互感器(PT);該出力測(cè)量單元40采集的信號(hào)是發(fā)電機(jī)組出口有功功率和儲(chǔ)能系統(tǒng)出力(定義放電為正，充電為負(fù))的和，通過(guò)功率P來(lái)表示該出力的和，由電廠RTU 50來(lái)計(jì)算該功率P即功率P = UI，其中，U為采集到的電壓值，I為采集到的電流值。在圖I所示實(shí)施例中，勵(lì)磁裝置是由勵(lì)磁變來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在其他可能的實(shí)施例中，勵(lì)磁裝置也可以是勵(lì)磁機(jī)等。上述方案中上傳給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的信號(hào)可以保證正確，但電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)無(wú)法區(qū)分發(fā)電機(jī)組出力與儲(chǔ)能系統(tǒng)出力，造成儲(chǔ)能系統(tǒng)出力對(duì)發(fā)電機(jī)組出力控制的擾動(dòng)，嚴(yán)重情況下會(huì)造成機(jī)組出力的振蕩，影響機(jī)組安全運(yùn)行。同時(shí)，由于發(fā)電機(jī)的機(jī)端測(cè)量裝置如CT和PT的安裝位置到發(fā)電機(jī)組出口位置空間狹小，在該狹小的空間內(nèi)安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)非常困難且成本巨大，不利于對(duì)發(fā)電機(jī)組的改造，嚴(yán)重情況下可能造成機(jī)組可靠性的大幅度下降。參見(jiàn)圖2，其是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)包括與封閉母線20連接的發(fā)電機(jī)組10、勵(lì)磁裝置60、高廠變70以及主變壓器30，其中，所述發(fā)電機(jī)組10出線端子、勵(lì)磁裝置60、高廠變70通過(guò)所述封閉母線連接至所述主變壓器30的低壓側(cè)，所述主變壓器30的高壓側(cè)連接至電網(wǎng)；所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)還包括儲(chǔ)能系統(tǒng)80以及用于給儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓的儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器90 ；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器，接入至機(jī)端原有測(cè)量點(diǎn)外側(cè)位置，也即接入第二出力測(cè)量單元42的右側(cè)；所述測(cè)量裝置包括第一出力測(cè)量單元41，通過(guò)傳輸設(shè)備連接在信號(hào)合并處理單元和儲(chǔ)能系統(tǒng)之間；第二出力測(cè)量單元42，通過(guò)傳輸設(shè)備連接在信號(hào)合并處理單元和發(fā)電機(jī)組之間；信號(hào)合并處理單元100，通過(guò)所述傳輸設(shè)備分別接收來(lái)自第一出力測(cè)量單元41的第一數(shù)據(jù)信號(hào)，來(lái)自第二出力測(cè)量單元42的第二數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并處理，獲得發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)，將所述總體出力信號(hào)傳送給遠(yuǎn)動(dòng)終端50 ；遠(yuǎn)動(dòng)終端50，接收到的所述總體出力信號(hào)上傳至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。需要說(shuō)明的是，所述遠(yuǎn)動(dòng)終端50，還用于接收來(lái)自電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度信號(hào)，將所述調(diào)度信號(hào)傳送給信號(hào)合并處理單元；此時(shí)，所述信號(hào)合并處理單元，將所述調(diào)度信號(hào)分解為發(fā)電機(jī)組調(diào)度信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度信號(hào)，將分解后的調(diào)度信號(hào)分別傳送給發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)。這里并不對(duì)具體的分解方法做限定，任何可能的分解方法都可以應(yīng)用于本申請(qǐng)中。需要說(shuō)明的是，所述信號(hào)合并處理單元100，還根據(jù)接收到的控制指令，向發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)終端以及第三方設(shè)備發(fā)送其所需要的信號(hào)。也就是說(shuō)，信號(hào)合并處理單元可以作為一個(gè)信號(hào)平臺(tái)，向發(fā)電機(jī)組控制器、儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器、RTU,以及第三方設(shè)備如可能存在的中間控制單元提供所需的信號(hào)。例如，信號(hào)合并處理單元接收到的控制指令是來(lái)自發(fā)電機(jī)組，其需要讀取儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，則信號(hào)合并處理單元作為轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái)，向儲(chǔ)能系統(tǒng)獲取儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)電機(jī)組。再例如，信號(hào)合并處理單元接收到的控制指令是來(lái)自遠(yuǎn)動(dòng)終端的電網(wǎng)調(diào)度指令，則信號(hào)合并處理單元單獨(dú)讀取儲(chǔ)能系統(tǒng)或發(fā)電機(jī)組的出力信號(hào)等。在實(shí)現(xiàn)這些功能時(shí)，如果信號(hào)合并處理單元是基于硬件實(shí)現(xiàn)的，則這些通道需要預(yù)先設(shè)計(jì)建立。