并网控制器综述

并网控制器综述

引言：同步发电机单机运行时，随着负载的变化，发电机的频率和端电压将发生相应的变化，供电的质量及可靠性变差。为了克服这一缺点，现代电力系统多采用多台发电机并运行，同时许多发电厂也并联运行形成较大的电力联合系统。目前，电力系统规模日益扩大，发电设备容量也相应增大，系统运行方式的变化也愈加频繁。因此，要求备用发电机迅速投入系统，以满足用户电量增长的要求，同时系统发生故障会失去部分电源时也要求备用机组快速投入电力系统，防止系统事故的进一步扩大，这些情况均要求将发电机组安全、可靠、准确的并入电网。本文以80C52单片机为核心器件，设计了一种微机式准同期自动并网装置。该装置具有性能可靠、并网速度快、准确性高、误差小等特点。

关键词：同步发电机 单片机 自动并网

同步发电机并入到电网时要求它在较短时间内不应产生大的电流冲击。为此，必须满足4个条件：

(1)电机的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形—致；

(2)发电机的频率等于电网的频率；

(3)发电机的电压相序与电网的相序一致；

(4)合闸时，发电机的电压相位与电网电压的相位—样。

满足上述4个条件后，发电机端电压的瞬时值与电网电压的瞬时值就完全一样，这样

就可保证在并网瞬间不会引起较大的电流冲击。

硬件原理图：

软件原理图

2．1频率，相位，电压需要满足的条件

一般的微机准同步自动并网装置对频率差和相角差条件的判别采用下式：

式中：

为频率差整定值，

为发合闸命令时实测相角差，

为越前合闸相角，

是实际应用中为便于确定合闸脉冲而设定的偏角差。

通常用电压的有效值来反映电压的大小，因此这里选用有效值作为测量对象，幅值条件要求电网和发电机电压有效值小于某一数值，设该数值为4%。

2.2数值的测量

电压有效值的测量

根据有效值的定义：

将其离散化，设采样间隔为1毫秒，采样次数N=100，则有效值的表达式可以为

2、相位差和频率差的测量

设电网电压信号为Ua，发电机的电压为u’，两者均为正弦波信号。测量相差时，先将两信号通过整形电路变成方波信号，如下图所示：

其中Td就是两信号的相位差。

测量频率时，可以采用多次测量求平均值。