電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置設(shè)計(jì)4

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置設(shè)計(jì)（4）基本參數(shù)：某電廠采用雙回線輸送電能，滿負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)其中一條線路故障后，加重另一 條線路負(fù)擔(dān)，為盡可能保持系統(tǒng)供電經(jīng)濟(jì)性與可靠性，切除部分發(fā)電機(jī)組，并投入 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置。1發(fā)電廠共8臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)50萬(wàn)千瓦；2切除一條線路后，線路傳輸功率為原來(lái)的75%。3負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為 1.854切除部分機(jī)組并投入低頻減載裝置后，要求系統(tǒng)頻率恢復(fù)到48Hz設(shè)計(jì)要求1 .闡述自動(dòng)減負(fù)荷裝置作用。2 .闡述自動(dòng)減負(fù)荷裝置原理及構(gòu)成。3 .整定計(jì)算。確定切除幾臺(tái)發(fā)電機(jī)組不投自動(dòng)減負(fù)荷裝置，發(fā)電機(jī)組切除后系統(tǒng)頻率是多少？投入自動(dòng)減負(fù)荷裝置的負(fù)荷總功率。確定自動(dòng)減負(fù)荷級(jí)數(shù)，及各

2、級(jí)動(dòng)作頻率。4 .確定每級(jí)最佳切除負(fù)荷大小。利用單片機(jī)（或PLC等）實(shí)現(xiàn)對(duì)接入低頻減負(fù)荷裝置負(fù)荷的控制。對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。1、布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握自動(dòng)低頻減負(fù)荷原理及要求。（1天）2、設(shè)計(jì)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置。（1天）3、確定切除發(fā)電機(jī)組，確定投入自動(dòng)減負(fù)荷裝置的負(fù)荷總功率。（1天）4、確定自動(dòng)減負(fù)荷級(jí)數(shù)，及各級(jí)動(dòng)作頻率。（1天）5、確定每級(jí)最佳切除負(fù)荷大小，驗(yàn)證結(jié)果的正確性。（1天）6、利用單片機(jī)（或PLC等）實(shí)現(xiàn)對(duì)接入低頻減負(fù)荷裝置負(fù)荷的實(shí)時(shí)控制。（3天）7、對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。（1天）8、撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（1天）通常電力系統(tǒng)均具備有熱備用容量，正常運(yùn)行時(shí)，如系統(tǒng)產(chǎn)生正常的有用

3、功 缺額，可以通過(guò)對(duì)有功功率的調(diào)節(jié)來(lái)保持系統(tǒng)頻率在額定值附近。但是在事故情 況下，系統(tǒng)可能產(chǎn)生嚴(yán)重的有功缺額，因而導(dǎo)致系統(tǒng)頻率大幅度下降。這是因?yàn)?系統(tǒng)所缺功率以大大超過(guò)系統(tǒng)熱備用容量，系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)可調(diào)輸出功率以資利用， 因此只能在系統(tǒng)頻率下降到某一值以下時(shí)，采用切除相應(yīng)用戶的辦法來(lái)減少系統(tǒng) 的有功缺額，使系統(tǒng)頻率保持在事故允許的限額之內(nèi)。以往的模擬式的低頻減載 裝置由于測(cè)量精度差，特別是當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行中電壓下降或者頻率瞬時(shí)變化較大 時(shí)可能會(huì)誤動(dòng)作，并且整定不方便，更不能組網(wǎng)，已不能滿足新的要求。電力系 統(tǒng)自動(dòng)低頻減載是一種反事故措施，在電力系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，系統(tǒng)的有功將 嚴(yán)重缺額，電力系統(tǒng)的

4、頻率會(huì)很快下降，為保證電力系統(tǒng)不至于頻率崩潰，必須 采取快速明確的措施，必要時(shí)按頻率下降進(jìn)行負(fù)荷的切除。本文通過(guò)對(duì)低頻減負(fù)荷裝置的原理與技術(shù)要求的闡述，確定整定方案和控制 方式，并進(jìn)行了運(yùn)行分析與整定計(jì)算。通過(guò)電力系統(tǒng)的靜態(tài)頻率特性與動(dòng)態(tài)頻率 特性的分析計(jì)算，確定了符合要求的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)鍵詞：低頻減載；整定計(jì)算；頻率特性;第1 章緒論 11.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置概況 11.2 本文主要內(nèi)容 21.3 2 章自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置原理與構(gòu)成 32.1 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的作用 32.2 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置原理 32.3 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置構(gòu)成 42.4 3 章自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定計(jì)算

