專利名稱：一種機(jī)電一體化同期并網(wǎng)裝置的制作方法
一種機(jī)電一體化同期并網(wǎng)裝置，它用于發(fā)電站、大型電網(wǎng)控制輸變電站等的控制系統(tǒng)中，特別適合于已部分實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化測(cè)控的場(chǎng)合。
現(xiàn)在同期并網(wǎng)的操作，是由一套測(cè)量?jī)x表對(duì)兩個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量顯示，比較兩個(gè)電網(wǎng)的電壓、頻率和相位參數(shù)，由操作人員觀察儀表，靠經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，在隨機(jī)條件達(dá)到并網(wǎng)條件的時(shí)刻及時(shí)進(jìn)行合閘操作，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。這是一項(xiàng)非常緊張的操作。在并網(wǎng)操作中，并網(wǎng)條件，特別是相位差總是在不斷改變的，操作時(shí)稍有提前或延誤，就會(huì)造成對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅發(fā)電機(jī)組的安全。在并網(wǎng)前，發(fā)電機(jī)組同步調(diào)整用人工進(jìn)行也是一項(xiàng)復(fù)雜和緩慢的工作?，F(xiàn)在個(gè)別的先進(jìn)電站設(shè)備，已配有自動(dòng)并網(wǎng)裝置，但其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，除有目標(biāo)電網(wǎng)和體地電網(wǎng)的取樣，測(cè)量單元以及合閘操作輸出外，還有一套硬邏輯控制電路。它的控制并網(wǎng)條件不能改變，而且不能進(jìn)行預(yù)測(cè)和本地發(fā)電機(jī)組的調(diào)控，也不能很好的與其它控制測(cè)量裝置聯(lián)合，形成一個(gè)機(jī)電一體化的測(cè)量控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種機(jī)電一體化同期并網(wǎng)裝置，它能自動(dòng)檢測(cè)并網(wǎng)參數(shù)并根據(jù)軟件設(shè)置要求自動(dòng)控制并網(wǎng)，并能方便地成為整個(gè)機(jī)電一體化電站或電網(wǎng)控制的一部分，便于系統(tǒng)的擴(kuò)充。
本發(fā)明如附

圖1所示，它有電網(wǎng)取樣電路(1)，合閘裝置(2)，其特征在于在合閘裝置近旁有可共有的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(3)，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(3)的插槽中分別插有一組電壓采集模塊(4)和一組頻率采集模塊(5)，并且還插有相位比較模塊(6)和合閘控制模塊(7)，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(3)通過串行通訊接口與可為整個(gè)系統(tǒng)共有的中央控制計(jì)算機(jī)(8)相接。
本發(fā)明中，取樣電路(1)把目標(biāo)電網(wǎng)和就地電網(wǎng)的電壓分壓取樣(一般應(yīng)進(jìn)行隔離)，以變成適應(yīng)于檢測(cè)部分的低電壓。本發(fā)明中的電壓采集模塊(4)、頻率采集模塊(5)、合閘控制模塊是一些標(biāo)準(zhǔn)模塊，相位比較模塊(6)也可以是用一個(gè)差分放大器加普通電壓測(cè)量模塊，通過兩個(gè)信號(hào)的差值電壓，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換和計(jì)算機(jī)綜合其它參數(shù)(如電壓參數(shù))進(jìn)行處理，就能得到相位差。本發(fā)明使用中央控制計(jì)算機(jī)(8)與標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(簡(jiǎn)稱RTU)(3)的組合這種機(jī)電一體化形式，由中央計(jì)算機(jī)(8)完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集和并網(wǎng)條件的軟件判斷，以及最后的并網(wǎng)合閘控制，一方面可以解除操作人員的緊張勞動(dòng)，得到高的并網(wǎng)質(zhì)量，另一方面也能通過變換軟件以適應(yīng)不同條件，提高控制的靈活性。
中央控制計(jì)算機(jī)使用串行通訊接口與RTU(3)相連。它通過發(fā)出不同的選通地址信號(hào)，可以選通各個(gè)測(cè)量模塊和控制模塊，然后接收測(cè)量模塊回送的測(cè)量值或送給控制模塊操作指令數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的集中測(cè)量與控制。由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度很快，通過掃描的方法不斷對(duì)各個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行取樣，用計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理，還可對(duì)變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，有很高的控制精度。
