專(zhuān)利名稱(chēng)：動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種集硬件技術(shù)和軟件編程于一體的動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置。
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，在發(fā)達(dá)國(guó)家中發(fā)生了多起大面積停電事故，尤其是美國(guó)加拿大8.14和莫斯科5.25大停電事故，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失；我國(guó)雖然沒(méi)有發(fā)生過(guò)類(lèi)似的惡性事故，但局部停電事故卻時(shí)有發(fā)生；在整個(gè)電力系統(tǒng)中，負(fù)荷無(wú)疑是最基本也是最重要的因素，離開(kāi)負(fù)荷談電網(wǎng)穩(wěn)定將毫無(wú)意義；而且負(fù)荷具有時(shí)變性，是動(dòng)態(tài)的；因此分析電網(wǎng)穩(wěn)定與負(fù)荷的關(guān)系問(wèn)題必須考慮負(fù)荷中的動(dòng)態(tài)負(fù)荷主要是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的特性。它在很大程度上影響著電網(wǎng)穩(wěn)定的兩個(gè)重要條件即有功功率平衡和無(wú)功功率平衡問(wèn)題，目前電網(wǎng)穩(wěn)定研究中受到重視的負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性有以下2個(gè)方面(1)動(dòng)態(tài)負(fù)荷為實(shí)現(xiàn)輸入/輸出的有功功率平衡自動(dòng)調(diào)整導(dǎo)納的內(nèi)在特性。負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，表現(xiàn)為一個(gè)恒定的等值導(dǎo)納。當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化后，表現(xiàn)為一個(gè)動(dòng)態(tài)導(dǎo)納。(2)隨著負(fù)荷母線(xiàn)電壓下降，負(fù)荷從系統(tǒng)吸收的無(wú)功功率反而增加的特性會(huì)惡化系統(tǒng)的區(qū)域無(wú)功平衡狀況，形成導(dǎo)致電壓下降的正反饋機(jī)制?；谝陨蟽牲c(diǎn)，當(dāng)某區(qū)域發(fā)生故障或者功率波動(dòng)時(shí)，由于動(dòng)態(tài)負(fù)荷即感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷本身的固有特性，可能加快整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的失穩(wěn)和崩潰過(guò)程，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此快速、有效的控制負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性將是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重要方面之一。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置，它針對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的固有特性，運(yùn)用現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，調(diào)節(jié)參量，以影響感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的特性，改善某一區(qū)域可能發(fā)生的由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性所導(dǎo)致的電網(wǎng)失穩(wěn)甚至崩潰的局面，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、最大程度的減小事故損失。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置，其特征在于該裝置是由數(shù)據(jù)采集、負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)兩部分；所說(shuō)數(shù)據(jù)采集部分外部硬件設(shè)備包括電壓互感器、信號(hào)隔離器、變送器、多路開(kāi)關(guān)、信號(hào)采集板卡和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；電壓互感器的輸入端接母線(xiàn)、其輸出端連接信號(hào)隔離器，信號(hào)隔離器的輸出端連接到變送器、變送器的輸出端連接到信號(hào)采集板卡，信號(hào)采集板卡插入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的PCI插槽內(nèi)；所說(shuō)的負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)包括變頻器和一些報(bào)警裝置；通過(guò)變頻器可以調(diào)節(jié)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制電機(jī)的滑差s，影響感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電阻，最終控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)吸收的有功和無(wú)功功率。報(bào)警裝置主要包括信號(hào)接收裝置、信號(hào)指示燈；通常信號(hào)接收裝置接收微機(jī)數(shù)據(jù)處理及管理系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)信號(hào)，決定信號(hào)指示燈的開(kāi)閉。
一種配合上述動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置的工作方法，其特征在于它是由使用VB語(yǔ)言編寫(xiě)的上層友好界面、數(shù)據(jù)處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)操作程序和硬件的操作程序四部分構(gòu)成(1)信號(hào)采集板卡采集的信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理程序處理得到的數(shù)據(jù)信息傳入數(shù)據(jù)庫(kù)操作程序；(2)然后傳回?cái)?shù)據(jù)處理程序處理得到控制信息傳入硬件控制程序；(3)硬件控制程序得到分析結(jié)果后，指示負(fù)荷控制系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量和模擬量的控制，同時(shí)向報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)關(guān)量信號(hào)；(4)上層友好界面在整個(gè)過(guò)程中顯示處理過(guò)程。