5、63.1 自動(dòng)低頻減負(fù)荷的整定計(jì)算 63.1.1 整定計(jì)算的目的和內(nèi)容 63.1.2 整定計(jì)算的基本假定和方法 63.1.3 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定原則 63.2 自動(dòng)低頻減載的運(yùn)行分析 63.3 自動(dòng)減負(fù)荷整定計(jì)算 8第4章單片機(jī)軟件設(shè)計(jì) 104.1 單片機(jī)軟件概述 104.2 主程序流程圖設(shè)計(jì) 104.2.1 模擬量檢測(cè)流程圖設(shè)計(jì) 114.2.2 頻率判斷流程圖設(shè)計(jì) 12第5章課程設(shè)計(jì)總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14第1章 緒論1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置概況電力系統(tǒng)必須合理安排自動(dòng)低頻減負(fù)荷的順序及所切復(fù)合數(shù)量。當(dāng)系統(tǒng)全部或解列后的局部出現(xiàn)有功功率缺額時(shí)，能夠有計(jì)劃地按頻率下降情況自動(dòng)減

6、去足夠數(shù)量的較次要負(fù)荷，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行和重要用戶的不間斷供電。低頻減負(fù)荷的基本要求，裝置的配置、輪數(shù)、每輪啟動(dòng)頻率值及人為附加延時(shí)的整定、每輪所切負(fù)荷數(shù)量以及整定計(jì)算的基本內(nèi)容作了原則或提出了推薦意見(jiàn)，但鑒于各地區(qū)電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)組的組合( 水、火、核電、機(jī)組及電廠容量大小及比重，機(jī)組對(duì)異常頻率的適應(yīng)性等) 、 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等有較大的不同， 因而在實(shí)際執(zhí)行中需結(jié)合具體系統(tǒng)情況運(yùn)用。正常運(yùn)行時(shí)， 如系統(tǒng)產(chǎn)生正常的有用功缺額， 可以通過(guò)對(duì)有功功率的調(diào)節(jié)來(lái)保持系統(tǒng)頻率在額定值附近因此只能在系統(tǒng)頻率下降到某一值以下時(shí)，采用切除相應(yīng)用戶的辦法來(lái)減少系統(tǒng)的有功缺額，使系統(tǒng)頻率保持在事故允許的限

7、額之內(nèi)1、對(duì)發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響1) 頻率下降時(shí)，汽輪機(jī)葉片的振動(dòng)會(huì)變大，輕則影響使用壽命，重則可能產(chǎn)生裂紋。對(duì)于額定頻率為50 Hz的電力系統(tǒng)，當(dāng)頻率降低到45Hz附近時(shí)，某 些汽輪機(jī)的葉片可能因產(chǎn)生共振而斷裂，造成重大事故。2)頻率下降到4748Hz時(shí)，由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)、給水泵、循環(huán)水泵和磨煤機(jī)等火電廠廠用機(jī)械的出力隨之下降，火電廠鍋爐和汽輪機(jī)的出力也隨之下降，從而使火電廠發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率下降。這種趨勢(shì)如果不能及時(shí)制止，就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)使電力系統(tǒng)頻率下降到不能允許的程度，這種現(xiàn)象稱為頻率雪崩。出現(xiàn)頻率雪崩會(huì)造成大面積停電，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。3) 在核電廠中，反應(yīng)堆

