电力系统自动装置原理(第四版)第二章.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,12345,你好,电力系统,自动装置原理,第二章 同步发电机的自动并列,上海交通大学 电气工程系,主要内容,同步发电机自动并列的条件和原则,1.,准同期自动并列的分析,2.,准同期自动并列装置的实现原理,3.,频差调节的方法,4.,同步发电机自动并列的条件和应遵守的原则,理想并列条件,并列的现实情况分析,原则,发电机合闸时，冲击电流应尽可能小（小于允许值）,发电机合闸后，应尽快拉入同步,概 述,SE,G,QF,概 述,发电机的并列方法,准同期并列：严格按照发电机理想并列条件进行并列。,自同期并列：,发电机事先,未经,励磁。将转子提到接近同步转速。,此法适用于小型机。,优点：快速、方便；控制简单。,缺点：冲击电流大；,引起系统电压突降；应用受限。,发电机,G,电压,系统电压,两者的电压差称为滑差电压,概 述,发电机准同期并列条件的分析,A,B,QF,0,QF,电压幅值差,设 ，频率与相角相等。,此时冲击电流 ，主要为无功分量。,最大值,相角差,设 ，频率与电压相等。,此时冲击电流 ，较小时，主要为有功分量。,概 述,频率差,脉动电压的表现形式,设 ，电压,的幅值,相等。,概 述,脉动电压幅值,滑差频率,脉动周期,概 述,相量图,波形图,准同期并列的基本原理,脉动电压分析,准同期并列的基本原理,脉动电压中包括信息如下：,电压幅值差。最佳为 的值最小，二电压重合时判别。,频率差，显示出相角差随时间变化的规律。,要求 小于某一允许的值，相当于要求脉动电压周期 大于某一给定的值。,最佳是在 与 重合时合闸，即相角差为零时（相量重合）幅值差最小，考虑动作时间，要提前。,根据相角差的变化规律，可求得合闸指令最佳发出时机。,可采用两种方式,恒定越前相角准同期,恒定越前时间准同期,准同期并列的基本原理,准同期并列装置的原理,并列装置的构成,自动化程度一般分为,频率差控制单元,电压差控制单元,合闸信号控制单元,半自动,全自动,准同期并列的基本原理,恒定越前相角准同期,提前量信号取某一恒定相角 。,断路器的合闸时间为 。同期装置动作时间为 。,最佳滑差角频率,过零后合闸,过零时合闸,过零前合闸,准同期并列的基本原理,恒定越前时间准同期,提前量信号取恒定时间,3,s,w,理论上可以完全无冲击，但是动作时间存在误差，设 为允许合闸相角。,所以，还是要限制,准同期并列的基本原理,装置的整定,已知：两个区域电网的等值机系统如图所示，其电压幅值相等，频率分别为：,f,1,50,0.1cos,t,Hz,，,f,2,=50+0.1sin2,t,Hz,，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为,0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。,准同期并列的基本原理,提示：,合闸相角差表达式为：,先不考虑提前量，则有：,考虑时间提前量,0.14,秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：,3.6678,秒，,5.4769,秒，等等。,逻辑关系满足即可以合闸。,必须在 之前判定完毕。,自动并列装置的工作原理,装置的控制逻辑,越前时间信号,电压差不允许,滑差不允许,与门,或非门,合闸信号,电压差、频率差判别区,正弦整步电压法,采用 与 直接做差，得到正弦性的包络线来判别。误差较大。,自动并列装置的工作原理,并列的检测信号,两种方法应用于模拟式并列装置中，实现检测。,线性整步电压法,采用三角波（线性）的整步电压。不考虑电压差，只考虑相角差。精度较好。,自动并列装置的工作原理,正弦整步电压法,线性整步电压法,自动并列装置的工作原理,相角差,原理：矩形波的宽度,（变化）,与 相对应,。在数字式准同期装置中采用。,分析：假设系统频率为额定值,50Hz,，待并发电机频率低于,50Hz,。,计算公式：,三角形上升边,三角形下降边,准同期并列的基本原理,装置内部控制和算法,最佳合闸相角,发出合闸信号的条件：,有可能错过合闸时刻。,恒定,等速变化,准同期并列的基本原理,频差检测,都要受到限制。,可采用电压频率测量法（）求得。,电压差检测,a,、直接读入法：采用交流采样,A/D CPU,b,、直接比较法：例图,2-25,（,b,）,频率差与电压差控制,频率差控制,频率差检测,发调速脉冲，,不进行越前时间合闸控制计算。,不发调速脉冲，,进行越前时间合闸控制计算。,输出减速脉冲信号,输出加速脉冲信号,调节量控制,电压差调整,微机型并列装置的组成,概述,硬件电路,软件,主机,输入,/,输出,过程通道,人,机,Thank You!,