自动准同步装置的特性与要求

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：自动准同步装置能可靠、准确、快速地自动实现复杂的同步操作，代替手动准同步装置。新型微机式自动准同步装置主要特点及要求如下：高可靠性。自动准同步装置的原理和判据正确，采用先进、可靠的微机装置。上位机也需获得同步装置的静态定值、动态参数及并列过程状况的信息。

自动准同步装置能可靠、准确、快速地自动实现复杂的同步操作，代替手动准同步装置。随着技术的发展，微机式自动准同步装置也已取代了以往的电磁型、晶体管型自动准同步装置，微机式自动准同步装置已被许多新建水电厂广泛应用，也有许多水电厂更换为新型微机式自动准同步装置。

新型微机式自动准同步装置主要特点及要求如下：

（1）高可靠性。自动准同步装置的原理和判据正确，采用先进、可靠的微机装置。在软件和硬件上具备较大的冗余度，确保不存在误动的可能。

（2）高精度。装置的高精度是发电机及系统安全的保证，并列操作是系统的经常性操作，远比短路出现的几率高，因此自动准同步装置的高精度是保证并列质量的关键之一。同步装置应确保在相角差为零度时完成并列操作。捕获零相角差需要有严格的数学模型，考虑到并列过程中机组的各种因素，如水头变化及调速器的扰动等。同时能自动测量合闸回路的合闸时间（即故有合闸时间）。在硬件上必须杜绝信号采集中出现的相角偏移，目前有些同步装置存在这一缺点。

（3）高速度。同步装置的并列速度关系到系统的运行稳定性及电能质量，也关系到水电厂的运行经济性。同步操作是基于系统的需求，尽快接入发电机有利于系统功率的平衡，同时快速完成并列操作可节约可观的空载能耗。

以优化的控制算法确保同步装置能快速又平稳地将发电机的电压和频率调整到给定值；以精确的预测算法确保在电压差和频率差满足要求值后，能捕捉到第一次出现的零相角差将发电机平滑地并入系统。

（4）能融入分布式控制系统（DCS）。同步装置应是分布式控制系统的一个智能终端，通过与上位机的通信完成开机过程的全盘自动化。上位机也需获得同步装置的静态定值、动态参数及并列过程状况的信息。

（5）操作简单、方便，有清晰的人机界面。同步装置的面板应能提供运行人员在并列过程中所需的全部信息，如重要定值、压差、频差及相角差的动态显示等。也可将这些信息通过现场总线传送到上位机，但制造商应提供装置的通信协议。

（6）二次线设计简单清晰。同步装置接入TV二次电压、断路器操动机构合闸线圈、水轮机调速装置、励磁调整装置等回路的接线应正确明晰。

（7）调试方便。装置调试方便，引出线方便，电压差、频率差、相角、合闸时间的整定在面板上进行，有明显的标识。

（8）有较长时间的运行实践经验。

准同步装置一类用于发电厂发电机的自动准同步装置，要检测系统和发电机的压差、频差和相角差，同时能自动对水电厂发电机的电压和频率进行调节，符合并列的全部条件时给出合闸脉冲，发电机并入系统。一类用于发电厂、变电所的线路、母线分段联络断路器，检测并列点两侧的压差、频差和相角差，并能区别是差频并列还是同频并列，如为同频并列，应在功角及压差为允许范围内时，发出合闸脉冲，使两系统并网。另一类用于线路、旁路断路器的自动同步捕捉和无压检定。同步捕捉应检测系统间的压差、频差和相角差，在压差和频差符合同步条件，计算相角差过零点导前时间给断路器发出合闸脉冲。无压检定为线路重合闸回路，其中一侧为无压侧或任何一侧无电压时，发出合闸脉冲。

自动准同步装置的特性与要求

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