技術(shù)天地
SFTS-202水輪機(jī)調(diào)速器仿真測試儀
發(fā)布日期：2020-06-03 點(diǎn)擊：3238次
湖北四方國瑞電力控股有限公司.位于國家級高新技術(shù)開發(fā)區(qū)四方國瑞電力工業(yè)園內(nèi)，是一家專業(yè)從事電力電氣檢測（測量）設(shè)備、儀器儀表、電力自動化系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的資深品牌科技企業(yè)。
第一章 引言
1.1 儀器簡介
SFTS-202 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀是湖北四方國瑞電力控股有限公司針對于水力發(fā)電調(diào)速系統(tǒng)、水力發(fā)電自動準(zhǔn)同期系統(tǒng)特性檢測而開發(fā)的一種綜合性測試平臺，儀器可以完成水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的空載擺動、空載擾動、甩負(fù)荷、不動時間，調(diào)速器靜特性，接力器開關(guān)規(guī)律、仿真開/關(guān)機(jī)支持，頻率死區(qū)測量、負(fù)荷響應(yīng)試驗(yàn)和跟蹤電網(wǎng)一次調(diào)頻等試驗(yàn)項(xiàng)目,自動生成各種類型的試驗(yàn)報(bào)告，SFTS-202 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀還可以做通用錄波器和頻率發(fā)生器使用，并且系統(tǒng)采樣頻率可以達(dá)到4KHZ，這大大拓寬了儀器的使用范疇，增強(qiáng)了儀器的靈活性。
SFTS-202 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀內(nèi)部集成了5種不同類型的水輪機(jī)組模型，儀器可以執(zhí)行這些模型的仿真功能，使之與調(diào)速器構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，使調(diào)速器在沒有與真實(shí)機(jī)組連接的情況下也可以很方便的完成動態(tài)檢測。
1.2特性和技術(shù)參數(shù)
1.2.1 軟件系統(tǒng)
SFTS-202 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀具有功能強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)，在保證儀器能夠方便完成各種試驗(yàn)的同時，大大提高了儀器的靈活性和通用性。儀器的軟件系統(tǒng)的主要特性可概括如下：
1儀器能夠自動生成WORD試驗(yàn)報(bào)告，Excel試驗(yàn)報(bào)告
2 試驗(yàn)報(bào)告對曲線進(jìn)行自動標(biāo)識，使試驗(yàn)報(bào)告制作完全自動化
3 所有采樣通道的名稱和單位都可以重新定義
4 各種試驗(yàn)的試驗(yàn)環(huán)境設(shè)置和儀器設(shè)置自動保存
5 內(nèi)置混流式，軸流轉(zhuǎn)漿式，沖擊式，貫流式和非線性5種機(jī)組模型，滿足不同類型調(diào)速器的仿真支持
6 自動計(jì)算各種試驗(yàn)的試驗(yàn)參數(shù)
7 簡單方便的通道濾定方式
8 使用U盤或移動硬盤等存儲設(shè)備方便的導(dǎo)出試驗(yàn)數(shù)據(jù)
9 實(shí)時繪制試驗(yàn)曲線，并且提高多種曲線分析工具，使用戶可以對曲線進(jìn)行任意縮放和定位操作
10 Windows XPE操作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)自我保護(hù)與恢復(fù)，防止病毒攻入與侵蝕
11 采用防抖動處理，避免用戶錯誤操作
12 對輸入信號進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，及時自動切除超過量程范圍的輸入信號，保護(hù)信號采集通道和儀器
1.2.1 硬件系統(tǒng)