例如，信號(hào)合并處理單元提供三組輸出接口給遠(yuǎn)程終端，分別提供合并出力信號(hào)、發(fā)電機(jī)組出力信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)出力信號(hào)。當(dāng)然，如果信號(hào)合并處理單元是基于軟件建立的通訊機(jī)制，則通過(guò)軟件信號(hào)交互實(shí)現(xiàn)。在一種可能的實(shí)施例中，上述信號(hào)合并處理單元可以包括輸入輸出接口，接收第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)，將接收到的信號(hào)傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)傳送給遠(yuǎn)動(dòng)終端；接收來(lái)自遠(yuǎn)動(dòng)終端的調(diào)度信號(hào)，將接收到的信號(hào)傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的拆分后的調(diào)度信號(hào)傳送給發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)；接收控制指令，將所述控制指令傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的處理后的控制信號(hào)傳送給發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)終端以及第三方設(shè)備;信號(hào)變換單元，接收來(lái)自輸入輸出接口的信號(hào)，將所接收到的信號(hào)變換為信號(hào)處理單元所需要的信號(hào)類(lèi)型后傳送給信號(hào)處理單元； 信號(hào)處理單元，將第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并處理，獲得發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)，將所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)傳送給輸入輸出接口 ；將處理后的調(diào)度信號(hào)進(jìn)行拆分處理，將拆分后的調(diào)度信號(hào)傳送輸入輸出接口 ；將所述控制指令處理后傳送給輸入輸出接口。根據(jù)輸入輸出信號(hào)類(lèi)型的不同，上述輸入輸出接口可以是模擬量輸入輸出接口，數(shù)字量輸入輸出接口或其他類(lèi)型的輸入輸出接口 ；上述信號(hào)變換單元可以是電壓-電流信號(hào)變送器，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換單元或是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的信號(hào)解碼單元；上述信號(hào)處理單元可以是基于硬件的模擬電路，也可以是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的。也就是說(shuō)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，信號(hào)合并處理單元式用純硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，信號(hào)合并處理單元是由軟件實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器連接至封閉母線時(shí)，所述第一出力測(cè)量單元41設(shè)置在所述封閉母線與儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器的高壓側(cè)之間，且所述封閉母線的接入點(diǎn)位于所述主變壓器的低壓側(cè)，如圖2所示。也就是說(shuō)，在具體實(shí)施時(shí)，上述第一出力測(cè)量單元可選擇在圖2中儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器的高壓側(cè)靠近接入母線的接入點(diǎn)位置(如圖上41的位置)，通過(guò)伸縮節(jié)等手段從儲(chǔ)能系統(tǒng)變壓器高壓側(cè)母線上連接PT柜和CT柜。當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器連接至高廠變的低壓側(cè)時(shí)，所述第一出力測(cè)量單元41設(shè)置在高廠變的低壓側(cè)與儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器的高壓側(cè)之間，如圖3所示。 也就是說(shuō)，在本申請(qǐng)中，在儲(chǔ)能系統(tǒng)接入點(diǎn)的高壓側(cè)，單獨(dú)增加了一出力測(cè)量單元如第一出力測(cè)量單元，以專門(mén)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)出口的電壓、電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)。而原有的出力測(cè)量單元仍然只是測(cè)量發(fā)電機(jī)組出口的電壓和電流，以便于對(duì)發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)及總體的出力分別統(tǒng)計(jì)。需要說(shuō)明的是，上述傳輸設(shè)備為傳輸光纖、線纜等?？梢岳斫猓鲜龅谝怀隽y(cè)量單元可以包括用于測(cè)量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)接入點(diǎn)電流的電流測(cè)量單元如CT ;以及用于測(cè)量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)接入點(diǎn)電壓的電壓測(cè)量單元如PT。當(dāng)然，上述第二出力測(cè)量單元可以包括用于測(cè)量發(fā)電機(jī)組出口電流的電流測(cè)量單元如CT;以及用于測(cè)量發(fā)電機(jī)組出口電壓的電壓測(cè)量單元如PT。需要說(shuō)明的是，上述第一出力測(cè)量單元中測(cè)量電壓信號(hào)的電壓互感器PT可以選用20kv等級(jí)(或與發(fā)電機(jī)機(jī)端母線電壓等級(jí)相匹配的等級(jí))，測(cè)量電流信號(hào)的電流互感器CT可以選用能夠測(cè)量交流電的雙向電流互感器。上述器件的測(cè)量精度應(yīng)達(dá)到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)出力信號(hào)的測(cè)量精度要求。