数字信号控制器自动准同期装置研究报告与开发

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数字控制实验报告

数字控制实验报告

一、实验目的1. 了解数字控制系统的基本原理和组成;2. 掌握数字控制系统的调试方法;3. 培养实际操作能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理数字控制系统是一种利用数字信号进行控制的系统,主要由控制器、执行器、被控对象和反馈环节组成。

本实验采用数字控制系统的基本原理,通过仿真软件进行系统设计、仿真和调试。

三、实验设备1. 电脑一台,装有仿真软件;2. 数字信号发生器一台;3. 数据采集器一台;4. 执行器一台。

四、实验内容1. 数字控制系统设计(1)确定控制系统的控制目标,如速度控制、位置控制等;(2)选择合适的控制算法,如PID控制、模糊控制等;(3)设计控制器的参数,如比例、积分、微分等;(4)搭建数字控制系统模型。

2. 数字控制系统仿真(1)在仿真软件中搭建数字控制系统模型;(2)输入被控对象的数学模型和控制器参数;(3)设置仿真时间、步长等参数;(4)启动仿真,观察系统动态响应。

3. 数字控制系统调试(1)根据仿真结果,分析系统性能,如稳定性、快速性、超调量等;(2)调整控制器参数,优化系统性能;(3)重复仿真和调试过程,直至系统性能满足要求。

五、实验步骤1. 打开仿真软件,创建一个新的数字控制系统项目;2. 搭建数字控制系统模型,包括被控对象、控制器和反馈环节;3. 输入被控对象的数学模型和控制器参数;4. 设置仿真时间、步长等参数;5. 启动仿真,观察系统动态响应;6. 根据仿真结果,分析系统性能;7. 调整控制器参数,优化系统性能;8. 重复仿真和调试过程,直至系统性能满足要求;9. 完成实验报告。

六、实验结果与分析1. 系统动态响应在仿真过程中,观察到系统在输入信号作用下,输出信号逐渐稳定,无振荡现象,满足速度控制要求。

2. 系统性能分析根据仿真结果,系统稳定性良好,超调量较小,响应速度较快,满足位置控制要求。

3. 控制器参数优化通过调整控制器参数,优化系统性能。

在实验过程中,观察到比例、积分、微分参数对系统性能有显著影响,通过合理调整,使系统性能达到最佳。

基于STM32自动准同期并列装置的设计

基于STM32自动准同期并列装置的设计

•机械研究与应用•2020年第6期(第33卷,总第170期)电机工程doi: 10.16576/ki. 1007-4414.2020.06.051基于STM32自动准同期并列装置的设计张鹏\杨勇2,崔力心2,陈仕彬2(1.国网天水供电公司,甘肃天水741000 ; 2.国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州 730070)摘要:电气工程师近年研制了许多微机式自动准同期并列装置。