8、冷卻介質(zhì)對(duì)供電頻率有嚴(yán)格要求。當(dāng)頻率降到一定數(shù)值時(shí)，冷卻介質(zhì)泵會(huì)自動(dòng)跳開(kāi)，使反應(yīng)堆停止運(yùn)行。4) 電力系統(tǒng)頻率下降使異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的勵(lì)磁電流增加，使異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的無(wú)功消耗增加，從而使系統(tǒng)電壓下降。頻率下降還會(huì)引起勵(lì)磁機(jī)出力下降，并使發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)下降，導(dǎo)致全系統(tǒng)電壓水平降低。如果電力系統(tǒng)原來(lái)的電壓水平偏低，在頻率下降到一定值時(shí)，可能出現(xiàn)電壓快速且不斷下降，即所謂的電壓雪崩現(xiàn)象。出現(xiàn)電壓雪崩會(huì)造成大面積停電，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。2、低頻運(yùn)行對(duì)電力用戶的影響1) 電力系統(tǒng)頻率變化會(huì)引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，這會(huì)使得電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的加工工業(yè)產(chǎn)品的機(jī)械轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。有些產(chǎn)品對(duì)加工機(jī)械的轉(zhuǎn)速要求很高

9、，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)霈F(xiàn)次品和廢品。2) 電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)會(huì)影響某些測(cè)量和控制用的電子設(shè)備的準(zhǔn)確性和性能，頻率過(guò)低時(shí)有些設(shè)備甚至無(wú)法工作。3) 電力系統(tǒng)頻率降低將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率降低，導(dǎo)致所帶動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速和出力降低，影響用戶設(shè)備的正常運(yùn)行。1.2電力系統(tǒng)規(guī)定，系統(tǒng)頻率不能長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行在49.549Hz 一下； 事故情況下不能較長(zhǎng)時(shí)間的停留在47Hz 一下， 瞬時(shí)值則不能低于45Hz。 所以在電力系統(tǒng)發(fā)生有功功率缺額的事故時(shí)， 必須迅速斷開(kāi)相應(yīng)的用戶，使頻率維持在運(yùn)行人員可以從榮處理事故的水平上，然后再逐步恢復(fù)到正常。由此可見(jiàn)，按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置“ZPJH'是電力系

10、統(tǒng)的一種有力的反事故措施。本文主要內(nèi)容微機(jī)低頻減載裝置代替常規(guī)的低頻減載裝置是必然的趨勢(shì)。近年來(lái)，不少研究單位和廠家研究開(kāi)發(fā)了不同類型的微機(jī)低頻減載裝置，有些采用專用的低頻減載裝置，有些是作為綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)獨(dú)立模塊，但是，他們存在如下幾點(diǎn)不足： (1) 閉鎖條件不盡完善； (2) 存在多切負(fù)荷的現(xiàn)象： (3) 尚不能完全滿足變電站綜合自動(dòng)化建設(shè)的需要。針對(duì)上述現(xiàn)象，本文以某電廠采用雙回線輸送電能，滿負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)其中一條線路故障后，加重另一條線路負(fù)擔(dān)，為盡可能保持系統(tǒng)供電經(jīng)濟(jì)性與可靠性，切除部分發(fā)電機(jī)組，并投入自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置為例，設(shè)計(jì)了一種新型的微機(jī)自動(dòng)，低頻減負(fù)荷裝置，該裝置有以下特

11、點(diǎn)： (1) 采用新的測(cè)頻方法，提高了測(cè)頻精確度，可防止超調(diào)和懸停現(xiàn)象； (2) 改善了閉鎖條件，在變電站的饋電線路故障或變壓器跳閘造成失壓時(shí)，裝置不誤動(dòng)，電力系統(tǒng)低頻振蕩或受諧波干擾時(shí)，不誤動(dòng)； (3) 增加了遠(yuǎn)方控制和當(dāng)?shù)卣ǖ墓δ埽?(4) 為了配合無(wú)人值班變電站，增加了重合閘功能： (5) 提高了微機(jī)裝置的故障自診斷能力， 從而提高了裝置的可靠性。第2章自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置原理與構(gòu)成2.1 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的作用自動(dòng)減負(fù)荷裝置是為了提高供電質(zhì)量，保證重要用戶的供電可靠性，當(dāng)系統(tǒng) 中出現(xiàn)有功功率缺額時(shí)引起的頻率下降時(shí)，根據(jù)頻率下降的程度，自動(dòng)斷開(kāi)一部 分用戶，阻止頻率下降，以使頻率迅速的