上述第一、二出力測(cè)量單元測(cè)量所得電流、電壓信號(hào)通過(guò)信號(hào)變送器，通訊連接光纖接入信號(hào)合并處理單元輸入信號(hào)通道。上述變送器、連接光纖以及接入信號(hào)合并處理單元輸入信號(hào)通道的具體實(shí)現(xiàn)均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳細(xì)說(shuō)明。在圖2所示實(shí)施例中，勵(lì)磁裝置是由勵(lì)磁變來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在實(shí)際應(yīng)用中，勵(lì)磁裝置也可以是勵(lì)磁機(jī)等。本申請(qǐng)并不對(duì)勵(lì)磁裝置的具體實(shí)現(xiàn)方式做限定。在信號(hào)合并處理單元內(nèi)將采集到的電壓、電流數(shù)據(jù)進(jìn)行如下計(jì)算A)計(jì)算出儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)出力Pess，儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)出力Pess — UESS*IESS·[0070]其中，Uess和Iess分別為來(lái)自第一出力測(cè)量單元的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)。B)計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)組的實(shí)時(shí)出力Pplant,發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)出力為P plant — Uplant^Iplant其中，UPLANT*IPUNT分別為來(lái)自第二出力測(cè)量單元的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)。C)計(jì)算發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)出力與儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)出力的和，將其作為發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)總體出力信號(hào)PsiaPsum — PESS+PpLANT該總體出力信號(hào)Psia上傳給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)總體出力的有效監(jiān)測(cè)和調(diào)度。上述A、B、C三種計(jì)算并沒(méi)有嚴(yán)格的先后順序，例如，完全可以先計(jì)算發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)總體出力信號(hào)ps ，再計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)出力pESS。需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)實(shí)施例中的儲(chǔ)能系統(tǒng)所應(yīng)用的發(fā)電機(jī)的機(jī)端可以是火電機(jī)組、水電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)組等。需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)實(shí)施例中的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以應(yīng)用在各種有功功率和/或無(wú)功功率的功率調(diào)度類(lèi)應(yīng)用中，如包括AGC應(yīng)用、調(diào)頻應(yīng)用、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率平滑應(yīng)用、機(jī)組出力誤差補(bǔ)償應(yīng)用、旋轉(zhuǎn)備份應(yīng)用等。需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)實(shí)施例中的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以由各類(lèi)型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成，如可以是鋰電池、鈉硫電池、液流電池等，或者，還可以是由飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成。在本申請(qǐng)中，并不限定儲(chǔ)能系統(tǒng)的個(gè)數(shù)和種類(lèi)，在上述任一實(shí)施例中，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)可以由一個(gè)儲(chǔ)能裝置構(gòu)成，或者由多組、多類(lèi)型儲(chǔ)能裝置并聯(lián)構(gòu)成。需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)實(shí)施例中所述儲(chǔ)能系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)機(jī)端應(yīng)用的接入點(diǎn)包括在發(fā)電機(jī)出線端封閉母線到升壓變壓器低壓側(cè)之間所有滿足容量需求的可行接入點(diǎn)，例如可以包括發(fā)電機(jī)機(jī)端母線、高廠變、升壓變低壓側(cè)，以及升壓變壓器高壓側(cè)。需要說(shuō)明的是，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，并不對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)機(jī)端的具體接入方式做限定，任何可能的接入方式都可以應(yīng)用于本實(shí)用新型，例如，圖2和圖3就是兩種不同的接入方式。在圖3所示方式下，測(cè)量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的出力測(cè)量單元即第一出力測(cè)量單元的安裝位置可選擇在儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器與電廠高廠變之間。