[实用新型]发电机负荷微机自动控制装置

说明书

本实用新型属电力系统自动化技术领域，特别涉及一种用于自动调整发电机组的有功负荷的控制装置。

目前，国内电力系统中运行的发电机组，其大多数机组的有功负荷的调整是由值班人员手动操作的，这种负荷调整方式，往往由于系统的波动，值班人员难以及时进行跟随调整，并且由于调整过程中的监视误差或调整误差等原因，而使发电机的有功负荷偏离给定值，有较大波动，很不利于电力系统和电厂热力系统的稳定运行。为此，国内电力系统中引进计算机控制技术，解决发电机负荷自动稳定控制问题，但由于耗资大，与我国目前生产技术不相适应，难于广泛应用。

本实用新型的目的在于提供一种简便的利用单片机实现发电机组有功负荷的实时自动稳定控制装置。

本实用新型采用单片微型计算机构成控制系统。附图1给出了控制装置的结构原理。本装置由被控发电机的电压互感器（PT）和电流互感器（CT）分别取得测功电压和电流，并经霍尔效应功率变送器〔1〕，进行发电机有功负荷的P－V变换；所测发电机有功功率模拟电压量，由模／数转换电路〔2〕，进行A／D变换；然后由I／O扩展接口〔3〕，送至单片微机控制系统〔4〕；该控制系统对发电机实发有功功率P_F及由键盘〔5〕设定的给定功率P_G，进行运算、比较和判别，并通过驱动电路〔6〕给出相应的调荷控制信息，以控制发电机组的有功负荷，在给定值上稳定运行；装置的闭锁报警信息，由控制系统〔4〕给出；装置的显示电路〔7〕，可实时显示系统频率f、发电机实发有功功率P_F和键盘给定功率P_G等运行参数，以便于运行监视。

装置的系统软件，由参数给定显示、装置自检、比例调荷、闭锁和报警、发电机容量比例变换及功率偏差计算、时间控制等软件模块组成。其主要技术功能：

当发电机的实发有功功率P_F，等于装置整定的给定功率P_G，其功率差△P为零值时，或△P小于装置的调荷启动功差△P_Q时，装置不下达任何调荷命令。当△P等于或大于△P_Q时，装置给出相应的调荷命令，且其调荷命令具有单一性。在装置调荷过程中，单位时间内的调荷次数，与功率差△P的大小成正比。在故障情况下，装置具有自动闭锁和报警功能。当发电机的实发有功功率P_F，超出其最大允许出力时，或发电机的有功负荷突然变化，其突变功差△P超出规定值时，装置实现功率闭锁和报警。当电力系统的频率发生波动，其变化范围超出50±0.2HZ时，装置自动实现频率闭锁和报警。装置采用调荷脉冲宽度闭锁，防止由于装置自身器件故障而长期误发调荷命令，避免发电机负荷过调或完全卸载的危险。该装置具有正确的调荷行为和理想的稳荷特性显著提高了发电机运行的稳定性。

下面结合实施例对本装置再作进一步说明。附图2给出了本装置的硬件结构图；附图3给出了功率变送器电路图；附图4给出了装置的系统软件框图。

本实用新型采用MCS－48系列的8039单片机〔8〕、2716（或2732）EPROM〔10〕和74LS273地址锁存器〔9〕构成装置的最小控制系统。系统中利用P₂口的P₂₄～P₂₇和BUS口的DB₄～DB₇，分别作为键盘〔5〕的行线和列线，构成16键的4×4阵列键盘。按键的判别，由CPU扫描方式进行，采用中断方式，每隔10^ms对键盘扫描一次。另外，装置的显示电路〔7〕，采用软件译码方式设计，并分别由BUS口和P₁口控制显示电路的位码和段码。为提高显示亮度，显示电路与驱动器〔11〕连接。

为克服最小系统接口的不足，本装置采用8255芯片扩展接口〔3〕进行扩展。该芯片有P_A、B_B和P_C三个扩展接口，其中P_A口与ADC0809芯片相连，用作A／D转换接口；P_B口作为控制口，用以分别控制装置的增荷、减荷、闭锁等电路，并给出相应的信号指示。

本装置采用霍尔效应功率变送器，进行发电机有功功率的P－V变换，如图3所示。霍尔效应功率变送器〔1〕主要由霍尔电势乘法器BDH〔12〕、放大器〔13〕和双T选频滤波器〔14〕构成。