电力系统自动化杨冠成版第二章ppt.ppt

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,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,,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,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：f1＝50＋0.1cost Hz，f2=50+0.1sin2t 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,,,,,,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 CPUb、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 !,