SFTS-202 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀硬件系統(tǒng)特性和技術(shù)參數(shù)如下：
1> 8路低電壓／電流模擬量采集，電壓和電流可以任意轉(zhuǎn)換，電壓輸入范圍-10V~10V，電流輸入范圍-20mA~20mA，10%~100%滿量程采樣誤差小于0.2%
2> 2路頻率測量通道，45HZ~55HZ范圍，頻率分辨率為0.001HZ，測量誤差小于0.001HZ，測頻電壓輸入范圍0.5V~110V
3> 2路無源節(jié)點(diǎn)開關(guān)量測量通道
4> 2路有源節(jié)點(diǎn)開關(guān)量測量通道，開關(guān)信號輸入電壓范圍12V~220V
5> 8路模擬量采集通道采用隔離采集方式，并且通道和通道之間也相互隔離
6> 2路有源節(jié)點(diǎn)開關(guān)量測量通道，開關(guān)信號輸入電壓范圍12V~220V
7> 1路4-20mA模擬量輸出通道,輸出誤差0.2%
8> 1路頻率輸出通道，頻率分辨率為0.001HZ，45Hz-55Hz范圍內(nèi)輸出誤差0.001HZ，輸出電壓幅值AC12V
8> 觸摸屏方式實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互
9> 儀器自帶8G數(shù)據(jù)存儲空間
10> 12.1寸大彩屏顯示
第二章 儀器組成
2.1硬件組成
圖2.1SFTS-202 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀
硬件系統(tǒng)面板如圖2.1所示，整個面板分為三個區(qū)域。
一 接線區(qū)
面板接線區(qū)全部采樣BNC接線柱，通過我們提供的BNC連接線正確連接儀器與被試品，接線區(qū)的通道配置為：
1) 8個低電壓輸入通道，信號范圍為-10V~10V，各個通道相互隔離
2) 8個弱電流輸入通道，信號范圍為-20mA~20mA，各個通道相互隔離
3) 2個頻率信號測量通道，輸入電壓范圍0~110V（有效值），測量范圍1HZ~200HZ
4) 2個無源節(jié)點(diǎn)開關(guān)量輸入通道，輸入信號為機(jī)械節(jié)點(diǎn)
5) 2個有源節(jié)點(diǎn)開關(guān)量輸入通道，輸入信號電壓范圍為12V~220VDC
6) 1個頻率信號和一路模擬量輸出通道，頻率通道輸出信號幅值范圍AC12V，模擬量通道輸出信號幅值范圍4-20mA
注意：接線時請注意面板上信號的輸入輸出范圍
二 人機(jī)交互區(qū)
儀器帶有一個12.1寸的真彩LCD，所有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果都由該LCD顯示，儀器本身沒有接盤，輸入方式為觸摸屏，數(shù)字和漢字輸入由軟件內(nèi)置的虛擬鍵盤完成。除了試驗(yàn)觸摸屏外，還可以外接USB鍵盤和鼠標(biāo)完成人機(jī)交互工作
三 操作面板區(qū)
操作面板上有1個系統(tǒng)電源開關(guān)按鈕，1個系統(tǒng)復(fù)位按鈕，一個接地柱和一個USB外接口。
2.2軟件組成
圖2.2SFTS-202 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真測試儀軟件操作主界面
圖2.3 軟件工作界面
1 儀器最上面的按鈕所在欄目為儀器操作工具欄
在儀器操作工具欄可以選擇新建試驗(yàn)，保存數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)，設(shè)置儀器參數(shù)，設(shè)定儀器通道配置，設(shè)置仿真模型，導(dǎo)出數(shù)據(jù)，查看系統(tǒng)幫助等操作。
2 試驗(yàn)項(xiàng)目選擇欄
在圖2.2中，儀器操作工具欄的下方藍(lán)色區(qū)域?yàn)樵囼?yàn)項(xiàng)目選擇欄，用戶在試驗(yàn)項(xiàng)目選擇欄選擇要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目或儀器工作模式，點(diǎn)擊工具欄的新建試驗(yàn)將會出現(xiàn)試驗(yàn)項(xiàng)目選擇欄
