同期装置(原理及应用)

同期装置技术手册1.0 装置概述本装置型号为江苏国瑞自动化工程有限公司生产的 WX-98F型自动准同期装置。

WX-98F)型微机准同期装置是专用于各种类型发电厂发电机组与电网间并列、变电站中母线与线路间并列的微机型自动准同期装置，具有并网安全可靠、快速、稳定、精度高、功能多的优点。

同时在并网过程中，对于系统电压过高或过低、系统频率过高或过低、机组电压过高或过低、机组频率过高或过低以及电压回路断线、过励磁等，装置具有保护功能。

1.1 装置特点1.1.1 安全性和可靠性极高双CPU结构，软件和硬件各自独立，两套出口串联构成装置总的合闸出口；再加上选用全新高档16位单片机以及多重冗余设计，使装置具有极高的安全性和可靠性。

1.1.2 同期速度快、精度高采用现代控制理论，引入人工智能思想，正确预测合闸角；装置采用PID调节，能使发电机快速跟踪系统电压和频率，使之以最快的速度进入给定区域，确保在出现第1个同期点时精确无误地将断路器合上，完成并网工作。

1.1.3 稳定性好、抗干扰能力强装置选用低功耗器件，热稳定性好；选用进口优质开关电源，电压适应能力强；采用多层板技术；所有输入/输出回路及电源回路均按抗浪涌设计，并采取多种可靠的隔离措施。

装置通过了国家标准规定的静电放电、电磁辐射和电快速脉冲群的电磁兼容性试验。

因此，装置具有稳定性好、抗干扰能力强的特点。

1.1.4 电压回路断线和低电压保护功能电压回路断线时会使同期电压降低，或励磁回路异常时同期电压同样会降低，在这种情况下装置发出告警，拒绝同期，在显示屏上显示发电机电压过低还是系统电压过低。

低电压值可分别进行设置。

1.1.5 过电压保护和过励磁保护功能发电机在同期过程中，若发电机电压过高，则容易造成对发电机（发变组时包括变压器）的过励磁，装置具有过电压和过励磁保护功能。

发电机过电压值、系统电压值可分别进行设置。

1.1.6 高频率和低频率保护功能为保证发电机安全并入电网，装置具有高频率和低频率保护功能。

文章编号:1007-7596(2008)01-0060-02S I D-2H 准同期装置的原理以及在水电站上的应用探讨白金山(阿城继电器股份有限公司,黑龙江阿城150300)摘　要:以S I D-2H 分体式多对象、发电机、线路复用微机同期控制器(以下均称控制器)为例介绍了水轮发电机组自动准同期的控制方法,它采用频差控制和相角控制的复合控制方案,可使机组与电网的频差和相差信号在同期点附近同期摆动时,提供精确的数学模型确保装置能绝不遗漏地捕捉到第一次出现的并网时机,并精确地在相角差为零度时完成无冲击并网,把并网速度及精度提高到极值。

同时就水电站中控制器的配置及控制器与快切装置、自动重合闸的合理配合提出一些个人观点。

关键词:S I D-2H ;自动准同期;控制器;重合闸;配置原则中图分类号:T M 76 文献标识码:A　[收稿日期]2007-12-15　[作者简介]白金山(1969-),男,黑龙江阿城人,工程师。

在我国电力系统中,水轮发电机组占有越来越重要的地位。

水轮机组启动快,在电力系统故障情况下能做到迅速提供电源,使电力系统能量迅速平衡,从而消除故障,挽救系统。

因此,水轮机组的快速同期控制研究是一个具有重要意义的课题。

水轮机组的同期并列方式有自同期与准同期两种,由于自同期方式不考虑电压与相角的条件,对机组和电网冲击较大,应用受到一定限制。

准同期方式理想条件是待并网机组与电网的电压差、频率差、相角差均为零,自动准同期方式通过自动调节频差、压差、信号满足以上理想要求。

在近几年黑龙江建设及改选的中小型水电站,如海林双桥水电站、黑龙江富地营子水电站、兰西河口等水电站中,S I D-2H 同期装置都有应用,因它有好的精确性、快速性、可靠性及高的性价比势必在黑龙江及全国的中小型电站中推广应用。

1　控制器的主要功能①本装置可供发电机和线路并网共用,总共并列点数达到8路。

②确保捕捉第一次出现的并网时机及在零相角差时完成并网。

同期装置同期装置摘要随着电⼒系统⾃动化⽔平的不断提⾼，对研制先进、⽅便、安全的同期装置提出了更⾼的要求。

研制先进的微机⾃动准同期装置对于电⼒系统的安全和发展具有重要意义。

本课题结合⼯程实际应⽤的需要，通过对准同期条件的理论分析，设计完成了⼀种基于80C196的数字信号控制器的⾃动准同期装置。

装置主要完成同期操作控制、并列条件的检测与判断、合闸时机计算、液晶显⽰等功能。

本⽂重点阐述了所设计的微机⾃动准同期装置的硬件组成、结构特点和软件实现⽅法。

在硬件设计中，提出硬件的整体设计⽅案，详细介绍了电压交流采样电路、电源电路、显⽰电路等，同时也详细介绍了80C196单⽚机信号控制器及其他相关元器件的功能和应⽤。