但是,都仍然采用模拟式自动准同期并列装置的方式,并没有发当今社会微机电脑的作用,限制了微机式自动准同期并列的作用。

针对这种状况,基于单片机STM32自动准同期并列的硬件及软件的设计,通过硬件设计及软件编程自动调节三个并列因素,使之满足机组并列条件。

可以进一步提高电网的精确度、快速性和可靠性。

关键词:自动准同期;stm32单片机;调理电路;信号采集中图分类号:TN8 文献标志码:A 文章编号:1007-4414(2020)06-0187-05Design for the Automatic Quasi-Synchronous Parallel Device based on STM32ZHANG Peng(Tianshui Power Supply Company,Stale Grid Corporation of China,Tianshui Gansu 74]000,China)A bstract:With the development of science and technology, the fluctuation of load is more and more serious, and the numberof generators is often increasing or decreasing, so the automatic quasi-synchronization is one of the important operations in power system. Because of the increase of capacity, misoperation will lead to very serious consequences. Therefore, it is very important to improve the accuracy, rapidity and reliability of power system interconnection. At the earliest time, the "rotating light method" was used for grid connection in China;then, the manual quasi — synchronous parallel device consisting of a pointer electromagnetic winding step-by-step meter was adopted in China. In the 1980s, most parts of our country adopted the analog automatic quasi-synchronization device consisting of discrete devices. However, the instability of the analog device leads to many erroneous actions and accidents. Therefore, we design a digital parallel device based on STM32fl03ZE MCU.Because of its simple hardware, convenient programming and mature development trend, it has become the main body of auto­matic quasi-synchronous parallel device in todays society. The device includes conditioning circuit, switching circuit, MCU, LCD. The designed micro-computer automatic quasi-synchronization parallel device has high reliability, rapidity and stability.Key w ords:automatic quasi-synchronization;STM32 single chip computer;conditioning circuit;signal acquisition0引言随着疫情过后消费业与工业的迅速恢复,以及今 冬明春各地区供暖问题,我国湖南、浙江等省份出现 电力紧张、供电缺口等问题,备用发电机组的投运操 作频繁,所以快速、准确的调整电压、频率、相位,使备 用机组稳定的投人到电网中,自动准同期并列操作将 是电网稳定运行的必要条件之一。

SJ-12D双微机自动准同期装置说明书

SJ-12D双微机自动准同期装置说明书

SJ-12D微机自动准同期装置说明书国网南京自动化研究院南京南瑞集团自动控制有限公司二零零七年三月目录1、概述 (1)2、装置特点 (1)3、技术参数 (2)3.1 额定参数 (2)3.2 主要技术性能 (2)3.3 绝缘性能 (4)3.4 电磁兼容性 (4)3.5 环境条件 (4)3.6 机械性能 (5)4、装置硬件说明 (6)4.1 硬件框图 (6)4.2 机箱结构 (6)5、装置使用说明 (10)5.1面板显示和键盘操作 (10)5.1.1 装置面板布置图 (10)5.1.2 信号灯及液晶说明 (10)5.1.3 相位表说明 (10)5.1.4 按键说明 (11)5.1.5 串行接口 (11)5.2菜单系统 (11)5.2.1 菜单结构 (11)5.2.2 测值显示 (12)5.2.3 信息查询 (12)5.2.4 参数修改 (13)5.2.5 装置操作 (13)5.3系统标定 (14)5.4同期试验 (14)5.4.1安全措施 (14)5.4.2 试验 (14)1、概述SJ-12D微机自动准同期装置是在SJ-12A、SJ-12B、SJ-12C后开发的第四代微机自动准同期装置,在总结前几代产品运行经验的基础上,对硬件和软件设计作了较大的改进。