由于不需要打開(kāi)發(fā)電機(jī)機(jī)端封閉母線，降低了儲(chǔ)能系統(tǒng)測(cè)量單元的安裝困難和施工成本，但由于儲(chǔ)能系統(tǒng)出力測(cè)量點(diǎn)的電壓等級(jí)降低同時(shí)會(huì)影響儲(chǔ)能系統(tǒng)出力的測(cè)量精度。需要說(shuō)明的是，前述第一、二出力測(cè)量單元可以由滿足精度和安裝環(huán)境要求的其他智能測(cè)量單元代替，例如智能功率表等。在不同的出力測(cè)量單元器件選型情況下，所需信號(hào)變送器和傳輸光纖可由相應(yīng)匹配的信號(hào)變送、放大、傳輸設(shè)備代替，具體的要求同現(xiàn)有技術(shù)。需要說(shuō)明的是，前述在信號(hào)合并處理單元對(duì)所述第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并處理(即對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)和機(jī)組出力信號(hào)的合并出力)方式包括多種一種可能的方式是，首先分別將儲(chǔ)能系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組出力電壓、電流信號(hào)進(jìn)行乘積得到儲(chǔ)能系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組有功功率出力，然后將兩者相加得到發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)總體出力；另一種可能的方式是，當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組電壓測(cè)量點(diǎn)為一等效點(diǎn)時(shí)(如圖2
所示情況)，可先將儲(chǔ)能系統(tǒng)測(cè)量電流信號(hào)與發(fā)電機(jī)組電流信號(hào)相加，得到發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)總體電流信號(hào)，然后與測(cè)量發(fā)電機(jī)組電壓信號(hào)乘積，得到發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)總體有功功率信號(hào)；再一種可能的方式是，采用周期積分方法、矢量乘積、或有效值乘積方法等方法實(shí)時(shí)計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)出力。也就是說(shuō)，本申請(qǐng)中，并不對(duì)具體的計(jì)算方法做限定，任何可能的計(jì)算方法都可以應(yīng)用于本實(shí)用新型中。需要說(shuō)明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)出力時(shí)要根據(jù)傳感器的量程，輸入到電廠RTU的變送器輸出電流范圍，單/雙向及有功變送器輸出的電流范圍等在RTU后臺(tái)軟件中進(jìn)行正確的標(biāo)度轉(zhuǎn)換相關(guān)系數(shù)配置，保證實(shí)時(shí)出力能正確反映實(shí)際。應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的裝置，通過(guò)新增一組出力測(cè)量單元以及新增的信號(hào)合并處理單元實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組出力的獨(dú)立測(cè)量，避免儲(chǔ)能系統(tǒng)接入對(duì)發(fā)電機(jī)組出力控制的信號(hào)擾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)出力信號(hào)與原有發(fā)電機(jī)的機(jī)端出力信號(hào)的無(wú)縫融合。同時(shí)，避免了由于接入點(diǎn)選擇造成了對(duì)施工成本、工程難度和工期的不良影響，有利于對(duì)老廠的改造。降低了安裝成本。需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備
所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)......”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)包括與封閉母線連接的發(fā)電機(jī)組、勵(lì)磁裝置、高廠變以及主變壓器，其中，所述發(fā)電機(jī)組出線端子、勵(lì)磁裝置、高廠變通過(guò)所述封閉母線連接至所述主變壓器的低壓側(cè)，所述主變壓器的高壓側(cè)連接至電網(wǎng)；所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)還包括儲(chǔ)能系統(tǒng)以及用于給儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓的儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器； 所述測(cè)量裝置包括 第一出力測(cè)量單元，通過(guò)傳輸設(shè)備連接在信號(hào)合并處理單元和儲(chǔ)能系統(tǒng)之間； 第二出力測(cè)量單元，通過(guò)傳輸設(shè)備連接在信號(hào)合并處理單元和發(fā)電機(jī)組之間； 信號(hào)合并處理單元，通過(guò)所述傳輸設(shè)備分別接收來(lái)自第一出力測(cè)量單元的第一數(shù)據(jù)信號(hào)，來(lái)自第二出力測(cè)量單元的第二數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并處理，獲得發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)，將所述總體出力信號(hào)傳送給遠(yuǎn)動(dòng)終端； 遠(yuǎn)動(dòng)終端，將接收到的所述總體出力信號(hào)上傳至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于， 所述遠(yuǎn)動(dòng)終端，還接收來(lái)自電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度信號(hào)，將所述調(diào)度信號(hào)傳送給信號(hào)合并處理單元； 