本發(fā)明采用中央控制計(jì)算機(jī)(8)和RTU(3)這種機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，也便于裝置的擴(kuò)充，如可以通過在RTU(3)的插槽中插入對(duì)本地發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁控制適配模塊(9)和透平計(jì)量閥控制適配模塊(10)，不僅能控制本地發(fā)電機(jī)組適合于并網(wǎng)時(shí)及時(shí)合閘并網(wǎng)，而且還能根據(jù)所測(cè)得的頻率、電壓、相位的關(guān)系，通過計(jì)算機(jī)軟件的決策，控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁和透平流量閥，調(diào)整本地發(fā)電機(jī)組參數(shù)以滿足并網(wǎng)要求，達(dá)到聯(lián)動(dòng)操作的目的。在本發(fā)明中，只要再插入其它測(cè)量模塊(如電流測(cè)量模塊、功率因素測(cè)量模塊等)以及一些其它控制適配模塊，就可以構(gòu)成一套完整的電網(wǎng)(或電站等)測(cè)控系統(tǒng)，而同期并網(wǎng)只是該系統(tǒng)的一部分。該系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)軟件控制工作，它可以在計(jì)算機(jī)的控制下通過掃描的方式對(duì)各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，把測(cè)量得到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理，在需要調(diào)整時(shí)，控制相應(yīng)的控制適配模塊執(zhí)行。
本發(fā)明中的電壓采集模塊(4)和頻率采集模塊(5)可以有多個(gè)，除了目標(biāo)電網(wǎng)需一套外，可以針對(duì)多套本地發(fā)電機(jī)組設(shè)置多套，同時(shí)，每一套本地發(fā)電機(jī)組都有一塊與目標(biāo)電網(wǎng)的相位比較模塊(6)。這樣，用一套裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)的控制。
在本發(fā)明中，并網(wǎng)裝置所占用的通道和模塊多數(shù)可以是機(jī)電一體化的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)公用的，在完成并網(wǎng)之后這些組成單元仍然作為采集使用。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)電一體化同期并網(wǎng)裝置，它有電網(wǎng)取樣電路(1)、合閘裝置(2)，其特征在于在合閘裝置近旁有可共有的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(3)，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(3)的插槽中分別插有一組電壓采集模塊(4)和一組頻率采集模塊(5)，并且還插有相位比較模塊(6)和合閘控制模塊(7)，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(3)通過串行通訊接口與可為整個(gè)系統(tǒng)共有的中央控制計(jì)算機(jī)(8)相接。
2.如權(quán)利要求1所示的機(jī)電一體化同期并網(wǎng)裝置，其特征在于每一個(gè)本地發(fā)電機(jī)組都有相應(yīng)的電壓采集模塊(4)，頻率采集模塊(5)和合閘控制模塊(7)，并且每一個(gè)本地發(fā)電機(jī)組與目標(biāo)電網(wǎng)之間都有一個(gè)相位比較模塊(6)。
全文摘要
一種機(jī)電一體化同期并網(wǎng)裝置，它用于發(fā)電站、輸變電站等的控制系統(tǒng)中。本發(fā)明由可共用的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面、中央控制計(jì)算機(jī)以及相應(yīng)的電網(wǎng)取樣電路和插于標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面中的電壓采集模塊、頻率采集模塊、相位比較模塊及合閘控制模塊組成。通過計(jì)算機(jī)控制不斷采集目標(biāo)電網(wǎng)與本地電網(wǎng)的參數(shù)，在符合并網(wǎng)條件時(shí)及時(shí)操作合閘。本發(fā)明由于采用了機(jī)電一體化的形式，可成為機(jī)電一體化電站及電網(wǎng)控制系統(tǒng)的一部分。
文檔編號(hào)H02J3/00GK1053152SQ9010000
公開日1991年7月17日 申請(qǐng)日期1990年1月3日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月3日
發(fā)明者石行, 尤裝 申請(qǐng)人:北京市西城新開通用試驗(yàn)廠