[发明专利]基于同步相量数据的微型同步发电机组控制一体机、系统

摘要

本发明公开了基于同步相量数据的微型同步发电机组控制一体机、系统，包括：微处理器单元、功率放大单元、有线网络通信单元、无线网络通信单元和继电器单元；第一微处理器和第二微处理器通过第一有线网络通信单元接收本地侧同步相量数据并执行增量式数字PID，计算结果依次连接功率放大器、可控开关电源和微型同步发电机组，最终实现微型同步发电机组励磁自动调节和频率自动调节；第三微处理器接收本地侧和对方侧同步相量数据，控制继电器电路、液晶显示电路、按键控制电路和无线通信单元。本发明的有益效果是：集微型同步发电机组的自动励磁调节功能、自动频率调节功能、准同期并网功能于一体，提升了系统全局监测和协同控制的能力。

主权项

1.一种基于同步相量数据的微型同步发电机组控制一体机，其特征在于，包括：微处理器单元、功率放大单元、可调开关电源单元和继电器单元；所述微处理器单元包括：第一微处理器，接收本地侧同步相量数据，并将所述数据发送至第二微处理器；同时，利用获取的电压幅值数据进行自动励磁调节过程；经过自动励磁调节过程后的数据依次经过功率放大单元和可调开关电源单元后进入本地侧微型同步发电机，实现微型同步发电机机端电压幅值的自动控制；第二微处理器，接收第一微处理器转发的本地侧同步相量数据，并将所述数据发送至第三微处理器；同时，利用获取的本地侧频率数据进行自动频率调节过程；所述自动频率调节过程基于增量式数字PID控制算法，将微型同步发电机电枢电压作为被控对象，微型同步发电机机端频率值作为被控制量；所述的增量式数字PID控制算法具体为：设第k‑1次采样时刻被控制量uk‑1为：将第k次采样时刻被控制量值和第k‑1次采样时刻被控制量值相减，得到增量式数字PID控制算法表达式：Δuk＝uk‑uk‑1＝Kp(ek‑ek‑1)+Ki×ek+Kd(ek‑2ek‑1+ek‑2)；其中，k为第k次采样时刻；uk为第k次采样时刻被控制量值；uk‑1为第k‑1次采样时刻被控制量值；ej为第j次采样时刻被控制量偏差，j＝1,2,3…k；Kp为比例系数；Ki为积分系数；Kd为微分系数；经过自动频率调节过程后的数据依次经过功率放大单元和可调开关电源单元后进入本地侧微型同步发电机，实现微型同步发电机组频率的自动控制；第三微处理器，同时接收第二微处理器转发的本地侧同步相量数据以及对方侧同步相量数据；第三微处理器接收到服务器主站发出的并网指令时，利用本地侧同步相量数据和对方侧同步相量数据进行准同期并网过程，待准同期并网条件满足时，控制继电器单元完成本地侧微型同步发电机并网操作。