[發(fā)明專利]交流同步發(fā)電機自動準同期并網(wǎng)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810136643.3
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101447680A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正明;張秋才
• 申請（專利權(quán)）人: 江西稀有稀土金屬鎢業(yè)集團有限公司
• 主分類號: H02J3/42
• 分類號: H02J3/42
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所
• 代理人: 張 靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種交流同步發(fā)電機與電網(wǎng)并網(wǎng)裝置，尤其涉及一種交流同步發(fā)電機自動準同期并網(wǎng)裝置。

背景技術(shù)

交流同步發(fā)電機與電網(wǎng)并網(wǎng)時，要求發(fā)電機的電壓、相序、頻率及相位都應(yīng)該與電網(wǎng)相同，這樣并網(wǎng)瞬間就不會對發(fā)電機產(chǎn)生沖擊。相序安裝接線時就可以調(diào)整好，因此準同期并網(wǎng)主要控制兩電網(wǎng)電壓、頻率、相位相。實際應(yīng)用中，電壓、頻率僅作為同期限定條件，允許電壓差、頻率差在一定范圍內(nèi)，確保相位差為零。目前大、中型交流發(fā)電機準同期并網(wǎng)裝置主要有兩種，一種是采用同步繼電器、同期表實踐同期，這種方式反應(yīng)速度慢、誤差大，發(fā)電機并網(wǎng)過程時間長且沖擊較大。另一種準同期裝置是采用集成電路或單片機實踐同步，這種方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難，可靠性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、并網(wǎng)可靠的自動準同期裝置。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：由可編程序控制器PLC、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一、第二電壓變送器、第一、第二頻率變送器及相位差變送器組成?？删幊绦蚩刂破鱌LC五個輸出端分別與發(fā)電機調(diào)速、勵磁、合閘回路相連，可編程序控制器PLC的擴展端口與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連；第一電壓變送器、第一頻率變送器輸入端均與電網(wǎng)相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸入端相連；第二電壓變送器、第二頻率變送器輸入端與發(fā)電機網(wǎng)相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸入端相連；相位差變送器輸入端與電網(wǎng)、發(fā)電機網(wǎng)相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸入端相連。

本發(fā)明利用電壓變送器、頻率變送器檢測電網(wǎng)及發(fā)電機電壓、頻率；利用相位差變送器檢測電網(wǎng)、發(fā)電機兩電源相位差?？删幊绦蚩刂破鱌LC對電壓、頻率、相位差進行運算比較處理，控制發(fā)電機勵磁、轉(zhuǎn)速，使電壓、頻率、相位差達到準同期并網(wǎng)要求，實現(xiàn)準同期并網(wǎng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、維修方便、并網(wǎng)可靠，可廣泛適用于交流同步發(fā)電機與電網(wǎng)電源之間及交流同步發(fā)電機組之間的并列運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明原理框圖；

圖2為本發(fā)明實施例電氣原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明由可編程序控制器PLC?5、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6、第一、第二電壓變送器1、2、第一、第二頻率變送器3、4及相位差變送器7組成，可編程序控制器PLC?5五個輸出端分別與發(fā)電機調(diào)速、勵磁、合閘回路相連，可編程序控制器PLC?5的擴展端口與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6相連；第一電壓變送器1、第一頻率變送器3輸入端均與電網(wǎng)相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6輸入端相連；第二電壓變送器2、第二頻率變送器4輸入端與發(fā)電機網(wǎng)相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6輸入端相連；相位差變送器7輸入端與電網(wǎng)、發(fā)電機網(wǎng)相連，輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊6輸入端相連。

本發(fā)明的工作原理為：

第一電壓變送器1采集電網(wǎng)電壓信號，第二電壓變送器2采集發(fā)電機電壓信號，第一頻率變送器3采集電網(wǎng)電壓頻率信號，第二頻率變送器4采集發(fā)電機電壓頻率信號，相位差變送器7采集電網(wǎng)、發(fā)電機兩電源電壓相位差信號，均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模AD6轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送入可編程序控制器PLC?5?？删幊绦蚩刂破鱌LC實現(xiàn)以下控制：

1、調(diào)節(jié)電壓、頻率

a、PLC對電壓信號進行運算，當(dāng)電網(wǎng)電壓高于發(fā)電機電壓時，發(fā)出勵磁加信號，增加發(fā)電機勵磁；當(dāng)電網(wǎng)電低于發(fā)電機電壓時，發(fā)出勵磁減信號，減小發(fā)電機勵磁。自動調(diào)節(jié)到兩電網(wǎng)電壓差接近零。

b、PLC對頻率信號進行運算，當(dāng)電網(wǎng)電壓頻率大于發(fā)電機電壓頻率時，發(fā)出轉(zhuǎn)速加速信號，提高發(fā)電機轉(zhuǎn)速；當(dāng)電網(wǎng)電壓頻率小于發(fā)電機電壓頻率時，發(fā)出轉(zhuǎn)速減速信號，降低發(fā)電機轉(zhuǎn)速。自動調(diào)節(jié)到兩電網(wǎng)頻率差接近零。

兩種差值范圍可根據(jù)要求由程序設(shè)定。

2、合閘

當(dāng)電壓差、頻率差接近零，滿足準同期要求時，開始檢查相位，即捕捉相位差等于零的時刻，并根據(jù)斷路器合閘回路動作時間及兩電網(wǎng)角頻率差計算出理想導(dǎo)前角，當(dāng)兩電網(wǎng)相位差與理想導(dǎo)前角一致時，PLC發(fā)出合閘信號，斷路器合閘并網(wǎng)。斷路器輔助點返回到PLC輸入端，準同期裝置復(fù)位。

實施例1：