除了保留原有产品的优点外,还增加了同期相位表、录波功能及与上位机通讯的功能。

装置采用本公司新一代基于DSP和超大规模集成在线可编程技术的硬件平台。

整体大面板,全封闭机箱,硬件电路采用后插拔式的插件式结构,强弱电分离。

CPU电路板和MMI电路板采用四层板,表面贴装技术,提高了装置的可靠性。

装置采用频率跟踪交流采样技术,不断监测发电机和系统的电压、频率,并可根据频差、压差大小发出宽窄不同的调节脉冲,直到频差、压差满足要求。

在压差、频差满足要求的情况下,不断监测发电机电压和系统电压的相位差,准确预测断路器的合闸时刻,实现快速无冲击合闸。

SJ-12D微机自动准同期装置适用于各种类型的水电厂、火电厂,对于变电站同样适用,可充分满足电厂、变电站实现并网自动化的要求。

自动准同期跟踪控制系统研究及同期装置设计的开题报告

自动准同期跟踪控制系统研究及同期装置设计的开题报告

自动准同期跟踪控制系统研究及同期装置设计的开题报告一、研究背景在某些工程领域中,自动准同期跟踪控制系统起着非常重要的作用。

例如在无人机和导弹等等的控制和指导中,同期控制系统可以实现精准的跟踪导航,从而提高设备的精度和可靠性,优化决策时间和提高决策的准确性。

因此,自动准同期跟踪控制系统的设计和研究是非常实用和有前景的领域。

二、研究目的本项目旨在研究自动准同期跟踪控制系统,深入了解该技术的基础原理和工作原理,并设计同期装置以实现系统的准确性和可靠性。

三、研究内容1、自动准同期跟踪控制系统的基础原理和工作原理的调查和分析。

2、了解同期控制系统的主要功能和应用,明确要实现的目标和要求。

3、探究同期控制系统设计的基本方法和技巧,分析技术难点和问题。

4、设计新型同期装置以实现自动准同期跟踪控制系统的精确性和可靠性。

5、系统仿真和实验验证设计的效果,总结经验和不足,并提出改进计划。

四、研究方法在本项目的研究中,将采用以下方法:1、文献资料查找和调研,深入了解同期控制系统的相关原理和现有技术。

2、通过实验、普及,了解掌握同期控制系统在实际应用中遇到的问题和需要解决的问题。

3、设计新型同期装置,结合实际应用进行测试,对设计方案和技术流程进行优化。

4、对实验结果进行数据分析和统计回顾,对设计进行完善和改进,从而实现对自动准同期跟踪控制系统的优化。

五、研究意义本项目的实现将进一步提高自动准同期跟踪控制系统的性能和质量,为各个领域的应用提供更加准确和可靠的解决方案。

此外,本研究具有非常实用和前瞻性的意义,弥补了现有控制系统的缺陷和局限性,推动了相关领域的技术发展。

六、预期成果1、获得同期控制系统原理的深刻理解和掌握。

2、成功设计并制造新型同期装置,并进行测试和验证。

3、优化现有技术和改进相关参数,获取更准确的成果。

4、将研究结果应用于实际应用领域,取得成功的应用效果。

七、研究计划1、项目启动和工作准备:阅读文献,查找调研相关资料,进行技术分析,建立基础数据。

DCAP-5518自动准同期装置使用说明书

DCAP-5518自动准同期装置使用说明书
DCAP-5518 自动准同期装置
使用说明书
湖南紫光测控有限公司 HUNAN UNISPLENDOUR M&C CO .,LTD.
DCAP-5518 自动准同期装置使用说明书
特别说明
DCAP-5518 作为新一代自动准同期装置具有如下独特功能:
(1)32 位 DSP 硬件平台 装置基于 32 位高性能 DSP(数字信号处理器)和高速以太网络通信技术设计。
装置能自动记录同期启动后系统电压和对象电压每个周波的有效值、频率、压差、 频差和相差,配以后台紫光同期分析应用软件,可以十分方便直观的判断同期质量或 者分析同期失败的原因,同时能检测励磁系统调节电压、调速系统调节转速的参数设 置是否合理。 (7)双网通信以太网口主要 用于同期录波。
3.1 交流电压输入回路.................................................................................................................. 2 3.2 直流电源输入回路.................................................................................................................. 2 3.3 开关量输入回路...................................................................................................................... 2 3.4 开关量输出回路......................................................

SJ-12D双微机自动准同期装置说明书

SJ-12D双微机自动准同期装置说明书

SJ-12D微机自动准同期装置说明书国网南京自动化研究院南京南瑞集团自动控制有限公司二零零七年三月目录1、概述 (1)2、装置特点 (1)3、技术参数 (2)3.1 额定参数 (2)3.2 主要技术性能 (2)3.3 绝缘性能 (4)3.4 电磁兼容性 (4)3.5 环境条件 (4)3.6 机械性能 (5)4、装置硬件说明 (6)4.1 硬件框图 (6)4.2 机箱结构 (6)5、装置使用说明 (10)5.1面板显示和键盘操作 (10)5.1.1 装置面板布置图 (10)5.1.2 信号灯及液晶说明 (10)5.1.3 相位表说明 (10)5.1.4 按键说明 (11)5.1.5 串行接口 (11)5.2菜单系统 (11)5.2.1 菜单结构 (11)5.2.2 测值显示 (12)5.2.3 信息查询 (12)5.2.4 参数修改 (13)5.2.5 装置操作 (13)5.3系统标定 (14)5.4同期试验 (14)5.4.1安全措施 (14)5.4.2 试验 (14)1、概述SJ-12D微机自动准同期装置是在SJ-12A、SJ-12B、SJ-12C后开发的第四代微机自动准同期装置,在总结前几代产品运行经验的基础上,对硬件和软件设计作了较大的改进。