12、恢復(fù)到正常值，這種裝置叫自動(dòng)減負(fù)荷 裝置。它不但可以保證對(duì)正常用戶的供電，而且還可以避免由于頻率下降引起的 系統(tǒng)瓦解故障。當(dāng)系統(tǒng)全部或解列后的局部出現(xiàn)有功功率缺額時(shí)，能夠有計(jì)劃地 按頻率下降情況自動(dòng)減去足夠數(shù)量的較次要負(fù)荷，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行和向重要 用戶的不間斷供電。自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的數(shù)量需隨系統(tǒng)電源投產(chǎn)容量的增加而 相應(yīng)地增加。事故手動(dòng)低頻減負(fù)荷是自動(dòng)減負(fù)荷的必要補(bǔ)充，當(dāng)電源容量恢復(fù)后, 應(yīng)逐步地手動(dòng)或自動(dòng)地恢復(fù)被切負(fù)荷。2.2 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置原理自動(dòng)低頻減負(fù)荷（ZDPJ）的基本原理可以用圖1.1來(lái)說(shuō)明。設(shè)系統(tǒng)故障前頻率 為fe當(dāng)系統(tǒng)因故障出現(xiàn)有功缺額時(shí)，如果缺額較小，且系統(tǒng)內(nèi)有足夠

13、的旋轉(zhuǎn)備用 容量，在系統(tǒng)頻率經(jīng)過(guò)一個(gè)短時(shí)間下降之后，隨著旋轉(zhuǎn)備用容量作用的發(fā)揮，會(huì) 重新恢復(fù)到故障后，隨著旋轉(zhuǎn)備用容量作用的發(fā)揮，會(huì)重新恢復(fù)到故障前的的水 平，頻率f隨時(shí)間T變化如圖曲線1所示。在這種情況下，ZDPJ不動(dòng)作。如果有 功缺額較大，而且系統(tǒng)中備用容量又比較少或沒(méi)有時(shí)，系統(tǒng)頻率就會(huì)比較快地下降，如圖曲線2.1所示。圖1.1低頻減載頻率變化示意圖在這種情況下.當(dāng)系統(tǒng)頻率f下降到ZDPJ的第一級(jí)（輪）動(dòng)作頻率fl時(shí)，ZDPJ 裝置動(dòng).作，自動(dòng)地切除一部分不重要的負(fù)荷，以使 f回開(kāi)到允許較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行 的頻率值（以下簡(jiǎn)稱允許頻率值）。如果ZDPJ裝置切除的負(fù)荷功率正好等于故障失 去的電源功率

14、，f就會(huì)恢復(fù)到額定值，如圖曲線3所示。如果ZDPJ裝置切除的負(fù) 荷功率比較少，系統(tǒng)頻率就有可能繼續(xù)下降，如圖曲線 4所示。當(dāng)f降低至U ZDPJ 的第二級(jí)動(dòng)作頻率f2時(shí)，則ZDPJ裝置動(dòng)作，再切除一部分重要的負(fù)荷。如果ZDPJ 的第二級(jí)切除的負(fù)荷比較大，f可能上升，如圖曲線5所示。如果第二級(jí)切除的 負(fù)荷功率比較小.系統(tǒng)頻率f則有可能繼續(xù)下降。當(dāng)f下降到ZDPJ的第三級(jí)動(dòng)作 頻率時(shí)，ZDPJ裝置就再切除*B分更比較重要的負(fù)荷。如果頻率一直下降，ZDPJ 就一直切負(fù)荷，直到使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許頻率值為止。自動(dòng)低頗減負(fù)荷必須經(jīng) 過(guò)嚴(yán)格的整定計(jì)算，一般經(jīng)過(guò)ZDPJ動(dòng)作五級(jí)（輪）之后，就合使系統(tǒng)頻率恢復(fù)

15、到允 許頻率值。電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置切除負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)頻率變化情況是比較 復(fù)雜的，常出現(xiàn)這樣的情況：在某一級(jí)切除負(fù)荷之后，領(lǐng)率不再下降了，不能使 ZDPJ繼續(xù)切除負(fù)荷，而頻率又恢復(fù)不到允許值。出現(xiàn)這樣情況是系統(tǒng)運(yùn)行歷不 能允許的。為此ZDPJ裝置中設(shè)有特殊級(jí)，在出現(xiàn)上述情況時(shí)特殊級(jí)動(dòng)作，使系 統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許值。與特殊級(jí)相對(duì)應(yīng)，將前面所介紹的各級(jí)稱為基本級(jí)。特殊 級(jí)也稱為后備級(jí)。2.3 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置構(gòu)成自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置所控制的是整個(gè)電力系統(tǒng)的頻率，而不是系統(tǒng)內(nèi)某一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，因此ZDPJ裝置分散文裝在電力系統(tǒng)的各變電站之中， 由它 們共同作用來(lái)阻止系統(tǒng)頻率下降。 圖1.2

