自動(dòng)裝置及其數(shù)據(jù)的采集處理

第一章自動(dòng)裝置及其數(shù)據(jù)的采集處理一、硬件組成形式（一）微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1、傳感器2、模擬多路開關(guān)3、采樣/保持器4、A/D轉(zhuǎn)換器5、存儲(chǔ)器6、通信單元7、CPU及外部設(shè)備第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列第一節(jié)概述

第二節(jié)自同期并列第三節(jié)準(zhǔn)同期并列基本原理第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制第五節(jié)頻率差控制第六節(jié)數(shù)字式并列裝置電路示意圖GDL第一節(jié)概述

一并列操作:一臺(tái)發(fā)電機(jī)組在未投入系統(tǒng)運(yùn)行之前，它的電壓與并列母線電壓

的狀態(tài)量往往不等，須對(duì)待并發(fā)電機(jī)組進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使之符合并列條件,并將斷路器DL合閘作并網(wǎng)運(yùn)行的一系列操作。二母線電壓的狀態(tài)量母線電壓瞬時(shí)值:幅值頻率相角斷路器合閘時(shí)，沖擊電流應(yīng)盡可能小、其瞬時(shí)最大值一般不超過l一2倍的額定電流。發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進(jìn)入同步運(yùn)行狀態(tài)．其暫態(tài)過程要短，以減小對(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)。三同步發(fā)電機(jī)組并列時(shí)應(yīng)遵循的原則：GDL自同期準(zhǔn)同期

四并列方法第二節(jié)自同期并列

一自同期并列操作是將一臺(tái)未加勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)組升速到接近于電網(wǎng)頻率，滑差角頻率不超過允許值，且機(jī)組的加速度小于某一給定值的條件下，首先合上并列斷路器DL，接著立刻合上勵(lì)磁開關(guān)KE，給轉(zhuǎn)子加上勵(lì)磁電流，在發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)逐漸增長(zhǎng)的過程中，由電力系統(tǒng)將并列的發(fā)電機(jī)組拉入同步運(yùn)行。

KEUEDLGXxSystem引起沖擊電流；發(fā)電機(jī)母線電壓瞬時(shí)下降對(duì)其它用電設(shè)備的正常工作將產(chǎn)生影響。三缺點(diǎn)：控制操作非常簡(jiǎn)單，在電力系統(tǒng)發(fā)生事故、頻率波動(dòng)較大的情況下，應(yīng)用自同期并列可以迅速把備用機(jī)組投入電網(wǎng)運(yùn)行。二優(yōu)點(diǎn)：第三節(jié)準(zhǔn)同期并列基本原理一準(zhǔn)同期并列O相量圖電路示意圖GDLDL等值電路圖二發(fā)電機(jī)并列的理想條件并列斷路器兩側(cè)電源電壓的三個(gè)狀態(tài)量全部相等。123三發(fā)電機(jī)并列時(shí)偏離理想條件所引起的后果1電壓幅值差沖擊電流的有效值:

沖擊電流最大瞬時(shí)值:

2合閘相角差3頻率不相等滑差角頻率滑差頻率

脈動(dòng)周期

脈動(dòng)電壓:假定:脈動(dòng)電壓的幅值:UsusTst4并列的同步過程a—b,G>X,減速b點(diǎn),G=Xb—a—o,G<X

,減速o—c,G<X

,加速c點(diǎn),G=X發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)0abcPs四脈動(dòng)電壓1脈動(dòng)電壓的幅值USTs1Ts2tUsTs1Ts2tUs電壓幅值差頻率差合閘相角差的控制考慮到斷路器操作機(jī)構(gòu)和合閘回路控制電器的固有動(dòng)作時(shí)間，必須在兩電壓相量重合之前發(fā)出合間信號(hào)。2

US中載有的準(zhǔn)同期并列所需檢測(cè)的信息五自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置