除了保留原有产品的优点外,还增加了同期相位表、录波功能及与上位机通讯的功能。

装置采用本公司新一代基于DSP和超大规模集成在线可编程技术的硬件平台。

整体大面板,全封闭机箱,硬件电路采用后插拔式的插件式结构,强弱电分离。

CPU电路板和MMI电路板采用四层板,表面贴装技术,提高了装置的可靠性。

装置采用频率跟踪交流采样技术,不断监测发电机和系统的电压、频率,并可根据频差、压差大小发出宽窄不同的调节脉冲,直到频差、压差满足要求。

在压差、频差满足要求的情况下,不断监测发电机电压和系统电压的相位差,准确预测断路器的合闸时刻,实现快速无冲击合闸。

SJ-12D微机自动准同期装置适用于各种类型的水电厂、火电厂,对于变电站同样适用,可充分满足电厂、变电站实现并网自动化的要求。

同期装置——精选推荐

同期装置同期装置摘要随着电⼒系统⾃动化⽔平的不断提⾼,对研制先进、⽅便、安全的同期装置提出了更⾼的要求。

研制先进的微机⾃动准同期装置对于电⼒系统的安全和发展具有重要意义。

本课题结合⼯程实际应⽤的需要,通过对准同期条件的理论分析,设计完成了⼀种基于80C196的数字信号控制器的⾃动准同期装置。

装置主要完成同期操作控制、并列条件的检测与判断、合闸时机计算、液晶显⽰等功能。

本⽂重点阐述了所设计的微机⾃动准同期装置的硬件组成、结构特点和软件实现⽅法。

在硬件设计中,提出硬件的整体设计⽅案,详细介绍了电压交流采样电路、电源电路、显⽰电路等,同时也详细介绍了80C196单⽚机信号控制器及其他相关元器件的功能和应⽤。