16、是ZDPJ裝登的原理接線圖。圖（b）是圖（a） 中的單級(jí)接線圖。屯慶-圖2.2 ZDPJ原理接線圖其中fi是低頻繼電器，當(dāng)輸入電壓的頻率低于整定值時(shí)，它的接點(diǎn)閉合； ，t 是延時(shí)閉合時(shí)間繼電器；Zx是執(zhí)行繼電器，其接點(diǎn)接入電力線路斷路器的跳閘控 制同路，用于跳開(kāi)線路的斷路器。早期的 ZDPJ裝置由電磁式繼電器構(gòu)成(圖(b), 后來(lái)出現(xiàn)了模擬電子式頻率繼電器和自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了數(shù)字式頻率繼電器和微機(jī)低頻減負(fù)荷裝置。目前電力系統(tǒng)中的自動(dòng)低頻減負(fù)荷 裝置是由頻率啟動(dòng)的。這種方式的缺點(diǎn)是：當(dāng)系統(tǒng)有功缺額較大時(shí).制比頻率下 降的效果較差。據(jù)此，國(guó)內(nèi)外都在研究用df/dt啟動(dòng)的ZD

17、PJ裝置。這種方法的基本思想是：如果有功缺額很大，df/dt也會(huì)較大，可以在df/dt大于某一整定值時(shí)， 提前將下級(jí)應(yīng)切除的負(fù)荷切掉，以提高ZDPJ制讓頻率下降的作用。但是由于各機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)損量和離故障點(diǎn)的電氣距離不問(wèn)，在頻率下降過(guò)程中，系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn) (母線)電壓的頻率fi是不一樣的，dfi/dt也可能存在較大的差異。由于 dfi/dt和系 統(tǒng)平均頻率fx的變化率dfx/dt之間存在差別，使得如何利用 dfi/dt啟動(dòng)ZDPJ裝 置尚無(wú)公認(rèn)良策。也有的提出將 &f和dfi/dt進(jìn)行組合作為啟動(dòng)ZDPJ的依據(jù)。第3章自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定計(jì)算3.1 自動(dòng)低頻減負(fù)荷的整定計(jì)算3.1.1 整

18、定計(jì)算的目的和內(nèi)容3.1.2 整定計(jì)算的基本假定和方法3.1.3 自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定原則(1)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作，應(yīng)確保全網(wǎng)及解列后的局部網(wǎng)頻率恢復(fù)到 49.50HZ以上，并不得高于51HZ。(2)在各種運(yùn)行方式下自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作，不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)其它設(shè)備過(guò)載 和聯(lián)絡(luò)線超過(guò)穩(wěn)定極限。(3)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作，不應(yīng)因系統(tǒng)功率缺額造成頻率下降而使大機(jī)組 低頻保護(hù)動(dòng)作。(4)自動(dòng)低頻減負(fù)荷順序應(yīng)次要負(fù)荷先切除，較重要的用戶后切除。(5)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置所切除的負(fù)荷不應(yīng)被自動(dòng)重合閘再次投入，并應(yīng)與其它安全自動(dòng)裝置合理配合使用。(6)全網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置整定的切除負(fù)荷數(shù)量應(yīng)按年預(yù)測(cè)最

