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1、2007,34(9)控制与应用技术xEMCA基于GPS和DSP的发电机转子位置测量122刘巧静,刘昕霞,汪玉凤(1.天津天纺投资控股有限公司,天津300308;2.辽宁工程技术大学,辽宁葫芦岛125105)摘要:全球定位系统的广域相量测量是近年来发展的新技术,其时钟信号的定时精度小于1μs,从而保证了所测的各发电机的转子位置具有相同的参考基准。数字信号处理器可以实时快速地实现对发电机转子位置测量中的数据采集、处理以及通信联网等功能。通过测量发电机转子a相端电压的过零点来估计其位置,从而使得发电机群仍然能
2、够保持同步,为电力系统快速的、在线的、动态监测提供了重要依据,从而为大电网安全稳定运行提供了保障。关键词:发电机;转子位置;过零点检测中图分类号:TM306:TM31文献标识码:A文章编号:167326540(2007)0920053204MeasurementofGeneratorRotorPositionBasedonGPSandDSP122LIUQiao2jing,LIUXin2xia,WANGYu2feng(1.TianjinTianfangInvestmentStockholdingCo.Lt
3、d.,Tianjin300308,China;2.LiaoningTechnicalUniversity,Huludao125105,China)Abstract:ThewidephasormeasurementofGPSisanewtechnologydevelopedinrecentyears,theclocksignaltimesaccuracyofless1μs,andthereferencetoensurethatthemeasuredrotoranglesofallgeneratorsare
4、withthesamereference.DSPcanacquirereal2timerapidrealizationofthegeneratorrotorpositionmeasurementdataacquisi2tion,processingandcommunicationsnetworkingfunctions.Bymeasuringthephasevoltageofthegeneratorrotorinapositiontoestimatezero,allgeneratorscanstillb
5、esynchronouslyoperated.Powersystemsforrapid,on2line,provideanimportantbasisfordynamicmonitoring,providegreaterprotectiontosafeandstableoperationofpowergrids,im2provethesocialandeconomicbenefits.Keywords:powergenerators;powersystemrotorposition;zero2cross
6、ingdetection0引言1发电机转子位置的测量原理发电机在工作时一般都处于高速运转状态,根据电机理论可知,经典的同步发电机模[2]对发电机转子位置的测量采集时,干扰数据较多,型如图1所示。因此对过零点检测器的选择十分重要。利用全球发电机转子位置是指发电机转子的直轴相对定位系统(GPS)高稳定性原子时钟的授时功能作于系统标准同步时钟的偏角。所谓的系统标准同为各发电机转子位置的同步参考时钟,将GPS提步时钟是指假想的以50Hz为频率的发电机d轴供的标准时间“贴”在对应的转子位置上,再由数的电角度。空载
7、时a相电势和发电机转子的d轴字信号处理器(DSP)实现对发电机转子位置测量始终保持同相位(图中的θ为0°)。如果能够测的控制、采集、处理,及其与GPS和该系统的其他量到发电机a相的空载电压,就得到了发电机转下位机、上位机连接的通信,从而实现整个电力系子的位置。显然该方法的实现条件是不现实的,统的实时、在线、动态安全检测。这一技术适应当因为在实际系统中是不可能空载运行的。但是可前电力市场的新需求,为国内大电网安全检测提以通过测量两台极对数相同的发电机转子位置之供了有力支持。间的关系来确定,它们之间只是存在
8、着固定的偏—53—控制与应用技术xEMCA2007,34(9)确地知道任意时刻转子的位置。[3]2GPS的选用本文采用Eazix公司的EZGPM01GPS接收IM器芯片。该芯片基于SiRFstarⅡe/LP体系结构,8MbFlash存储器,使用1920time/frequency搜索信道,具有先进的低功耗控制模式;工作电源电压3.3V,通过电池备用引脚为芯片内部的备用存储器和实时时钟提供电源,支持无源和有源的天线,具有有源天线偏置电源电压引