所述信號(hào)合并處理單元，將所述調(diào)度信號(hào)分解為發(fā)電機(jī)組調(diào)度信號(hào)和儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度信號(hào)，將分解后的調(diào)度信號(hào)分別傳送給發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于， 所述信號(hào)合并處理單元，還根據(jù)接收到的控制指令，向發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)終端以及第三方設(shè)備發(fā)送其所需要的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述信號(hào)合并處理單元包括 輸入輸出接口，接收第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)，將接收到的信號(hào)傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)傳送給遠(yuǎn)動(dòng)終端；接收來(lái)自遠(yuǎn)動(dòng)終端的調(diào)度信號(hào)，將接收到的信號(hào)傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的拆分后的調(diào)度信號(hào)傳送給發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)；接收控制指令，將所述控制指令傳送給信號(hào)變換單元，將來(lái)自信號(hào)處理單元的處理后的控制信號(hào)傳送給發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)終端以及第三方設(shè)備； 信號(hào)變換單元，接收來(lái)自輸入輸出接口的信號(hào)，將所接收到的信號(hào)變換為信號(hào)處理單元所需要的信號(hào)類(lèi)型后傳送給信號(hào)處理單元； 信號(hào)處理單元，將第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并處理，獲得發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)，將所述發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)傳送給輸入輸出接口 ；將處理后的調(diào)度信號(hào)進(jìn)行拆分處理，將拆分后的調(diào)度信號(hào)傳送輸入輸出接口 ；將所述控制指令處理后傳送給輸入輸出接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于， 所述輸入輸出接口是模擬量輸入輸出接口或數(shù)字量輸入輸出接口 ； 所述信號(hào)變換單元是電壓-電流信號(hào)變送器，或模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換單元； 所述信號(hào)處理單元是基于硬件的模擬電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一出力測(cè)量單元設(shè)置在所述封閉母線與儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器的高壓側(cè)之間，且所述封閉母線的接入點(diǎn)位于所述主變壓器的低壓側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一出力測(cè)量單元設(shè)置在高廠變的低壓側(cè)與儲(chǔ)能系統(tǒng)升壓變壓器的高壓側(cè)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于， 所述第一出力測(cè)量單元包括用于測(cè)量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)接入點(diǎn)電流的電流測(cè)量單元；以及用于測(cè)量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)接入點(diǎn)電壓的電壓測(cè)量單元； 所述第二出力測(cè)量單元包括用于測(cè)量發(fā)電機(jī)組出口電流的電流測(cè)量單元；以及用于測(cè)量發(fā)電機(jī)組出口電壓的電壓測(cè)量單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一出力測(cè)量單元為智能功率表。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳輸設(shè)備為傳輸光纖、線纜。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括第一出力測(cè)量單元，通過(guò)傳輸設(shè)備連接在信號(hào)合并處理單元和儲(chǔ)能系統(tǒng)之間；第二出力測(cè)量單元，通過(guò)傳輸設(shè)備連接在信號(hào)合并處理單元和發(fā)電機(jī)組之間；信號(hào)合并處理單元，對(duì)所述第一、二數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行合并處理，獲得發(fā)電機(jī)端系統(tǒng)的總體出力信號(hào)，將所述總體出力信號(hào)傳送給遠(yuǎn)動(dòng)終端； 遠(yuǎn)動(dòng)終端，將接收到的所述總體出力信號(hào)上傳至電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。應(yīng)用本實(shí)用新型，通過(guò)新增一組出力測(cè)量單元實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組出力的獨(dú)立測(cè)量，避免儲(chǔ)能系統(tǒng)接入對(duì)發(fā)電機(jī)組出力控制的信號(hào)擾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)出力信號(hào)與原有發(fā)電機(jī)的機(jī)端出力信號(hào)的無(wú)縫融合，降低了安裝成本。
文檔編號(hào)G01R19/00GK202600021SQ201220224548
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者薛飛, 劉冕, 王澍, 牟鏐峰 申請(qǐng)人:北京睿能世紀(jì)科技有限公司