19、大平均負(fù)荷 計(jì)算，并對(duì)可能發(fā)生的電源事故進(jìn)行校對(duì)。3.2 自動(dòng)低頻減載的運(yùn)行分析HiPL(3八圖3.3頻率特性曲線圖Pjhfe _fy50-48.5fe-50= 0.03Pqe _ KL * f * pLe1 -Kl* f *218-2 0.03 10001-2 0.03二 150MWi I -*Al | 圖3.2頻率選擇性級(jí)差示意圖1、確定第一級(jí)動(dòng)作頻率f第一級(jí)超級(jí)動(dòng)頻率取行高一些，自動(dòng)低頻率負(fù)荷的效果會(huì)好一些，但是這樣 有可能在系統(tǒng)頻率暫時(shí)下降而備用容量尚未來(lái)得及發(fā)揮作用之前就把一部分切 掉。一般第一級(jí)動(dòng)作頻率整定在 48.5Hz49.0Hz。在以水電廠為主的電力系統(tǒng)中。 由于水輪發(fā)電機(jī)組

20、的調(diào)速控制系統(tǒng)動(dòng)較慢，第一級(jí)動(dòng)作頻率應(yīng)取低些。因此 f取 48.5HZ.2、確定頻率級(jí)差fn對(duì)于高溫高壓火電廠，在頻率低于 46Hz46.5Hz時(shí)，電廠已不能正常工作。 當(dāng)頻率低于45HZ時(shí)就有出現(xiàn) 電壓雪崩”的危險(xiǎn)，因此末級(jí)動(dòng)作頻率以不低于 46Hz46.5Hz為宜。因止匕，取0.5。 確定切除負(fù)荷的級(jí)數(shù)確定PJH可用圖2.3說(shuō)明。設(shè)系統(tǒng)故障前負(fù)荷的頻率特性為曲線 PLI, f=fe,負(fù) 荷功率Pl等于Ple。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)Pqe時(shí)，如果ZDPJ不動(dòng)作，系統(tǒng)的頻率會(huì)穩(wěn)定在 f無(wú)窮；如果切除的負(fù)荷功率等于 Pqe則系統(tǒng)的頻率要求ZDPJ裝置動(dòng)作使系統(tǒng)頻 率恢復(fù)到fe,只要恢復(fù)到允許頻率fy即可。.

21、-：Pi : Phii-iPLe -.PkKl *.訐ifeK Kl * . ：f *i 1：R*Phi* = Kl* 幣*(1-、Pk*K 1P Phi fhi = Kl * =Kl* .'fh*PLe-%Pkfek 13.3自動(dòng)減負(fù)荷整定計(jì)算1、確定動(dòng)作級(jí)數(shù)f 1 - fhN1 =5fKL *( fi* - fh*)1 -(KL * * fh*)i 1Pi* =(1 - Pk*)k =12 (0.03 -0.02)P1* =(1 - P1*) =0.0221 -2 0.02.P2* =(1 TP1* T .P2*) 2 (0.04 0.02) = 0.0281 -2 0.022 (

22、0.05-0.02)P3* =(1 - - P1 * - P2* - =P3*) =0.0311 -2 0.022 (0.06 -0.02)P4* =(1 - P1* - P2* - P3* - P4*) =0.0361 -0.02 2P5* =(1 - P1 * - P2* - P3* - P4* - P5*) 2 (0.070.02) =0.0391-0.02 2Lfi* = (fe - fi) / feLfh* =( fe - fh)/ fe圖3.4頻率特性與功率的關(guān)系曲線圖當(dāng)確定延時(shí)反為了盡快制止頻率下降，在系統(tǒng)頻率下降到ZDPJ裝置的動(dòng)作 值時(shí)應(yīng)盡快切除負(fù)荷。但是考慮到電力系統(tǒng)電壓急

23、劇下降期間有可能引起頻率電 器誤動(dòng)作，造成誤切負(fù)荷，所以在ADPJ裝置的基本級(jí)中增加了一個(gè)延時(shí) At以躲 過(guò)暫態(tài)過(guò)程可能出現(xiàn)的誤動(dòng)作。 At 一般取0.5s以下。引起頻率繼電器誤動(dòng)作的原因有多種。如地區(qū)變電站中的某些操作可能造成 供電電源短時(shí)中斷，但是一些重要負(fù)荷（如某些同步發(fā)電機(jī)、電步電動(dòng)機(jī)和異步 電動(dòng)機(jī)）并不立即跳開(kāi)，它們?nèi)匀唤釉谧冸娬镜哪妇€上當(dāng)電壓恢復(fù)之后這些旋轉(zhuǎn) 機(jī)械又隨之升速在這饋到變電站的母線上，使得母線電壓具有一定的水平，而頻 率卻很低。又如當(dāng)電力系統(tǒng)容量不大，系統(tǒng)中又有很大的沖擊負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)頻率 也會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)下跌現(xiàn)象。出現(xiàn)上述情況時(shí)如不加延時(shí)就會(huì)引起 ZDPJ裝置誤動(dòng)作, 也可

