準同期控制器的製作方法

2023-12-01 05:25:06 1

專利名稱：準同期控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力系統自動控制裝置。
目前的常規準同期控制器，最先進的是帶CPU晶片與必要的ROM、RAM等存儲器和一些分離元件構成的，其控制誤差大，致使發電機併網衝擊大，使用和維護困難，體積大，操作複雜，安裝接線不方便。
本實用新型的目的是提供一種具有高可靠性、高準確度、操作簡單、併網速度快和體積小、安裝方便、免維護的高集成化的微機準同期控制器。
本實用新型的設計方案的原理電路圖由圖1示出，它至少由單片機(110)，方波整形電路(111)，相敏電路(112)，整流濾波電路(113)，功率驅動電路(114)，參數、程序設置鍵盤(115)及顯示屏(116)所組成。其電連接方式是有兩組方波整形電路(111A)、(111B)的輸入端各自與將要併網的發電機出口電壓互感器的輸出端(PTg)和電網系統電壓互感器的輸出端(PTv)相連接，各自的輸出端都分兩路，一路接至單片機(110)，另一路接至相敏電路(112)的輸入端，相敏電路(112)的輸出端接至單片機(110)；還有兩組整流濾波電路(113A)、(113B)的輸入端分別接至將要併網的發電機出口電壓互感器的輸出端(PTg)和電網系統電壓互感器的輸出端(PTv)，整流瀘波電路(113A)、(113B)的輸出端分別接至單片機(110)；單片機(110)與參數、程序設置鍵盤(115)及顯示屏(116)相連接；單片機(110)的輸出端經功率驅動電路(114)與調壓指令輸出端子(118)、調頻指令輸出端子(119)、併網指令輸出端子(120)相連接。
上述方案的工作過程是1，用參數、程序設置鍵盤向單片機輸入設定的參數U0和f0以及發電機併網開關的合閘時間T02，按下啟動按鍵。
3，單片機(微機)分別對電網電壓UΦ、電網頻率fΦ、發電機電壓UE發電機頻率fE以及它們之間的相位差α進行實時採樣。
4，微機自動計算出發電機與電網之間電壓差U=UE-UΦ，頻率f=fE-fΦ，並與設定參數U0和f0進行比較。
5，若U＞U0或f＞f0發出調整發電機電壓的指令或發出調整電機頻率的指令。
6，當U≤U0和f≤f0時，單片機按已設定在其中的「相位差預算公式」α=f0t+1/2f0t2計算，在t=T0時刻，有α=0時，發出併網合閘指令。本實用新型的優點是可靠性、準確度高；操作簡單；併網速度快；體積小(小於目前最先進準同期控制器的1/4)安裝方便(採用工業標準端子排插接方式)免維護等。