(1)檢測(cè)電壓間的滑差角頻率,且調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使發(fā)電機(jī)的頻率接近于系統(tǒng)頻率。(2)檢測(cè)電壓值差,且調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓,使兩電壓的差值小于規(guī)定允許值。(3)檢查并列條件,條件滿足時(shí)發(fā)出合閘信號(hào)。1三個(gè)控制單元電源G升速減速升壓降壓并列斷路器合閘頻率差控制單元電壓差控制單元合閘信號(hào)控制單元與門提前量信號(hào)形成電壓差允許頻率差允許合閘信號(hào)2準(zhǔn)同期并列裝置兩種原理按提前量的不同恒定越前相角恒定越前時(shí)間tUstDLtDLtDLs1

s2

s3UA恒定越前時(shí)間裝置理論上可以使合閘相角差等于零。

tUstDLtDLtDLs1

s2

s3六恒定越前時(shí)間并列裝置的整定計(jì)算

越前時(shí)間tYJ

允許電壓差允許滑差角頻率自動(dòng)裝置合閘信號(hào)輸出回路的動(dòng)作時(shí)間并列斷路器的合閘時(shí)間自動(dòng)并列裝置的動(dòng)作誤差時(shí)間

斷路器的動(dòng)作誤差時(shí)間

一般定為(0.1一0.15)Ue第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制一并列裝置控制邏輯

必須在越前時(shí)間信號(hào)到達(dá)之前完成頻率差和電壓差的檢測(cè)任務(wù)，作出是否讓越前時(shí)間信號(hào)通過與門Y1的判斷?；蚍情T提前時(shí)間信號(hào)電壓差不允許頻率差不允許合閘信號(hào)與門電壓差頻率差判別區(qū)tYJLtUs100010110001二利用正弦整步電壓(脈動(dòng)電壓的幅值)作測(cè)量信號(hào)的并列檢測(cè)方法脈動(dòng)電壓的幅值Us相角差電壓差越前時(shí)間信號(hào)頻差檢測(cè)合閘誤差影響線性整步電壓的方法(相角差的特性)Ts1Ts2tUsTs1Ts2tUsGUsuxuG三線性整步電壓的產(chǎn)生半波線性整步電壓全波線性整步電壓1

半波線性整步電壓VT1基極VT2基極a++-+---+---+****uxuGVT3VT2VT1abdux2uG2ux2uuG2t半波線性整步采用濾波器，把高次諧波濾掉，獲得較為平滑的特性。但濾波器的時(shí)間常數(shù)將會(huì)影響其相移。全波線性整步電壓線路可以提高矩形的密度，從而減小濾波器的時(shí)間常數(shù)，進(jìn)一步改善它的性能。

udt02ubt02e:0,矩形e

:

2,矩形uat022

全波線性整步電壓uG正VT1導(dǎo)通A低ux正VT2導(dǎo)通B低A高B高Y高A低B低*uG*uxVT1VT2VT3VT4VT5ABY整形電路相敏電路濾波電路和射極跟隨器輸出uGuAtuxuBtuAuBtuYtt-02usL四利用線性整步電壓作測(cè)量信號(hào)的并列檢測(cè)方法1恒定越前時(shí)間信號(hào)RsLR1R2CiciRVT5在一個(gè)周期內(nèi)s1s2

s3tuRuCtuR+uCtt2頻率差檢測(cè)A相位角比較

線性整步電壓的特性：與某一相角差相對(duì)應(yīng)的整步電壓是一定值。usLt02t-02usL因此恒定越前相角的檢測(cè)就可用電平檢測(cè)器來完成。電平檢測(cè)器翻轉(zhuǎn)電平電平檢測(cè)器三角波整步電壓輸出usLKtAK-02