24、能采用一些閉鎖措施防止誤動(dòng)作。第4章 設(shè)計(jì)4.1 單片機(jī)軟件概述本文根據(jù)電力系統(tǒng)特征，結(jié)合低頻減載裝置的發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)傳統(tǒng)低頻減載裝置存在的不足和電力系統(tǒng)低頻減載裝置的應(yīng)用情況，展開(kāi)了基于單片機(jī)的自動(dòng)低頻減載裝置的研究。根據(jù)要求，確定設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)使用瑞薩 RL78/G14 單片機(jī)及目前普遍使用的 C 語(yǔ)言進(jìn)行編程，而且利用相關(guān)的程序?qū)崿F(xiàn)了實(shí)時(shí)信息顯示功能，對(duì)基于單片機(jī)的自動(dòng)低頻減載裝置系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)中，該系統(tǒng)充分考慮了單片機(jī)的外部接口擴(kuò)展功能，使本系統(tǒng)具有頻率測(cè)量、電壓電流測(cè)量和友好的人機(jī)交互等功能得以實(shí)現(xiàn)。在計(jì)算速度上，本系統(tǒng)使用了一顆16 位單片機(jī)，充分滿足電力系統(tǒng)頻率

25、分析的精確要求。4.2 主程序流程圖設(shè)計(jì)該軟件主要包括主程序模塊、裝置功能設(shè)置（按鍵中斷服務(wù)）模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)模塊、頻率測(cè)量計(jì)算模塊、異常情況判斷處理模塊、頻率判斷處理等模塊。主程序的任務(wù)是對(duì)中斷、定時(shí)器、各種接口芯片及變量進(jìn)行初始化，對(duì)裝置自檢，循環(huán)執(zhí)行檢測(cè)，等待按鍵處理模塊的中斷請(qǐng)求（INTO）和A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求，在A/D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)執(zhí)行完畢時(shí)發(fā)出有效的軟中斷請(qǐng)求，主程序?qū)?zhí)行本軟件的核心模塊（頻率檢測(cè)功率缺額預(yù)測(cè)判斷處理模塊）執(zhí)行，執(zhí)行完模塊后，返回到主程序循環(huán)判斷處，等待下一次中斷。按鍵處理模塊只要是根據(jù)按鍵情況作相應(yīng)鍵處理（裝置功能設(shè)置選擇） ，一旦有按鍵按下

26、，則響應(yīng)按鍵處理進(jìn)行裝置的功能設(shè)置選擇，直到按鍵按下才結(jié)束模塊的執(zhí)行而中斷返回。主流程圖如圖 4.1所示：圖4.1主流程圖INT1A/D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)中斷返回4.2.1 模擬量檢測(cè)流程圖設(shè)計(jì)當(dāng)ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，是P3.3變?yōu)橛行?，向CPU產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。CPU 及時(shí)響應(yīng)，A/D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)程序的任務(wù)主要是讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，存入指定的RAM單元中（53H-55H）。對(duì)裝置進(jìn)行檢查（A/D通道檢查），若裝置有故障，則報(bào)警，裝置閉鎖。若裝 置正常，則置軟中斷標(biāo)志JJ為1,然后返回。將軟中斷標(biāo)志JJ置為1的目的是使主程序能賺到頻率測(cè)量判斷處理模塊（即裝 置工作程序）執(zhí)行。A/D轉(zhuǎn)換中斷處理模塊的流程圖如圖4.3所示：圖4.3模擬量檢測(cè)流程圖4.2.2 頻率判斷流程圖設(shè)計(jì)該模塊主要完成頻率的測(cè)量計(jì)算和穩(wěn)態(tài)頻率及功率缺額的預(yù)測(cè)、頻率異常情 況(60Hz<f<40Hz)的判斷處理、頻率下降事故判斷并使裝置作相應(yīng)的動(dòng)作，以 達(dá)到切