3 工作狀態(tài)顯示欄
試驗(yàn)項(xiàng)目選擇欄的下方藍(lán)色區(qū)域?yàn)楣ぷ鳡顟B(tài)顯示欄，此處會顯示的信息包括，儀器運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)前試驗(yàn)項(xiàng)目，當(dāng)前系統(tǒng)時間，是否正在進(jìn)行仿真等信息。
4 示波器
進(jìn)入選擇的試驗(yàn)項(xiàng)目后，試驗(yàn)項(xiàng)目選擇欄會消失出現(xiàn)如圖2.3所示的錄波器，當(dāng)試驗(yàn)運(yùn)行時，錄波器顯示當(dāng)前的實(shí)時曲線或?qū)崟r數(shù)據(jù)，試驗(yàn)停止后，示波器顯示整個過程中所采集的數(shù)據(jù)曲線，并提供曲線分析功能，用戶可以通過“工具尺”定位曲線某一點(diǎn)的信息，也可以縮放查看曲線的局部信息。
5 試驗(yàn)參數(shù)顯示欄
在工作狀態(tài)顯示欄左下方為試驗(yàn)參數(shù)顯示欄，在選擇某一試驗(yàn)后，此欄會顯示當(dāng)前試驗(yàn)的參數(shù)配置，點(diǎn)擊設(shè)置參數(shù)可以改變當(dāng)前的試驗(yàn)參數(shù)配置。
6 試驗(yàn)操作欄
在工作狀態(tài)顯示欄右下方為試驗(yàn)操作欄，此處可以控制試驗(yàn)的開始，停止和結(jié)果查看。
第三章 儀器操作
3.1 儀器啟動與關(guān)閉
打開儀器面板的電源開關(guān)儀器將進(jìn)入開機(jī)過程，開機(jī)過程和計(jì)算機(jī)類似。關(guān)閉儀器時請首先使用軟件關(guān)閉系統(tǒng)，等儀器提示可以安全關(guān)機(jī)時再切斷儀器的電源。
3.2 儀器設(shè)置
圖3.1 儀器設(shè)置
儀器設(shè)置選項(xiàng)用于設(shè)置試驗(yàn)單位，試驗(yàn)人員，試驗(yàn)地點(diǎn)，被測對象等信息。在軟件操作主界面中點(diǎn)擊“儀器設(shè)置按鈕”出現(xiàn)圖3.1所示儀器設(shè)置對話框。所有的設(shè)置信息都會被自動保存，下次再次啟動軟件時系統(tǒng)會維持上次修改的運(yùn)行參數(shù)。
圖3.2 虛擬鍵盤
儀器設(shè)置界面中的參數(shù)含義為：
1 測試對象信息：當(dāng)前進(jìn)行試驗(yàn)的調(diào)速器的名稱編號，類型，裝置容量，參數(shù)表示形式，KP,KI,KD,BP等調(diào)速器參數(shù)，以便于生成試驗(yàn)報(bào)告和日后方便查閱歷史試驗(yàn)記錄
2 測試儀信息：當(dāng)前的試驗(yàn)地點(diǎn)，試驗(yàn)人員，試驗(yàn)單位，儀器編號，試驗(yàn)編號，試驗(yàn)報(bào)告頁腳/頁眉內(nèi)容，這些信息都會被反應(yīng)在自動生成的試驗(yàn)報(bào)告中，便于儀器自動生產(chǎn)試驗(yàn)報(bào)告
3 時間設(shè)置：點(diǎn)擊“時間設(shè)置”按鈕可以設(shè)置系統(tǒng)的當(dāng)前時間信息。
4 虛擬鍵盤：如果儀器啟動后右上角沒有橙黃色的方形圖標(biāo)，則可點(diǎn)擊此處的“虛擬鍵盤”啟動儀器的虛擬鍵盤，虛擬鍵盤的功能和實(shí)際鍵盤完全一致。虛擬鍵盤如圖5所示。
3.3 仿真設(shè)置
仿真設(shè)置界面如圖3.3所示，儀器的所有仿真操作都在該選項(xiàng)完成，可以進(jìn)行的仿真操作包括模型選擇，仿真啟動或停止。儀器內(nèi)置了混流式機(jī)組模型、灌流式機(jī)組模型、軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組模型、沖擊式機(jī)組模型和非線性機(jī)組模型，用戶可以根據(jù)調(diào)速器的具體應(yīng)用環(huán)境選擇模型。
當(dāng)仿真啟動以后在儀器右下角將會出現(xiàn)閃動的“正在仿真”提示。只有空載擺動試驗(yàn)，空載擾動試驗(yàn)，甩負(fù)荷試驗(yàn)和仿真開停機(jī)試驗(yàn)可以進(jìn)行仿真，在仿真狀態(tài)啟動其它試驗(yàn)時，仿真將自動停止。
注意：