在软件设计中，设计完成了电压采集程序、信号处理程序、中断服务程序等，同时详细论证了交流采样算法和合闸时机判断⽅案等相关内容。

最后，对所设计和制作的⾃动准同期装置进⾏了总结，指出所存在的不⾜和可以继续改进的地⽅。

关键词：⾃动准同期，交流采样，信号处理，A/D转换，显⽰。

1 概述1.1 控制单元⾃动准同期装置⼀般由三个控制单元构成。

1）频差控制单元：检测滑差频率，调节待并发电机转速，使发电机频率接近于待并系统频率。

2）电压差控制单元：检测待并发电机电压幅值与系统电压幅值之间的向量差，调节发电机电压G u 使它与系统电压S u 之间的电压差值⼩于规定值，促使并列条件的实现。

3）合闸信号控制单元：检查并列条件，当发电机频率和电压都满⾜并列条件时，控制单元就选择合适的时间发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时，相⾓差接近于零。

1.2 原理构成1）两侧电压的相⾓差可以表现为⼀定的脉冲宽度。

宽度随时间变化的脉冲序列表征两侧电压相位差随时间的变化。

可以采⽤直接测量脉宽的⽅式计算两侧电压的相⾓差。

采⽤基于单⽚机的测控系统能够⽅便地测量脉冲宽度，并进⾏处理。

2）同理，采⽤了单⽚机以后，可以分别测量两侧电压、频率，将两侧频率相减得到频率差。

同期装置的使用方法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】同期装置的使用方法一.同期装置的作用是什么在电力系统运行过程中，枢纽变电站经常需要把系统的联络线或联络变压器与电力系统进行并列。

这种将小系统通过断路器合并成大系统的操作称为同期操作。

所谓同期即断路器两侧电压大小相等、频率相等、相位相同。

同期装置的作用是用来判断断路器两侧是否达到同期条件，从而决定断路器能否合闸的专用装置。

变电站对于需要经常并列或解列的断路器装设手动准同期装置，一般采用集中同期方式。

该方式在同一时刻，只允许有一台断路器进行同期合闸。

二.同期装置的配置我厂四个电站的同期装置屏是由深圳市国立智能电力科技有限公司据模糊控制理论研制开发的微机自动准同期。

主要由SID序列的智能复用型同期装置、SID—2X序列型多同期点自动选线器、SID—2SL序列型同步表、合闸继电器和电源开关、同期方式选择开关等组成。

该同期屏具备自动准同期、手动准同期等功能。

断路器同期以自动准同期为主，手动准同期为辅的工作方式。

SID—2FY同期的功能1.可设置16个任意定义并网性质的并列点；2.自动识别并网性质一差频或合环；3.高品质自动均频、均压控制；4.确保捕捉首次并网时机、高速无冲击并网；5.双侧、单侧自动无压合闸功能。

补偿两同期电压固有相位差；6.自动转角功能；7.中英文在线切换界面；8.可根据用户需要配置打印机；9.可通过配置我公司的SID-DVI同期扩展视频模块，具备同期过程的视频监视功能，传送距离大于200米；10.可根据用户需要配置完全独立的调试、检测、校验用测试模块，不需任何仪器即可在现场进行调试；11.支持GPS报文对时、秒脉冲和IRIG-B码对时；12.提供双RS485口和双网口通讯，支持Modbus和103通讯规约；13.完备的事件追忆功能；14.记录最近12次同期操作录波，完整记录同期启动及合闸前后的模拟量、开入、开出数据，可通过专用上位机软件对录波数据进行科学分析。

同期装置的原理及应用1. 同期装置的定义同期装置是一种用于控制电机、发电机或其他电气设备的装置，通过合理调节电源的频率和相位，使电机或发电机的运行状态与其他设备保持同步。