本實(shí)用新型的工作原理本案所涉及的動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置的工作原理為數(shù)據(jù)采集部分實(shí)際是頻率和電壓測(cè)定裝置，通過(guò)外部硬件設(shè)備及計(jì)算機(jī)軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率信號(hào)和電壓信號(hào)的實(shí)時(shí)采集和處理；微機(jī)數(shù)據(jù)處理和管理部分實(shí)際是實(shí)現(xiàn)信息處理，顯示，報(bào)警等操作的中心控制系統(tǒng)，它將采集系統(tǒng)所得的頻率及電壓信號(hào)與設(shè)定頻率和電壓值相比較，計(jì)算出偏差，如果偏差大于允許范圍，則依據(jù)負(fù)反饋原理將調(diào)節(jié)信號(hào)傳遞給動(dòng)態(tài)負(fù)荷控制系統(tǒng)，命令負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)一面完成控制方案，一面給報(bào)警裝置發(fā)出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，紅色指示燈亮起，通知現(xiàn)場(chǎng)操作人員所測(cè)母線(xiàn)頻率和電壓有異常情況，引起現(xiàn)場(chǎng)人員關(guān)注，同時(shí)在工業(yè)控制機(jī)的友好界面中顯示異常，通知控制室人員，當(dāng)負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)完成控制方案，系統(tǒng)頻率和母線(xiàn)電壓恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)，報(bào)警信號(hào)消失，報(bào)警系統(tǒng)綠燈亮起，最后將整個(gè)過(guò)程的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理記錄到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
本實(shí)用新型的優(yōu)越性和技術(shù)效果在于①硬件裝置與計(jì)算機(jī)軟件編程相結(jié)合，硬件裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，軟件編程通俗易懂；②數(shù)據(jù)采集部分使用信號(hào)隔離器，可以防止干擾信號(hào)可能引起的誤操作，使用了數(shù)據(jù)采集板卡，保證了采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性；③利用計(jì)算機(jī)高速的數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理能力，大大提高了該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制速度和可靠性④微機(jī)數(shù)據(jù)處理和管理系統(tǒng)的使用實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程和自動(dòng)控制⑤微機(jī)數(shù)據(jù)處理和管理系統(tǒng)采用VB語(yǔ)言編寫(xiě)的友好界面，使操作人員更便于理解，操作也更直觀(guān)；⑥有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持，便于技術(shù)以及管理人員對(duì)事故的分析，對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和查詢(xún)。


附圖1為本實(shí)用新型所涉動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置中的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型所涉動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置中的數(shù)據(jù)采集部分結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為本實(shí)用新型所涉動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置中的軟件實(shí)現(xiàn)示意圖。
附圖4為本實(shí)用新型所涉動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置中的數(shù)據(jù)處理程序流程圖附圖5為本實(shí)用新型所涉動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置中的負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置(見(jiàn)圖1)，其特征在于該系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集、負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)兩部分；所說(shuō)數(shù)據(jù)采集部分外部硬件設(shè)備包括電壓互感器、信號(hào)隔離器、變送器、多路開(kāi)關(guān)、信號(hào)采集板卡和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；電壓互感器的輸入端接母線(xiàn)、其輸出端連接信號(hào)隔離器，信號(hào)隔離器的輸出端連接到變送器、變送器的輸出端連接到信號(hào)采集板卡，信號(hào)采集板卡插入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的PCI插槽內(nèi)(見(jiàn)圖2)；所說(shuō)的負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)包括變頻器和一些報(bào)警裝置；通過(guò)變頻器可以調(diào)節(jié)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制電機(jī)的滑差s，影響感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電阻，最終控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)吸收的有功和無(wú)功功率。報(bào)警裝置主要包括信號(hào)接收裝置、信號(hào)指示燈；通常信號(hào)接收裝置接收微機(jī)數(shù)據(jù)處理及管理系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)信號(hào)，決定信號(hào)指示燈的開(kāi)閉。
其中信號(hào)采集板卡采用研華公司PCI-1710板卡，工業(yè)控制機(jī)采用研華工控機(jī)，電壓互感器使用HJ57A1型電壓互感器，信號(hào)隔離器采用PH-10系列信號(hào)隔離器。