(t)(t)uK恒定，tA

與s成反比。令允許最大滑差角頻率為sy，并使K=sytYJtYJ恒定，YJ與s成正比。比較越前時(shí)間信號(hào)與恒定越前相角信號(hào)間的相位關(guān)系，即它們間先、后順序關(guān)系，就可作出頻率差是否符合并列條件的判斷。

tAtAtAttYJtYJtYJutYJUR2tts1s2

s3KKKusLKtUSSRQ0001110011NochangeutYJusLKA

BC1001001101非門A與門B雙穩(wěn)記憶CutYJusLKSRQB檢測(cè)相角差變化率

由于線性整步電壓反映了兩電壓間相角差的關(guān)系，它的斜率代表了相角差的變化率,也就是滑差角頻率。

當(dāng)頻率差大于允許值時(shí)，放大器輸出電壓在e期間將出現(xiàn)負(fù)值，邏輯控制則根據(jù)放大器輸出負(fù)值作出頻率差大于允許值的判斷,閉鎖合閘信號(hào)的輸出，不允許并列。反之，當(dāng)頻率小于允許值時(shí)，放大器輸出始終為正值，控制邏輯就允許發(fā)合閘信號(hào)并列。s>sYs>sYusLt-Uzdt放大器輸入電壓t放大器輸出電壓tuht由于線性整步電壓中不載有并列點(diǎn)兩側(cè)電壓幅值的信息，所以它就無法作為電壓差的檢測(cè)。3電壓差檢測(cè)D點(diǎn)電位為正,發(fā)閉鎖信號(hào)D點(diǎn)電位為負(fù),發(fā)合閘信號(hào)電平檢測(cè)uxuGDUABUzdUxUGAB+4并列裝置合閘信號(hào)控制邏輯非門與門雙穩(wěn)記憶與門UtYJUsLKUUUU動(dòng)作合閘頻率差控制單元的任務(wù)是將待并發(fā)電機(jī)的頻率調(diào)整到接近于電網(wǎng)頻率，使頻率差趨向并列條件允許的范圍，以促成并列的實(shí)現(xiàn)。如果待并發(fā)電機(jī)的頻率低于電網(wǎng)頻率，則要求發(fā)電機(jī)升速，發(fā)升速脈沖。反之，應(yīng)發(fā)減速脈沖。第五節(jié)頻率差控制頻率差控制單元頻率差方向測(cè)量環(huán)節(jié)頻率調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)相位差鑒別法邏輯判別法1相位差鑒別法fG<fxfG>fxuGuxuGux2ux1一頻率差方向測(cè)量環(huán)節(jié)S1S2D2D1與門A1與門A2usL1usL2降速升速SG1SG2usL2usL1tD2

andSG1能同時(shí)出現(xiàn)高電平A2發(fā)出升速脈沖fG<fXD1tD2tSG2tSG1t2邏輯判別法UxUGUGs>0s<0eeUGUXttU’GUGU’XUXtttt倒相微分與門雙穩(wěn)倒相微分與門UXUGU’GU’X降速升速U’GUGU’XUXtttt二頻率調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)倒相微分與門電平檢測(cè)脈沖形成與門雙穩(wěn)與門倒相微分與門UXUGU’GU’X降速脈沖升速脈沖脈沖展寬減速繼電器脈沖展寬升速繼電器USLUsL-0tt輸入輸出接口電路主機(jī)第六節(jié)數(shù)字式并列裝置CPURAM定時(shí)/計(jì)數(shù)A/DROM接口I/O并行接口顯示鍵盤調(diào)速調(diào)壓合閘電壓變換uxuG/輸入通道輸出通道一硬件電路交流電壓幅值測(cè)量頻率測(cè)量相角差測(cè)量主機(jī)輸入輸出接口電路輸出通道輸入通道A/D交流電壓變送器CPUu交流電壓幅值測(cè)量A/D交流電壓變送器CPUu交流電壓幅值測(cè)量降壓濾波整型二分頻定時(shí)記數(shù)CPU頻率測(cè)量UtUt異或門電壓變換整形方波電壓變換整形方波定時(shí)/計(jì)數(shù)