[发明专利]用于动态模拟实验的发电机同期控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于动态模拟实验的发电机同期控制系统。

背景技术

动态模拟，是通过在RTDS(实时数字仿真装置)或实际等值系统上模拟实际电力系统的各种运行工况及故障状态，对在电力系统中运行的保护和控制装置的功能和性能进行考核，以确保保护和控制装置在现场的可靠运行的试验。

同期控制，是电厂运行中发电机组的一项重要操作，随着负荷的变动，电力系统中发电机运行的台数也经常改变，因此，同步发电机的并列操作是电厂的一项重要操作。另外，当系统发生某些事故时，也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行，由于某种原因，解列运行的电网需要联合运行，这就需要两电网间实行并列操作。

同步发电机的并列方法可分为准同期并列和自同期并列两种。在电力系统正常运行的情况下，一般采用准同期并列方法将发电机组投入运行。自同期并列方法已很少采用，只有当电力系统发生事故时，为了迅速投入水轮发电机组，过去曾采用自同期并列方法。随着自动控制技术的进步，特别是微机型数字式自动并列方法已日趋成就，现在也可用准同期法快速投运水轮发电机组。因此，本专利主要实现准同期并列的方法。

现有的发电机同期控制系统，通过并列断路器的合闸操作实现所述发电机与待并系统的同期并列，大多实现方式单一，并且没有将断路器的合闸时间以及电路的反应时间考虑进去，同时计算速度、抗电磁干扰、可靠性以及使用的方便性都有很大的不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于动态模拟实验的发电机同期控制系统，具有多种同期方式来实现发电机与待并系统的同期并列，并且将并列断路器的合闸时间以及电路的反应时间纳入了过程中，提高了准确度及可靠性。

实现上述目的的技术方案是：

一种用于动态模拟实验的发电机同期控制系统，分别连接发电机、励磁控制模块、调速控制模块和并列断路器，通过对所述并列断路器的合闸操作实现所述发电机与一待并系统的准同期并列；所述发电机分别连接所述励磁控制模块和调速控制模块，并通过所述并列断路器与待并系统相连，所述发电机同期控制系统包括依次连接的电压互感器、仪表放大器、A/D转换器和中央处理器芯片，以及连接所述中央处理器芯片和并列断路器的驱动电路，其中：

所述电压互感器采集发电机电压和待并系统电压，并依次经所述仪表放大器和A/D转换器转化后传输给所述中央处理器芯片；

所述中央处理器芯片分别连接所述励磁控制模块和调速控制模块，并手动或自动通过励磁控制模块和调速控制模块控制发电机，调节发电机电压，在达到同期合闸条件时，手动或自动发送合闸命令给所述驱动电路；

所述驱动电路在接到合闸命令后驱动所述并列断路器合闸。

上述的用于动态模拟实验的发电机同期控制系统，其中，所述发电机同期控制系统还包括连接所述中央处理器芯片的用户显示界面，所述中央处理器芯片对接收的发电机电压和待并系统电压进行作差比较，当所得频差小于预设的允许频差，或者所得压差小于预设的允许压差时，所述中央处理器芯片控制所述用户显示界面上对应指示灯常亮，表示对应频差或者压差符合同期合闸条件，否则对应指示灯闪烁；所述中央处理器芯片计算发电机电压与待并系统电压的相角差，并将其数值实时地显示在用户显示界面上，并将发电机电压与待并系统电压波形绘制在用户显示界面上。

上述的用于动态模拟实验的发电机同期控制系统，其中，所述发电机同期控制系统还包括连接所述中央处理器芯片的用户控制界面，所述中央处理器芯片由人工通过所述用户控制界面手动操作，控制所述的调速控制模块和励磁控制模块，当人工观测到所述用户显示界面上指示灯状态、相角差以及电压波形满足同期合闸条件时，通过所述用户控制界面手动发出合闸命令。

上述的用于动态模拟实验的发电机同期控制系统，其中，所述发电机同期控制系统还包括连接所述中央处理器芯片的用户控制界面，所述的中央处理器芯片对接收的发电机电压和待并系统电压进行作差比较，当所得频差大于预设的允许频差，或者所得压差大于预设的允许压差时，通过所述励磁控制模块和调速控制模块控制发电机，来改变发电机电压，当人工观测到所述用户显示界面上指示灯状态、相角差以及电压波形满足同期合闸条件时，通过所述用户控制界面手动发出合闸命令。