[发明专利]一种发电机组自动并车控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及机电自动化技术领域，具体地说更涉及一种发电机组自动并车控制方法及系统。

背景技术

随着现代电子及电气技术的飞速发展，在大型电气化系统中，例如船舶领域，船上的半导体器件及用电设备逐渐增多，这就对电能的质与量的需求日益增加，因此，对电站发电机组的自动化要求也在不断提高。

船舶电站发电机组自动化的主要要求是保证连续的保质供电及合理的分配电能。因为电能一方面要满足船上用电负荷的不断变化，保证电网频率和电压的稳定；另一方面还要充分考虑电能使用的经济性和利用率。

发电机组的自动并车控制作为电站发电机组自动化控制系统中一个最基本和最关键的功能，其在保证电能质量、连续性及合理分配起着至关重要的作用。通常发电机组自动并车控制就是通过检测待并发电机组与电网的电压差、频差和相位差，当三要素同时满足并车条件时，发出合闸指令，实现并车操作。

船用三相同步发电机并车时，待并发电机组与运行发电机组(电网)之间必须满足如下条件：

1、待并发电机组电压U2与运行发电机(电网)电压U1相等，即U2≈U1。

2、待并发电机组频率f2与运行发电机(电网)频率f1相等，即f2≈f1。

3、待并发电机组相位δ2与运行发电机(电网)相位δ1相等，即δ2≈δ1。

实际运行中很难实现上面的理想条件，因此，标准的要求为电压差不大于电网额定电压的10％，频率差在+0.5Hz以内，相位差控制在±10°以内。满足上述条件后，可以基本认为发电机组并联时不会产生很大的冲击电流，并且合闸后发电机组能迅速拉入同步运行，不致产生任何不良后果。

但是目前并车控制常采用硬件并车控制方法，其中，相位差的检测完全通过硬件电路来判定。而硬件电路的设计需要先假设待并机组、电网的频率及主开关合闸延时时间，并由此计算固定的越前时间值来整定相关硬件检测设备，根据捕捉到的脉宽宽度决定是否发出允许合闸指令。但是硬件电路的时间常数等受RC值制约，因此硬件设备的调整过程较为繁琐且效率不高，且对于电网频率的实际波动无法应变。

发明内容

本发明实施例的目的是为了克服目前硬件并车控制方法受硬件电路和设备制约的不足，而提出一种发电机组自动并车控制方法及系统，使待并车发电机组的并车控制更灵活，合闸更准确。

为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种发电机组自动并车控制方法是通过以下技术方案实现的：

一种发电机组自动并车控制方法，所述方法包括：

S101.读取实时待并机组及电网的电压幅值和频率，计算待并机组与电网的电压差及频率差值；

S102.判断所述电压差及频率差值是否满足并车条件，若不满足则等待延时后，继续S101和S102，直至待并机组与电网的电压差和频率差满足并车条件；

S103.根据经方波转换得到的待并机组及电网的实时电压正弦波，得到两列波的相位差；

S104.根据当前的待并机组和电网的频率及预先设定的合闸总计延时t_k，计算越前时间t_z；

S105.读取实时检测的待并机组及电网的上升沿时间差Δt，若满足|Δt-t_k|＜ε，发出合闸指令，其中ε为预先设定的脉宽时间比较限值，若否，判断当前比较次数是否不小于预先设定的脉宽检测次数限值N，若是，返回执行S101和S102，若否，重新执行本步骤。

进一步优选地，所述两列波的相位差由两方波信号上升沿的时间差参照公式θ＝w×Δt差换算得到，其中，Δt为从电网电压方波上升沿触发到待并机组电压方波上升沿触发的时间间隔，w为电网电压角频率。

进一步优选地，所述越前时间为待并机组电压相位滞后于电网电压的时间。

进一步优选地，所述越前时间的计算公式为：

tz=tk×(fGfw-1)]]>