圖1準同期控制器原理電路圖圖中110------- 單片機(微機)111A------ 方波整形電路(集成塊)111B------ 方波整形電路(集成塊)112--------相敏電路(集成塊)113A-------整流濾波電路(集成塊)113B-------整流濾波電路(集成塊)114--------功率驅動電路(集成塊)115--------參數、程序設置鍵盤116--------顯示屏117--------啟動按鍵118--------調壓指令輸出端子119--------調頻指令輸出端子120--------併網指令輸出端子PTg--------至發電機出口電壓互感器的接線端子PTv--------至電網電壓互感器的接線端子圖2實施例1的原理電路圖圖中210--------8798集成片211A-------鎖相環方波整形電路(NE556集成塊)211B-------鎖相環方波整形電路(NE556集成塊)212--------異或相敏電路(74HCT32集成塊)213A-------全波整流電容濾波電路(DN1004×4集成塊)213B-------全波整流電容濾波電路(DN1004×4集成塊)214--------2803功率驅動晶片圖3實施例2的原理電路圖圖中311A-------放大器方波整形電路(OP07集成塊)311B-------放大器方波整形電路(OP07集成塊)圖4實施例3的原理電路圖圖中410--------8051集成片409--------AD574模/數轉換集成塊
411A-------光電方波整形電路(4N36+MC14069集成塊)411B-------光電方波整形電路(4N36+MC14069集成塊)用以下實施例對本實用新型作進一步說明實施例1，準同期控制器，其原理電路圖在圖2示出，它的單片機用的是8798集成晶片(210)；它的方波整形電路用的是兩塊型號為NE556的常規鎖相環方波整形電路的集成塊(211A)、(211B)；它的相敏電路是一塊型號為74HCT32的常規異或相敏電路集成塊(212)；它的整流濾波電路是兩塊常規的全波整流電容濾波電路的集成塊(213A)、(213B)，均採用型號為DN1004的4塊集成塊；它的功率驅動電路是2803功率驅動晶片(214)；它的參數、程序設置鍵盤與(115)相同；顯示屏與(116)相同；還有與(117)相同的啟動按鈕和對外聯絡的端子(PTg)、(PTv)、(118)、(119)、(120)；它們的電連接關係是兩塊鎖相環方波整形電路(211A)、(211B)的輸入端(211A-1)、(211B-1)各自與至將要並兩的發電機出口電壓互感器的輸出端子(PTg)和電網上的電壓互感器的輸出端(PTv)相連接；兩塊鎖相環方波整形電路(211A)、(211B)的輸出端(211A-2)、(211B-2)各自分兩路，一路接至8798單片機的輸入端(8798-1)、(8798-3)，另一端接至異或相敏電路集成塊(212)的輸入端(212-1)和(212-2)；異或相敏電路集成塊(212)的輸出端(212-3)接至8798單片機的輸入端(8798-5)；兩塊全波整流濾波電路輸入端(213A-1)、(213B-1)各自與將要併網的發電機出口電壓互感器的輸出端子(PTg)和電網上的電壓互感器的輸出端子(PTv)相連接，其輸出端(213A-2)、(213B-2)分別接至8798單片機的輸入端(8798-7)、(8798-9)；8798單片機的輸出端(8798-12)與顯示屏(116)相連接；8798單片機的輸入端(8798-11)還與參數、程序設置鍵盤(115)相連接；8798單片機的(8798-13)端和(8798-15)端分別與電源和啟動按鈕(117)相連接；(8798-10)端為工作接地端；8798單片機控制信號的輸出端(8798-2、4、6、8)接至2803功率驅動晶片的輸入端(2803-1)；2803功率驅動晶片的輸出端(2803-2、4、6)與調頻指令輸出端子(118)、調壓指令輸出端子(119)和併網合閘指令輸出端子(120)相連接。這些端子，包括上述(PTg)和(PTv)端子，採用的是工業標準端子排，使本實施例非常方便地與調壓指令執行器件、調頻指令執行器件和併網合閘指令器件以及待併網發電機出口電壓互感器輸出端和電網的電壓互感器輸出端相插接。
實施例2，除方波整形電路採用型號為OP07的放大器方波整形電路(311A)、(311B)外，其他集成塊和接線與實施例1完全相同。
實施例3，它的微機用的是缺少數/模轉換功能的8051集成片，即圖4中的(410)，則圖4中全波整流電流瀘波電路集成塊後接有AD574模/數轉換集成片(409)，其方波整形電路均採用型號為4N30和MC14069的光電方波整形集成塊(411A)和(411B)。本實施例除8051集成片的輸入、輸出管腳不同於8798和它的前面接有模/數轉換集成片(409)以外，其它器件和接線與實施例1完全相同。
權利要求1，準同期控制器，其特徵在於它是由單片機，方波整形電路，相敏電路，整流濾波電路，功率驅動電路，參數、程序設置鍵盤及顯示屏所組成，其電連接方式是有兩組方波整形電路的輸入端各自與將要併網的發電機出口電壓互感器的輸出端和電網系統電壓互感器的輸出端相連接，各自的輸出端都分兩路，一路接至單片機，另一路接至相敏電路的輸入端，相敏電路的輸出端接至單片機；還有兩組整流濾波電路的輸入端分別接至將要併網的發電機出口電壓互感器的輸出端和電網系統電壓互感器的輸出端，它們的輸出端分別接至單片機；單片機與參數、程序設置鍵盤及顯示屏相連接；單片機的輸出端經功率驅動電路與調壓指令輸出端子、調頻指令輸出端子、併網指令輸出端子相連接。
2，如權利要求1所述的準同期控制器，其特徵在於它的方波整形電路是鎖相環方波整形電路。
3，如權利要求1所述的準同期控制器，其特徵在於它的方波整形電路是放大器方波整形電路。
4，如權利要求1所述的準同期控制器，其特徵在於它的方波整形電路是光電方波整形電路。
5，如權利要求1所述的準同期控制器，其特徵在於它的相敏電路是異或相敏電路。
專利摘要準同期控制器,是由單片機;方波整形電路;相敏電路;整流濾波電路;功率驅動電路;參數、程序設置鍵盤及顯示屏所組成。具有可靠性、準確度高;操作簡單;併網速度快;體積小;安裝方便;免維護等優點。
文檔編號H02J4/00GK2341312SQ9820330
公開日1999年9月29日 申請日期1998年4月8日 優先權日1998年4月8日
發明者盧建華 申請人:北京天時利科技發展有限公司