電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置原理第二章

電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置原理第二章第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一一、頻率差調(diào)整頻率差調(diào)整的任務(wù)：將發(fā)電機(jī)的頻率調(diào)整到接近于電網(wǎng)頻率，使頻率差趨向于并列條件允許的范圍。頻率差控制任務(wù)由頻率差測(cè)量和頻率差控制兩部分組成。頻率差測(cè)量判別UG和Ux電壓頻率的差值大小。頻率差控制按照比例調(diào)節(jié)參照機(jī)組的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)特性，控制輸出脈沖時(shí)間的長短。第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一1頻率差測(cè)量參照數(shù)字式頻率測(cè)量的方法，自動(dòng)并列裝置可直接測(cè)量UG和Ux兩并列電壓的頻率fG、fx。第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一2調(diào)節(jié)量控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速按照比例調(diào)節(jié)準(zhǔn)則，要求輸出的脈沖時(shí)間的長短與頻率差值成比例。各個(gè)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速調(diào)整特性并不一致，因此調(diào)節(jié)量與被調(diào)量的關(guān)系，即調(diào)節(jié)系數(shù)隨機(jī)組而異。頻率差調(diào)整輸出的過程通道為執(zhí)行繼電器，繼電器控制調(diào)速機(jī)工作，繼電器工作時(shí)間與輸出調(diào)節(jié)脈沖時(shí)間長短有關(guān)。第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一二、電壓差調(diào)整電壓差調(diào)整的任務(wù)：將發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整到趨向于并列條件允許的范圍。電壓差的實(shí)施原理和頻率差極其類似。可間接測(cè)量電壓幅值，再進(jìn)行比較。也可以直接測(cè)量電壓差值，控制并列條件。實(shí)施原則可參考頻率差控制。第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一第一節(jié)概述第二節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理第三節(jié)自動(dòng)并列裝置的工作原理第四節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整第五節(jié)數(shù)字型并列裝置的組成第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一一、概述模擬式并列裝置存在的主要問題：1.模擬式并列裝置是認(rèn)為ωs是勻速的，但實(shí)際上是多變的，如系統(tǒng)頻率不很穩(wěn)定或發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是變化的，都會(huì)有不同程度的加速度。2.特別是對(duì)合閘時(shí)間較長的斷路器，合閘瞬間相角差會(huì)很大，引起很大的沖擊電流。為了獲得穩(wěn)定的ωs，把并列過程拉得很長。3.另外，由于裝置元件老化或因溫度變化引起的參數(shù)變化，也將使導(dǎo)前時(shí)間產(chǎn)生誤差。第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一數(shù)字式并列裝置定義及主要特點(diǎn)定義：借助于大規(guī)模集成電路中央處理單元（CPU）的高速處理信息能力，利用編制的程序，在硬件配下實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)并列操作。主要特點(diǎn)：由于利用微處理器具有高速運(yùn)算功能和邏輯判斷能力，使對(duì)機(jī)組的調(diào)節(jié)更加快速，更加精確，在頻差滿足要求后，隨時(shí)確定理想導(dǎo)前相角，使合閘瞬間沖擊電流更小，同期過程縮短。第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一數(shù)字式并列裝置定義及主要特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：CPU的指令周期以微秒計(jì)，這對(duì)于發(fā)電機(jī)頻率為50hz，每周期20ms的信號(hào)來說，可以具有足夠充裕的時(shí)間進(jìn)行相角差和滑差角頻率近乎瞬時(shí)值的計(jì)算。組成：數(shù)字式由硬件和軟件組成，兩者協(xié)調(diào)配合完成同步發(fā)電機(jī)組的并列控制任務(wù)。第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一二、硬件電路第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一（一）主機(jī)CPU和存貯器（RAM、ROM）一起稱為主機(jī)。變量存放在RAM內(nèi)，固定的參數(shù)和設(shè)定值確定理想導(dǎo)前相角，使合閘瞬間沖擊電流最小。編制的程序，則固化存放在ROM內(nèi)。自動(dòng)并列裝置的重要參數(shù)：斷路器合閘時(shí)間、頻率差和電壓差允許值、轉(zhuǎn)差角加速度計(jì)算系數(shù)、頻率和電壓控制調(diào)節(jié)的脈沖寬度等，存放在EPROM中。第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一（二）輸入輸出接口電路在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，輸入、輸出過程通道的信息不能直接與主機(jī)的總線相接，它必須由接口電路來完成信息傳遞任務(wù)。

現(xiàn)在各種型號(hào)的CPU芯片都有相應(yīng)的通用接口芯片供選用。它們有串行接口、并行接口、管理接口（計(jì)數(shù)/定時(shí)、中斷管理等）、模擬量數(shù)字量間轉(zhuǎn)換（A/D、D/A）等電路。

第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一（三）輸入輸出過程通道A、輸入通道并列裝置在現(xiàn)場(chǎng)工作輸入信息有：1）狀態(tài)量輸入。并列點(diǎn)兩側(cè)電壓互感器二次側(cè)交流電壓信號(hào)中提取電壓幅值、頻率和相角差等三種信息，作為并列操作的依據(jù)。2）并列點(diǎn)數(shù)字量。如越前時(shí)間，允許滑差，允許電壓差等，用于調(diào)用與并列點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一套參數(shù)3）工作狀態(tài)及復(fù)位按鈕。第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一（三）輸入輸出過程通道B、輸出通道①發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的增速、減速信號(hào)；②調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓的升壓、降壓信號(hào)；③并列斷路器合閘脈沖控制信號(hào)。這些控制信號(hào)可由并行接口電路輸出，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)繼電器用觸點(diǎn)控制相應(yīng)的電路。

第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一（四）人機(jī)聯(lián)系這是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)必備的設(shè)施，屬常規(guī)外部設(shè)備。用于程序調(diào)試、設(shè)置或修改參數(shù)。顯示并列過程主要變量。常用的設(shè)備有：鍵盤——用于輸入程序、數(shù)據(jù)和命令。按鈕——供運(yùn)行人員操作。CRT、LCD顯示器——生產(chǎn)廠家及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用人員調(diào)試程序或定值輸入及相操作的顯示數(shù)碼和發(fā)光二極管顯示指示——為操作人員提供直觀的顯示方式，以利于對(duì)并列過程的監(jiān)控。

第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一三、并列裝置的軟件1主程序第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一2并列條件檢測(cè)程序第十七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一

本章小結(jié)1.基本內(nèi)容：自動(dòng)并列裝置的基本原理自動(dòng)裝并列裝置的工作原理微機(jī)型并列裝置的組成2.本章難點(diǎn)：準(zhǔn)同期并列裝置的脈動(dòng)電壓自動(dòng)并列原理中的整步電壓

第十八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期一作業(yè)：1.已知發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步并列允許電壓差為額定電壓的5%，允許頻率差為額定頻率的0.2%，并列斷路器