[发明专利]调频控制器

说明书

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，尤其是一种用于水电站并网的自动准同期装置的调频控制器。

背景技术

发电机准同期并列是发电厂一项频繁的日常操作，在发电机投入系统并列运行的瞬间，往往伴随着电流冲击和功率冲击，并会引起并列点系统电压瞬时下降。如果操作错误，冲击电流过大，可能使机组的大轴扭曲及引起发电机的卷线变形、撕裂、绝缘损坏，严重的非同期并列会造成机组和系统事故。传统的手工操作相位误差较大，基于模拟电路的传统型准同期自动并网装置精度也不够高，自动调节过程较慢。而调频控制器是自动准同期装置里一个重要的组成部份，它的作用是判断发电机电压的频率是高于或低于系统电压的频率，从而发出减速或增速指令，作用于发电机的调速器，调整发电机电压频率，使之逐步趋近系统电压频率。现有的自动准同期装置在频率调节方面存在以下问题：其调节量固定，不能与调速器和励磁调节器很好配合，在需要细调时容易出现过调或调节不到位的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种调频控制器，它可以解决准同期自动并网装置中对频率调节容易出现过调或调节不到位的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种调频控制器，包括用于接收发电机方波的第一脉冲整形模块；用于接收系统方波的第二脉冲整形模块；用于接收三角波的第二电平检测模块；所述系统方波同时输入到第三与门的一个输入端，该第三与门的另一输入端接收所述第一脉冲整形模块的输出信号；所述发电机方波同时输入到第四与门的一个输入端，该第四与门的另一输入端接收所述第二脉冲整形模块的输出信号；所述第二电平检测模块的输出信号输送到脉冲形成模块；所述第三与门和第四与门的输出信号分别输送到第二双稳态触发模块，所述脉冲形成模块的输出信号分别输送到第五与门和第六与门的一个输入端，所述第五与门和第六与门的另一个输入端分别接收所述第二双稳态触发模块的输出信号；所述第五与门的输出信号经第一脉冲展宽模块后去控制减速继电器，所述第六与门的输出信号经第二脉冲展宽模块后去控制增速继电器。

上述技术方案中，更具体的方案还可以是：所述第二电平检测模块由差分式施密特触发电路构成。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：当发电机与系统间的频差很小（小于0.05赫兹）时，装置能发出一个增速脉冲，这样就避免了发电机与系统同步不同相无法合闸的情况出现，加快了整个合闸过程。

附图说明

图1是本发明的方框示意图。

图2是发电机与系统电压间的相位关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述：

图1所示的调频控制器，包括用于接收发电机方波的第一脉冲整形模块2-1；用于接收系统方波的第二脉冲整形模块2-2；用于接收三角波的第二电平检测模块2-3；系统方波同时输入到第三与门2-4的一个输入端，该第三与门的另一输入端接收第一脉冲整形模块2-1的输出信号；发电机方波同时输入到第四与门2-5的一个输入端，该第四与门的另一输入端接收第二脉冲整形模块2-2的输出信号；第二电平检测模块2-3的输出信号输送到脉冲形成模块2-6；第三与门2-4和第四与门2-5的输出信号分别输送到第二双稳态触发模块2-7，脉冲形成模块2-6的输出信号分别输送到第五与门2-8和第六与门2-9的一个输入端，第五与门2-8和第六与门2-9的另一个输入端分别接收第二双稳态触发模块2-7的输出信号；第五与门2-8的输出信号经第一脉冲展宽模块2-10后去控制减速继电器3J，第六与门2-9的输出信号经第二脉冲展宽模块2-11后去控制增速继电器（2J）。本实施例中的第二电平检测模块2-3由差分式施密特触发电路构成。

发电机与系统间的相位关系可以由图2看出，在相位重合后到180度的区间内，如果发电机较快，它对系统应超前一个角度，如果发电机较慢，它对系统应滞后一个角度。在180度到360度区间内它们的相位关系正好与上述相反。

因此，我们在大于0度小于180度的区间内，只要确定发电机与系统这两个电压哪一个超前，便可确定发电机与系统的速度谁快谁慢。

发电机与系统电压经整形后，由正弦波变换为方波，当方波由“0”变为“1”时，第一脉冲整形模块2-1和第二脉冲整形模块2-2分别输出一正脉冲；假设发电机的电压频率ff小于系统电压频率fx，在0度到180度区间内，当系统方波由“0”态变为“1”态时，发电机方波为“0”，故第二脉冲整形模块2-2输出一系列正脉冲；而发电机方波由“0”态变为“1”态时，系统方波为“1”态，第一脉冲整形模块2-1没有输出。在180度到360度区间内，情况正好相反，第一脉冲整形模块2-1输出一系列正脉冲，第二脉冲整形模块2-2没有输出；相位重合时，三角波处于峰值，经第二电平检测模块2-3后由脉冲形成模块2-4输出一个零讯号，与第二双稳态触发模块2-5输出的零讯号一起去驱动第二脉冲展宽模块2-11，使增速继电器2J动作，发出增速指令。反之，则由脉冲形成模块2-4输出的讯号，与第二双稳态触发模块2-5输出的讯号一起去驱动第一脉冲展宽模块2-10，使减速继电器3J动作，发出减速指令。