在软件设计中,设计完成了电压采集程序、信号处理程序、中断服务程序等,同时详细论证了交流采样算法和合闸时机判断⽅案等相关内容。

最后,对所设计和制作的⾃动准同期装置进⾏了总结,指出所存在的不⾜和可以继续改进的地⽅。

关键词:⾃动准同期,交流采样,信号处理,A/D转换,显⽰。

1 概述1.1 控制单元⾃动准同期装置⼀般由三个控制单元构成。

1)频差控制单元:检测滑差频率,调节待并发电机转速,使发电机频率接近于待并系统频率。

2)电压差控制单元:检测待并发电机电压幅值与系统电压幅值之间的向量差,调节发电机电压G u 使它与系统电压S u 之间的电压差值⼩于规定值,促使并列条件的实现。

3)合闸信号控制单元:检查并列条件,当发电机频率和电压都满⾜并列条件时,控制单元就选择合适的时间发出合闸信号,使并列断路器的主触头接通时,相⾓差接近于零。

1.2 原理构成1)两侧电压的相⾓差可以表现为⼀定的脉冲宽度。

宽度随时间变化的脉冲序列表征两侧电压相位差随时间的变化。

可以采⽤直接测量脉宽的⽅式计算两侧电压的相⾓差。

采⽤基于单⽚机的测控系统能够⽅便地测量脉冲宽度,并进⾏处理。

2)同理,采⽤了单⽚机以后,可以分别测量两侧电压、频率,将两侧频率相减得到频率差。

STS361S数字式自动准同期装置

3.2 合环
当断路器用在线路上时,断路器两侧的电压有可能存在频差,也有可能两侧的频率 相等,不存在频差。
如果两侧没有频差,说明断路器两侧的电压其实同属一个电网,只是这个电网由于 断路器未合上而在此开环了。这种情况下操作此断路器合闸称之为合环,也叫做环并。
3.3 无压合闸
无压合闸不再是标准的准同期过程,装置只需判断两侧的电压满足无压条件时,就 会立即对断路器发合闸脉冲。
度即为相角补偿值。
9
STS361S 数字式自动准同期装置
G
UG1
US1
SYS
PT1
PT2
UG2
US2
准同期装置
A
A
C
UG1
UG2
US1 US2
C
B
B
发电机侧
系统侧
图:系统侧电压超前发电机侧电压
7、 调频、调压因子:装置调频、调压采用比例调节原理(推荐设置为 30) 定义:Ef=Kpf*(fs-fg) Ev=Kpv*(Us-Ug) 如果 Ef、Ev 超过调频、调压周期的一半则取调频、调压周期的一半上式中 Kpf 指调 频因子,Kpv 指调压因子 fs、fg 的单位是 0.01HZ,Us、Ug 单位为 V Ef、Ev 单位是 ms
级试验。
2.4.9 振荡波抗扰度
通过 GB/T 17626.12-1998 标准、振荡波抗扰度 4 级试验。
2.5 机械性能
2.5.1 振动 装置能承受 GB7261 中 16.3 规定的严酷等级为 I 级的振动耐久能力试验。
2.5.2 冲击 装置能承受 GB7261 中 17.5 规定的严酷等级为 I 级的冲击耐久能力试验。
….
单位 无 度 HZ HZ/S V 度

自动控制装置的实验报告

一、实验目的1. 熟悉自动控制装置的基本组成和原理;2. 掌握自动控制装置的调试和运行方法;3. 分析和验证自动控制装置的性能指标;4. 培养动手能力和实际操作技能。

二、实验原理自动控制装置是一种通过自动检测、比较、调节和控制,使被控对象的工作状态达到预定目标的技术。

其主要组成部分包括:传感器、控制器、执行器和被控对象。

实验中,我们主要研究比例控制、积分控制和微分控制三种基本控制方式。

三、实验设备1. 自动控制实验台一套;2. 传感器(如:温度传感器、压力传感器等);3. 控制器(如:PID控制器);4. 执行器(如:电机、电磁阀等);5. 电源及连接线。

四、实验步骤1. 实验台搭建:根据实验要求,将传感器、控制器、执行器和被控对象连接成闭环控制系统。

2. 控制器参数设置:根据实验要求,设置比例、积分和微分参数。

3. 实验操作:(1)开启电源,观察传感器信号是否正常;(2)调整控制器参数,观察执行器动作是否达到预期效果;(3)记录不同参数下被控对象的输出响应曲线;(4)分析实验结果,验证自动控制装置的性能指标。

五、实验结果与分析1. 比例控制实验(1)实验现象:当控制器比例参数较小时,执行器动作缓慢;当比例参数较大时,执行器动作迅速,但易产生超调现象。

(2)分析:比例控制对误差的响应速度快,但无法消除稳态误差。

适当调整比例参数,可以改善系统的动态性能。

2. 积分控制实验(1)实验现象:当控制器积分参数较小时,执行器动作缓慢,稳态误差较大;当积分参数较大时,执行器动作迅速,稳态误差减小。

(2)分析:积分控制可以消除稳态误差,但会使系统动态性能变差。

适当调整积分参数,可以改善系统的稳态性能。

3. 微分控制实验(1)实验现象:当控制器微分参数较小时,执行器动作迅速,超调现象明显;当微分参数较大时,执行器动作缓慢,超调现象减小。

(2)分析:微分控制可以提高系统的稳定性和抗干扰能力,但会降低系统的动态性能。

MFC5061 双微机自动准同期装置 说明书

MFC5061 双微机自动准同期装置
说 明 书
金 智 科 技 股 份 有 限 公 司
MFC5061 双微机自动准同期装置说明书 V1.0

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概述 ..............................................................................................................................................1 1.1 简介 ......................................................................................................................................1 1.2 同期概述 .............................................................................................................................. 1 1.2.1 同期 .............................................................................................................................. 1 1.2.2 导前时间与同期预报...................................................................................................3 1.2.3 特殊情况下的同期.......................................................................................................3
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河北工业大学硕士学位论文基于数字信号控制器的自动准同期装置的研究与开发姓名:朱立华申请学位级别:硕士专业:检测技术与自动化装置指导教师:张英20081101河北工业大学硕士学位论文i基于数字信号控制器的自动准同期装置的研究与开发摘要随着电力系统自动化水平的不断提高,对研制先进、方便、安全的同期装置提出了更高的要求。

