山大电气考研复试——电力系统自动控制(课件)12

1、1本次课主要内容一部分是学习自动准同期装置的基本原理:另一部分是学习恒定越前时间自动准同期:构成构成各单元的基本功能各单元的基本功能恒定越前时间恒定越前时间各单元的工作原理各单元的工作原理最后对本章内容进行小的总结。31 1、自动准同期装置的构成、自动准同期装置的构成控制单元频率差控制单元电压差控制单元合闸信号增速减速降压合闸升压电源来自厂用电DLGUTVTVaGxUbcab并列断路器图1-9 自动准同期并列装置组成4 检测频差方向，完成发电机频率趋于系统频率的调整。（1）频差控制单元（2）电压控制单元 检测压差方向，完成发电机电压趋于系统电压的调整。（3）合闸信号控制单元 进行频差检查、压差

2、检查、形成导前时间脉冲，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时，通过合闸逻辑发出合闸脉冲。（4）电源单元 为装置提供工作电源。自动准同期装置由自动准同期装置由4 4部分构成：部分构成：5 没有频差调节和电压调节功能，只有合闸信号控制单元。同步发电机的准同期并列装置按自动化程度分为：（2）半自动准同期并列装置（1）自动准同期并列装置 设置了频率控制单元、电压控制单元和合闸信号控制单元。6图1-9 半自动准同期并列装置组成增速减速降压升压控制单元合闸信号合闸DLGUTVTVaGxUbcab并列断路器电源来自厂用电72、恒定越前时间（恒定导前时间）提前量信号形成合闸信号提前量信号频率差允许电压差允许

3、门与图1-10准同期并列合闸信号控制逻辑结构图oYJte8（1）含义一、恒定越前时间的理解越前时间越前时间 相对于 提前的时间。0e（2）为什么需要恒定越前时间同期装置有动作时间，即程序发出命令到继电器动作完成的时间；断路器有合闸时间，即断路器接收到合闸命令到接通一次系统（理想应对应 ）的时间。因此，合闸命令的发出应有提前量，即越前时间。考虑到两者的时间是确定的，所以越前时间也应是恒定的，即恒定越前时间。0e恒定越前时间恒定越前时间 相对于 提前的时间，此时间一经整定则不随压差和频差变化。0e越前越前 相对于发电机电压与系统电压之间相角差 提前。0e（3）恒定越前时间的决定因素YJcQFttt

4、oYJte9二、越前时间的误差影响允许滑差角频率的范围图1-11 恒定越前时间示意图o1St1YJ2YJ3YJtQF321SSSUS2S3StQFtQF 合闸命令发出时的越前相角为 。 es YJt越前相角和滑差的关系10最大允许滑差可由下式求得eysyCQFtt （1-14）自动并列装置、断路器的动作时间都有一个小的波动范围，实际动作时间与额定动作时间的差称作动作时间误差动作时间误差。tC自动并列装置动作时间误差；tQF断路器动作时间误差。0,eymax0,t0,syttQFCeysy（1-11）11 决定于发电机的最大冲击电流值 :ihmax.ey将取得的 值代入（1-11）式，即可求得允

5、许滑差 。eysy.max2arcsin()2 2.55hqeyXXiradU（1-12）（1-4）e.max2.552sin2XhqUiX* 12第三节 恒定越前时间并列装置本节主要讲述自动准同期并列装置三大模块基本工作原理：1. 合闸控制单元；2. 频差控制单元；3. 压差控制单元；整步电压整步电压合闸脉冲产生合闸脉冲产生频差检查频差检查压差检查压差检查频差方向鉴别频差方向鉴别压差方向鉴别压差方向鉴别频差控制脉冲频差控制脉冲压差控制脉冲压差控制脉冲131. 合闸控制单元主要完成同步条件的检查，在合适时刻发出合闸脉冲。（1）整步电压 脉动电压含有同期合闸所需要的所有信息，但不易于直接用于同步

6、信号的测量。 A、定义含有同步条件信息的电压含有同步条件信息的电压。要认识到整步电压与同步条件具有某种关系，可用来检查发电机并列时是否满足同步条件。正弦整步电压正弦整步电压线性整步电压线性整步电压14线性整步电压：整步电压幅值与相角差之间是分段线性关系；B、表达式slU0slmUe1-11 e图线性整步电压与 的关系示意图eeslmsleeslmslUUUU0)(0)(15C 、整步电压的产生图1-12 全波线性整步电压eGuxuGuxuGuxuooooyusLusLmUttttt a b c d e 2 o o16D、特点（1）整步电压含有频差信息。整步电压的周期就是滑差周期，可用于检测频差

7、的大小；由于线性整步电压的最大值一定，所以其斜率与频差成正比。（2）整步电压含有相位差信息。整步电压与随时间变化的任一时刻相位差有对应关系。17（2） 合闸脉冲产生（恒定越前时间的获得）恒定越前时间通过对整步电压进行比例微分运算的电路来实现。图1-13 恒定越前时间部分SLURC恒 定 越 前时 间 信 号电平检测器RiCi180SLU20iciRiRciiYjt2219（3） 滑差检测利用线性整步电压检查滑差的方法有两种。利用比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检测器的动作顺序来实现滑差检测。恒定越前相角恒定越前相角：继电器动作的时刻对应的相角差为定值。20电平检测器SLu检出slk

8、uAslu02(a)(b).21如果将图中 按允许滑差下恒定越前时间 的相应角差值 进行整定，则有如下关系，为slkUYJtYJASYJSYtt当 时SYSYJAtt当 时SYSYJAtt当 时SYSYJAtt即：YJSSYAtt(1-16)220iciRiRciiYjt2slkuAtslu02.只有当 ，即恒定越前相角电平检测器先于恒定越前时间电平检测器动作时，才说明这是的滑差小于允许滑差，从而作出频率差符合并列条件的判断。AYJtt23（5） 合闸信号控制逻辑图1-17 合闸控制逻辑框图提前量信号形成合闸信号提前量信号频率差允许电压差允许门与242. 频差控制单元频差控制单元的任务：将待并

9、发电机的频率调整到接近于电网频率，使频率差趋向并列条件允许的范围，以促成并列的实现。 频差方向频差方向频差调整执行频差调整执行机组领先，滑差为正，则减速；机组电压矩形波下降沿先到；机组落后，滑差为负，则加速。系统电压矩形波下降沿先到；发减速脉冲；发增速脉冲；25频差控制方式频差控制方式比例调节：在每一个滑差周期内发一次宽度恒定的增速或减速脉冲。特点： 在频差大时，使均频脉冲较为频繁，在单位时间内的对频率的改变量较大，以迅速弥补频率的差别； 所以，比例调节方式可以使均频过程迅速而平稳地进行。 而在频差小时，使均频脉冲的次数较少，在单位时间内的对频率的改变量较少，从而避免过调。263. 压差控制单元 它的构成框图与频率控制相似，由电压差方向测量环节和脉冲展宽电路组成。 电压差控制单元的任务是在并列操作过程中，自动调节待并发电机的电压，使电压差条件符合并列的要求。 27本章知识点小结概 念并列操作，准同步并列，自同步并列滑差，滑差频率，滑差周期恒定导前时间恒定导前时间式自动准同期装置准同期条件分析发电机并列操作应遵循的原则理想准同期条件不满足理想准同步条件分析实际准