它能够提供稳定的电源以供设备运行，并保证设备间的协调运行，广泛应用于工业生产和电力系统中。

2. 同期装置的原理同期装置的原理基于电力系统的三个核心要素：电源、负荷和线路。

其主要原理如下：2.1 频率同步同期装置通过监测电力系统中的电压频率，调节电源的输出频率使其与系统频率保持一致。

这可以通过使用负反馈控制环路来实现。

当电源频率偏离设定值时，同期装置会通过控制电源的输出频率来使其回到设定值，从而实现频率同步。

2.2 相位同步除了频率同步外，同期装置还需要保证电源的输出相位与电力系统中的相位一致。

相位同步是通过比较电源输出的电压与系统电压的相位差，并通过控制电源的调相电路来实现。

调相电路可以改变电流的相对相位，从而使电源的输出相位与系统相位保持一致。

3. 同期装置的应用同期装置广泛应用于许多领域，以下是几个主要的应用领域：3.1 发电系统在发电系统中，同期装置用于保持发电机与电网的同步运行。

它可以控制发电机的输出频率和相位，使其与电网保持一致。

这样可以保证电网的供电稳定性，并且方便发电机的并网运行。

3.2 电动机控制同期装置在电动机控制中起着重要作用。

它可以控制电动机的旋转速度和相位，使其与其他设备同步工作。

这对于需要精密协同控制的工业生产过程非常重要，可以提高生产效率和产品质量。

3.3 照明系统同期装置也可以用于照明系统，特别是对于需要高亮度和稳定性的场所。

通过同期装置的控制，可以实现多个灯具之间的亮度和颜色的均衡，提供舒适的照明环境。

3.4 电力调度在电力系统的调度中，同期装置被广泛应用于协调不同发电机组的运行。

它可以控制发电机组的输出频率和相位，使其与其他发电机组同步运行，从而保持整个电网的平衡。

这对于提高电网的稳定性和可靠性非常关键。

同期装置的原理同期装置是一种常见的工程装置，主要用于控制和调整电路中的电流、电压、频率等参数，以保证电气设备的正常运行。

同期装置的原理主要涉及两个方面，即同步发电和同步传输。

同步发电是指发电机在输出电能时与电网保持同步。

在电网供电不足或受损的情况下，同步发电使得发电机能够稳定地工作并为用户提供可靠的电能。

同步传输是指电力系统中的电能传输必须保证电压、频率等参数与电网保持同步。

同步传输通过同期装置调整电路中的参数，确保电能传输的稳定性和可靠性。

同期装置的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 监测电源：同期装置首先需要监测输入电源的电流、电压和频率等参数。

这可以通过传感器或测量设备来实现，确保输入电源的稳定性和符合要求的参数。

2. 与电网同步：通过比较监测到的输入电源参数和电网的参数，同期装置可以实时调整输出电路的频率和相位，以保持与电网的同步。

3. 调整电路参数：同期装置根据电网的需求，通过自动控制电路参数，如电阻、电容、电感等，调整电流、电压等参数，以满足电网对电能的要求。

4. 故障检测与保护：同期装置还应具备故障检测和保护功能，及时检测到电路故障并采取相应措施，以防止电力系统发生故障或事故。

总之，同期装置通过监测、调整电路参数和保护措施等方式，使得发电机和电网保持同步，确保电能传输的稳定性和可靠性。

同期装置在电力系统中扮演着重要的角色，为电力供应提供了必要的保障。

需要注意的是，在实际应用中，同期装置可能会有不同的工作原理和实现方式，具体取决于应用场景和设备要求。

不同的同期装置可能采用不同的控制算法、传感器和电路，以满足特定的需求。

因此，在选用和使用同期装置时，需要根据具体情况进行合理选择，并遵循相应的安装和操作规范。

以上就是同期装置的原理及其工作步骤，通过合理的控制和调整，同期装置能够确保电力系统的稳定运行，为各行业提供可靠的电力供应。

SID-2CM自动准同期装置技术改造及试验应用摘要】本文对同期原理与同期装置进行了介绍，对不同时期同期装置原理的改进以及近代微机装置的应用进行了详细的说明。

特别以某机组同期改造为例，介绍了具体的改造情况和步骤，在改造结束之后又通过假同期并列的方法来验证接线的正确性。

【关键词】同期；转角变；假同期试验中图分类号：Ｇ71文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2010）09-015-021 同期原理简介实现并列运行的操作称为并列操作或同期操作。

用以完成发电机与系统并列操作的装置称为同期装置。

同期并网的三要素是频率差合格、电压差合格、相角差合格。

非同期并网对发电机危害极大，在非同期并网时发电机将受到系统很大的冲击电流，冲击电流越大，对发电机危害越大，严重时可能造成发电机损毁。

其中频率存在偏差时，发电机将受到有功性质的冲击；电压存在偏差时，发电机将受到无功性质的冲击；相角存在偏差时，发电机将受到有功、无功两种冲击。

2不同时期同期装置的原理同期并网的关键是同期点的选择，同期点选择方法不同使得同期装置原理不同，同期装置原理都是为了消除主变压器Ｙ/Δ接线对系统侧和发电机侧PT的影响。

2.1传统同期装置原理传统同期装置原理是将发电机PT的b相接地，系统PT的中性点接地，对于Ｙ/Δ-11接线方式的变压器二次电压向量图如图1所示，其中an、bn、cn代表发电机侧PT二次电压，AN、BN、CN代表系统侧二次电压。

从图中可以看出对于并列运行的发电机机侧二次电压an超前系统侧二次电压AN 30度。

发电机侧电压取星型侧bc线电压，幅值为100V, 系统侧取角型侧CN相电压，幅值也为100V，且两者相位相同。

图1 传统Y/△-11接线方式并网二次电压向量图2.2 使用转角变实现同期比较使用转角变压器实现同期比较，对于Ｙ/Δ-11接线方式的变压器，在发电机并列运行时发电机侧PT与系统侧PT同相之间相差30度，在同期装置中也增加一个Ｙ/Δ-11接线方式的变压器，将发电机侧PT二次电压进行转角，使得发电机侧PT与系统侧PT二次电压同相之间相位和幅值相同，两侧电压均取自星型侧二次电压的BC相，从而实现同期比较。