研制先进的微机自动准同期装置对于电力系统的安全和发展具有重要意义。

本课题结合工程实际应用的需要,通过对准同期条件的理论分析,设计完成了一种基于dsPIC30F 系列DSC 数字信号控制器的自动准同期装置。

装置主要完成同期操作控制、并列条件的检测与判断、合闸时机计算、液晶显示、CAN、RS485 和以太网通讯等功能。

本文重点阐述了所设计的微机自动准同期装置的硬件组成、结构特点和软件实现方法。

在硬件设计中,提出硬件的整体设计方案,详细介绍了电压交/直流采样电路、开入开出电路、电源电路、液晶显示电路、以太网电路、CAN 通信电路和RS485 通信电路等,同时也详细介绍了DSC 数字信号控制器及其他相关元器件的功能和应用。

在软件设计中,设计完成了电压采集程序、液晶显示程序、以太网通信程序、CAN 通信程序和RS485 通信程序等,也详细论证了交流采样算法和合闸时机判断方案等相关内容。

最后,对所设计和制作的自动准同期装置进行了总结,指出所存在的不足和可以继续改进的地方。

关键词:自动准同期,DSC,合闸控制,以太网基于数字信号控制器的自动准同期装置的研究与开发iiTHE RESEARCH AND DEVELOPMENT OFAUTOMATIC QUASI-SYNCHRONIZATION DEVICEBASED ON DIGITAL SIGNAL CONTROLLERABSTRACTWith the growth of automation level of the power system, it advanced the demand of the development of more advanced, more convenient, more safe quasi-synchronization device. Researching more advanced automatic quasi-synchronization device has important sense to the safety and growth of the power system. This topic combined the demands of practice, analyzed the factor of synchronization, design an automatic synchronization device based on DSC digital signal controller. The device finished the synchronous controlling, detecting and judgment of synchronous factors, closing time count, LCD displaying, Ethernet, CAN, RS485 and so on.This article introduced mainly the hardware components and software implementation ofthe designed automatic quasi-synchronization device. In hardware part, this article described in detail the voltage sampling circuit, do-in and do-out circuits, power circuit, LCD circuit, Ethernet circuit, CAN communication circuit and RS485 communication circuit also detailed the functions and applications of DSC and other related components. In software part, the article described in detail the synchronization program, voltage sample program, LCD program, Ethernet program, CAN program and RS485 program, also introduced the AC sampling algorithm, the judgment of closing time and relevant information.Finally, the article summarized the design and production of automatic device, pointed out where shortcomings exist and it can be improved.KEY WORDS: automatic quasi-synchronization, DSC, closing controlling, Ethernet河北工业大学硕士学位论文1第一章绪论§1-1 微机自动准同期装置研究的目的和意义同期并列是电力系统中经常进行的一项操作,在系统正常运行时,随着负荷的增加,要求备用发电机迅速投入系统,以满足用户用电量增长的要求,在系统发生事故时,会失去部分电源,要求将备用机组快速投入电力系统制止系统崩溃。

这些情况均要进行同期操作,将发电机组安全可靠、准确快速地投入,确保系统的可靠、经济运行和发电机的安全。

随着工农业生产的发展和国民经济的快速增长,能源的需求量越来越大,特别是近年来对电力需求的供不应求,促使了整个电力行业的快速发展,从而对供电的安全可靠性及电能的质量品质提出了更高的要求。

在电厂运行和并网的过程中,经常需要将发电机组投入到电力系统并列运行、或者两个不同系统并列运行<并网)以及环形网络的合环操作,这些并列操作都称为同期操作[1]。

进行并列操作的装置称为同期装置,同期装置是同步发电机并网的重要设备。

同期操作是发电厂中重要的操作,但目前有些发电厂使用的同期装置还存在一些问题,主要表现在:<1)某些机组仍然采用手动同期方式或老式的同期装置,给系统及发电机的安全运行造成隐患;<2)对发电机与系统电压间存在的相角差的控制不够重视;<3)误认为待并网发电机与系统的电压差和频率差调节得越小越好,延长了并网时间。