一種配合上述動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置的工作方法，其特征在于它是由使用VB語(yǔ)言編寫(xiě)的上層友好界面、數(shù)據(jù)處理程序(見(jiàn)圖3)、數(shù)據(jù)庫(kù)操作程序和硬件的操作程序四部分構(gòu)成(1)信號(hào)采集板卡采集的信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理程序處理得到的數(shù)據(jù)信息傳入數(shù)據(jù)庫(kù)操作程序；(2)然后傳回?cái)?shù)據(jù)處理程序處理得到控制信息傳入硬件控制程序；(3)硬件控制程序得到分析結(jié)果后，指示負(fù)荷控制系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量和模擬量的控制，同時(shí)向報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)關(guān)量信號(hào)；(4)上層友好界面在整個(gè)過(guò)程中顯示處理過(guò)程(見(jiàn)圖4)。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置，其特征在于該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集和負(fù)荷控制的硬件設(shè)備以及計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)的軟件組成，主要由數(shù)據(jù)采集、微機(jī)數(shù)據(jù)處理及管理系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等四部分組成；所說(shuō)的數(shù)據(jù)采集部分的輸入端連接到電網(wǎng)的母線(xiàn)上，其輸出端連接微機(jī)數(shù)據(jù)處理及管理系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)，微機(jī)數(shù)據(jù)處理及管理系統(tǒng)輸出端則連接負(fù)荷控制系統(tǒng)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置，其特征在于該系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要涉及數(shù)據(jù)采集、負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)兩大個(gè)部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所說(shuō)的一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置，其特征在于數(shù)據(jù)采集部分外部硬件設(shè)備包括電壓互感器、信號(hào)隔離器、變送器、多路開(kāi)關(guān)、信號(hào)采集板卡和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；電壓互感器將母線(xiàn)電壓降低，信號(hào)隔離器去除掉經(jīng)電壓互感器降壓過(guò)的電壓信號(hào)中的干擾信號(hào)，變送器將這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，然后信號(hào)采集板卡將這標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)采集進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理；多路開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)同時(shí)對(duì)多條母線(xiàn)電壓數(shù)據(jù)的采集。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所說(shuō)的一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置，其特征在于負(fù)荷控制及報(bào)警系統(tǒng)包括變頻器和一些報(bào)警裝置；通過(guò)變頻器可以調(diào)節(jié)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制電機(jī)的滑差s，影響感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電阻，最終控制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)吸收的有功和無(wú)功功率；報(bào)警裝置主要包括信號(hào)接收裝置、信號(hào)指示燈；通常信號(hào)接收裝置接收微機(jī)數(shù)據(jù)處理及管理系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)信號(hào)，決定信號(hào)指示燈的開(kāi)閉。
專(zhuān)利摘要一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制裝置，提供一種動(dòng)態(tài)負(fù)荷主要是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，針對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的固有特性，運(yùn)用現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，調(diào)節(jié)參量，以影響感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的特性，改善某一區(qū)域可能發(fā)生的由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性所導(dǎo)致的電網(wǎng)失穩(wěn)甚至崩潰的局面，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、最大程度的減小事故損失。本實(shí)用新型的優(yōu)越性和技術(shù)效果在于硬件裝置與計(jì)算機(jī)軟件編程相結(jié)合，硬件裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，軟件編程通俗易懂；微機(jī)數(shù)據(jù)處理及管理系統(tǒng)采用VB語(yǔ)言編寫(xiě)的友好界面，使操作人員更便于理解，操作也更直觀(guān)；數(shù)據(jù)庫(kù)程序便于數(shù)據(jù)查詢(xún)、記錄、以及打印。
文檔編號(hào)G06F17/00GK2904422SQ20052012392
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者李超, 馬幼捷, 周雪松, 李季 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)