水轮机调速系统仿真测试装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102175445A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102175445A(43)申请公布日2011.09.07(21)申请号201110044500.1(22)申请日2011.02.24(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞瑜路1037号(72)发明人周建中李超顺寇攀高卢有麟雷慧李丰攀李穆肖剑王永强张孝远王学敏乔坦吴想(74)专利代理机构北京市盛峰律师事务所11337代理人李贺香(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)G01R23/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称水轮机调速系统仿真测试装置(57)摘要本发明提供一种水轮机调速系统仿真测试装置，包括：DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块，所述DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块为所述水轮机调速系统仿真测试装置的逻辑控制核心，用于分别控制模拟信号调理模块、开关信号输入模块、频率信号发生模块、频率信号测量模块、仿真指令控制模块、模型库存储模块和USB通信接口模块的工作过程。本发明提供的水轮机调速系统仿真测试装置，功能齐全，能对多种输入信号进行处理，达到仿真数字机组的功能。而且，本发明采用的独特的隔离电路布置方式能够保证各通道之间达到相互隔离，通道前后级之间隔离，从而提高了抗干扰能力。CN102754ACCNN110217544502175449A权利要求书1/2页1.一种水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，包括：DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块，所述DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块为所述水轮机调速系统仿真测试装置的逻辑控制核心，用于分别控制模拟信号调理模块、开关信号输入模块、频率信号发生模块、频率信号测量模块、仿真指令控制模块、模型库存储模块和USB通信接口模块的工作过程；所述DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块还用于接收来自所述频率信号测量模块、所述模拟信号调理模块和所述开关信号输入模块上传的数据，经过逻辑运算后通过所述频率信号发生模块向外部设备输出频率；所述DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块通过所述USB通信接口模块与终端机通信；其中，所述模拟信号调理模块用于对接收到的来自所述水轮机调速系统的模拟信号进行调理；所述开关信号输入模块用于对接收到的来自所述水轮机调速系统的开关信号进行调理；所述频率信号测量模块用于对接收到的来自所述水轮机调速系统和/或电网的频率信号进行调理；所述频率信号发生模块用于对所述DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块产生的频率信号进行调理；所述仿真指令控制模块包含多种指令输出模式和指令解码器，根据外部输入的控制命令类型选择对应的指令输出模式；所述模型库存储模块用于存储不同类型和不同参数的水力机组的数学模型。2.根据权利要求1所述的水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，所述模拟信号为电流信号或电压信号；所述开关信号为断路器开关信号或合闸令开关信号。3.根据权利要求1所述的水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，所述USB通信接口模块采用USB2.0通信接口。4.根据权利要求1所述的水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，所述模拟信号调理模块包括调幅滤波电路和第一隔离电路，所述调幅滤波电路用于对传感器采集到的模拟信号进行调幅滤波处理，调幅滤波处理后的模拟信号经所述第一隔离电路隔离后上传给设置在所述DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块内部的模数转换模块。5.根据权利要求4所述的水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，所述调幅滤波电路采用有源低通滤波芯片，用于对接收到的模拟信号进行滤波和幅值调整；所述第一隔离电路采用隔离运算放大器芯片，用于对滤波和幅值调整后的模拟信号进行光电隔离。6.根据权利要求5所述的水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，所述有源低通滤波芯片采用UAF42芯片；所述隔离运算放大器芯片采用ISO124P芯片，所述ISO124P芯片的输入端采用±15V开关电源供电，所述ISO124P芯片的输出端采用DC/DC隔离电源模块供电。7.根据权利要求1所述的水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，所述频率信号测量模块包括整形电路和第二隔离电路，所述整形电路对输入的初始频率信号调整为方波信号后，将该方波信号经所述第二隔离电路隔离后传输到设置在所述DSP嵌入式内核及其逻辑主控模块内部的捕获单元。8.根据权利要求7所述的水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，所述整形电路2CCNN110217544502175449A权利要求书2/2页包括依次相连的：PT隔离电路、限幅滤波电路和电压比较电路；所述第二隔离电路采用光耦芯片。9.根据权利要求1所述的水轮机调速系统仿真测试装置，其特征在于，所述开关信号输入模块采用光电耦合器芯片。10.根据权利要求1所述的