频率差、电压差、相角差都是影响同期并列的重要因素,而且直接影响到发电机组的运行、寿命以及系统的稳定,因此,以上三个条件也就成为同期过程中必须控制的量。

同期装置在发电厂的重要性在于其直接影响着发电机的安全和寿命,且对节约能源方面的作用也是不容忽视。

不良同期装置与手动并网是发电机的隐形杀手,也是电力系统稳定运行的安全隐患。

我国目前还有为数可观的发电厂使用手动并网方式,究其原因,主要是我国广为流传的模拟式自动准同期装置不仅原理复杂,而且经常发生非同期并列,而非同期合闸对发电机的危害是严重的。

有实验和分析结果表明非同期合闸产生的过电压比同期产生的要高,甚至于高很多,一般而言前者比后者高达20~39%。

而非同期并列对发电机的另一大危害则是产生很大的电磁转矩,最严重的情况是非同期相角差相差120°时,其电磁转矩将达到额定转矩的13 倍左右,所以需要性能优良的同期装置才能保证发电机快速、平滑地与系统并网。

因此,研制新型高可靠性、高抗干扰性的微机自动准同期装置,以提高均频均压控制功能、测频测相精确度和捕捉合闸点精确度,达到杜绝发电机非同期合闸的发生具有十分重要的现实意义。

§1-2 准同期装置的发展简况自动准同期装置就是针对电网中并列操作的一种自动装置,可以保证并列操作在合适的时机即合适的同期条件下迅速准确的完成。

最早的时候,发电机并网合闸依靠操作人员借助于仪表手动来进行。

为了完成手动准同期的并列操作,需设置电压表和频率表各两只,同步表一只。

电压表和频率表用于指示待并发电机和系统的电压和频率,同步表用于观察两者的频率差和相位差,以便选择合适的时机发出断路器的合闸脉冲,使断路器触头接通瞬间两者的相位差很小或为零。

但手动并网有并列时间较长、最佳合闸时间的选择与运行人员的经验和操作水平有关、无法保证在最佳条件下并列、不能实现机组的自动启动和并列等缺点,因此一般只作为备用的并列方式。

在正常情况下,并列操作均采用自动准同期方式。

过去国内发电厂大多应用电磁式或电子元件(少量的集成块>制成的准同期装置,原理判断不完善、调试整定不方便、速度慢、可靠性差,现已逐步被微机型自动准同期装置所取代。

自动准同期装置的发展可分为两个过程[2][34]。

第一代自动准同期装置是以许继的ZZQ3 和ZZQS 为代表的模拟式自动准同期装置。

它用分立晶体基于数字信号控制器的自动准同期装置的研究与开发2管元件搭建硬件电路,对同期条件进行检测和处理。

ZZQ3 和ZZQS 自动准同期装置的出现,极大的提高了并网速度和可靠性,但由于模拟式同期装置用模拟电子元件拟合,必然带来诸如导前时间不稳定,阻容电路作为微分电路是有条件的,构成装置元器件参数漂移不稳定等问题。

模拟式同期装置合闸准确度比较低,它无法指示装置的运行状态,不能进行故障自检等,现在已经基本被淘汰。

第二代自动准同期装置是微机式自动准同期装置,微处理器的诞生对自动准同期装置技术指标的提升产生了质的飞跃,我国是世界上微机准同期装置最早研制的国家之一,深圳市智能设备开发有限公司研制的SDI-2 系列多功能微机自动准同期装置比较具有代表性。

它是我国最早从事微机准同期控制器研究、开发、生产的企业之一,相继推出了QSA 型、SID-1 型、SID-2 型、SDI-ZV 系列发电机用微机准同期控制器及SDI-ZT 系列线路用微机准同期控制器,具有高精度、高可靠性、人机界面友好、操作方便、接线简单等特点。

在提高并网速度和可靠性的同时,大大提高了合闸准确度。

随着科技的发展,现在市面上有很多种新型的单片机,应用高性能单片机能够极大的提高自动准同期装置的性能和可靠性。

因而,许多学校、企业、研究所等单位都在尝试以新型微处理器来开发更高性能的自动准同期装置。

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