[发明专利]以微处理器为基础的数字同期系统

权利要求书

1、一种系统，用于在电压与频率上将一台发电机的输出电压BL与一个电网的输出电压GL进行同期，並用于将一条自发电机引出的母线BL在电压与频率基本上匹配时通过一个断路器SW连接到电网GL上，其特征在于：

用于从所述发电机输出电压BL导出一个表示其一个极性的第一方信号12，並从所述电网电压GL导出一个表示电网电压的相同极性的第二方信号11的装置；

用于将所述第一14与第二13信号进行“与”运算以提供一个数字地表征所述第一与第二极性信号之间具有变化的时间间隔的连续重叠状态的特性的离散的第三信号15的装置；

一台数字计算机MCP，响应所述第三信号，用于：a.数字地与连续地将所述重叠状态的邻接着的两个相减，以导出连续的增量值；b.从所述增量值中导出一个指示表征在所述邻接着的数字信号中一个增加或一个减小两者之一的特征的符号；c.当所述符号表征一个增加时，从所述增量值的瞬时推导中实时计算出其重叠时间间隔将基本上为最大值的最终时刻的出现；以及

在比所述最终时刻提前断路器的闭合时间的一个时刻触发一个指令信号3；所述指令信号3作用于将断路器SW闭合。

2、权利要求1的系统，其特征在于：响应所述输出电压，用于导出对应的分别表示所述电压的第四与第五数字信号的装置;

数字计算机将所述第四与第五信号相减，以导出一个表示它们之间的电压偏差的一个信号;以及计算机从所述第一与第二信号导出一个表示频率偏差的信号，一个电压控制信号与所述电压偏差信号相关地作用在发电机上，以及一个转速控制信号与所述频率偏差相关地作用在所述发电机上，藉此，同时对发电机的电压与转速匹配进行控制，从而导致所述用于断路器合闸的最终时刻。

3、权利要求2的系统，其特征在于：所述电压控制与转速控制信号是与所述偏差中对应的偏差成正比例的。

4、权利要求3的同期系统，作用于至少一台发电机到与少一个电网的同期，且其特征在于：发电机频率是从高于，低于以及一个高于与低于电网频率之中选择的。

5、权利要求3的同期系统作用于至少一台发电机到至少一个电网的同步，其特征在于：发电机电压是从高于，低于以及一个高于和低于电网电压之中选择的。

6、权利要求3的同期系统工作在一个“操作员监视”模式，其特征在于：微型计算机第一个允许的上下限幅，在这一限幅中一位操作员能以要求一条导致断路器合闸的指令来进行响应，同期系统並不生成调整发电机电压与发电机频率的数字指令信号，操作员采取外部动作来完成在预先选定的电压与频率偏差的上下限幅之中的匹配，同期系统的工作是测定与证实频率与电压两者都在它们各自的上下限幅之中是匹配的。

7、权利要求3的同期系统，工作在一个“自动一备用”模式，其特征在于：微型计算机生成转速与电压控制指令使转速及电压在各自的上下限幅之中匹配，並且在匹配时，计算用于闭合断路器的指令的预测时间，闭合断路器的指令是作为一个所有用于该指令的条件都已满足的指示来对待的，一个继电器的操作被用来模拟闭合断路器的正常指令的操作。

8、权利要求3的同期系统，工作在一个“断电的母线”模式，其特征在于：电网是断电的，微型计算机只对电网与发电机的电压电平作出反应，微型计算机测定与证实电网电压是低于一个预先确定的阈值，並且电网电压维持在低于所述阈值一个预定的时间间隔，微型计算机测定並证实发电机电压是在一个可接受的上下限幅之中，这时，生成一条控制指令使断路器闭合。

9、权利要求3的同期系统，工作在一种“母线对母线”模式，其特征在于：通常与一台发电机相关联的输入被来自另一电网的输入所代替，其间没有频率差，微型计算机的操作为：

a.测定並证实所述电网与所述另一电网电压两者都在一个可接受的大小的上下限幅之内;

b.测定並证实所述电网与所述另一电网电压偏差是在一个可选择的差值的极限之内;

c.测定所述电网与所述另一电网电压波形之间的相位角偏移，並证实所述偏移是在可选择的极限之内;

d.证实a、b与c的状态是保持了一定的可选择时间间隔;

e.一旦条件a、b、c与d得到满足，送出一条闭合断路器的指令，使两个电网相连。