本发明专利技术所述三相发电机同相定位系统，包括输入接口和输出接口，还包括DSP芯片，以及与DSP芯片连接的电压变换模块和滤波整形模块，所述DSP芯片还分别连接上位机和MCU，所述MCU与输入设备和显示设备连接。采用本发明专利技术所述的三相发电机同相定位系统，能实现快速交流采样，确保同期装置快速、平稳地将发电机电压、频率调节到允许值，在频差、压差满足要求后，计算相角差并对合闸导前角进行预测，可快速、准确地捕捉到同期点，实现发电机与电网准确、快速、可靠的自动准同期并列操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子领域，涉及一种三相发电机同相定位系统。
技术介绍
同期并列是电力系统中经常进行的一项重要操作。发电厂在系统正常运行时，随着负荷的增加，要求备用发电机迅速投入系统，以满足用电量增长的需求；在系统发生事故时，会失去部分电源，要求备用机组快速投入电力系统制止系统崩溃。在变电所，同期操作可以使系统中分开运行的线路断路器正确投入，实现系统并列运行，以提高系统的稳定、可靠运行及线路负荷的合理、经济分配。同期并列的理想条件是并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等，即待并侧频率与系统侧频率相等；待并侧电压与系统侧电压幅值相等；相角差为零。压差和频差的存在将导致并网瞬间，并列点两侧会出现一定的无功功率和有功功率的交换。电网和发电设备，一般都具有承受一定功率交换的能力。相比而言，相角差的存在会给断路器两侧带来更多的伤害，严重时会诱发次同步谐振。因此，一个好的同期装置应确保在相角差为零时完成并网。随着电力系统容量及发电机单机容量的不断增大，不符合同期条件的并列操作将会带来极其严重的后果。对同期操作进行研究，提高同期并列操作的准确性、快速性和可靠性，对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。另外，随着变频器的广泛使用，电网中的谐波越来越多，现有同期装置容易受谐波干扰，造成运行误差。
技术实现思路
为克服有同期装置容易受谐波干扰，造成运行误差的技术缺陷，本专利技术公开了一种三相发电机同相定位系统。本专利技术所述三相发电机同相定位系统，包括输入接口和输出接口，还包括DSP芯片，以及与DSP芯片连接的电压变换模块和滤波整形模块，所述DSP芯片还分别连接上位机和MCU，所述MCU与输入设备和显示设备连接，所述DSP芯片还与FPGA连接。优选的，所述DSP芯片通过RS485通讯接口与上位机连接。优选的，所述DSP芯片通过串行总线与MCU连接。优选的，所述DSP芯片为DSP56F807。优选的，所述电压变换模块为TPS65130。优选的，还包括与DSP芯片连接的RS232接口。采用本专利技术所述的三相发电机同相定位系统，能实现快速交流采样，确保同期装置快速、平稳地将发电机电压、频率调节到允许值，在频差、压差满足要求后，计算相角差并对合闸导前角进行预测，可快速、准确地捕捉到同期点，实现发电机与电网准确、快速、可靠的自动准同期并列操作。【附图说明】图1示出本专利技术一个【具体实施方式】示意图。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。本专利技术所述三相发电机同相定位系统，包括输入接口和输出接口，还包括DSP芯片，以及与DSP芯片连接的电压变换模块和滤波整形模块，所述DSP芯片还分别连接上位机和MCU，所述MCU与输入设备和显示设备连接，所述DSP芯片还与FPGA连接。如图1所示给出本专利技术一个【具体实施方式】，采用双CPU设计，即DSP与MCU的方式。前者作为装置的主CPU，其任务是采样，识别、调节和捕捉同期。后者是装置的辅CPU，承担了人机交互和闭锁同期的功能。两者之间通过串口进行通讯。辅CPU闭锁相角的功能是为了防止主CPU故障而导致误发合闸令。这类似于原来单CPU的准同期装置的合闸回路串联一个同步检查继电器，避免发电机在大相角差时并网。从这一点来说，二者构成了一个表决系统。这种双CPU系统设计对系统任务并行处理的方式，能充分利用DSP强大的运算能力和丰富的外围接口以及MCU较强的控制能力，更有效地发挥DSP的功效和MCU的特长，这无疑是高性能低成本的系统；同时这种结构又可以保证系统资源上一定程度的冗余，使得今后系统功能的升级和改进变得容易。本装置选用Motorola公司的16位定点处理器DSP56F807为微处理器，它在80MHz的时钟频率下可达40MIPS的指令执行速度。片内存储器分为程序Flash、程序RAM、数据Flash、数据RAM和BOOT Flash ;还集成了 4个16位的定时器单元，每个定时器单元又包括4个定时器/计数器；2个异步串行通信接口和一个控制器局域网模块CAN2.0A/B、4X4路12位A/D转换模块，实现了完全的单片化。同期装置通过硬件测频回路计算两侧电压的频率；跟踪频率交流采样，采用傅氏算法求出电压有效值；把两路硬件测频回路相异或，异或输出信号的宽度反映了两交流信号相角差的变化情况。装置中引入了启动、无压使能、断路器辅助节点和16个对象选择开入信号，输出合闸，增速、减速、升压、降压等开出信号。由于同期装置用于环境恶劣的工业场合，因此，是否具有良好的抗干扰能力是衡量其性能的重要指标。本装置的硬件设计针对各种干扰源进行了设计。例如，针对输入线路引入的谐波干扰和尖峰干扰。本装置采用了带隔离功能电压型PT，不但可以使信号得到隔离，而且可以防止高频信号进入回路。对频率测量回路，使用了施密特触发器对波形进行整形，以达到增加触发沿的陡度，减弱沿的抖动，改善边沿质量，从而防止了对单片机的误触发。并且对输入的PT信号进行了低通滤波。针对输出回路的抗干扰，装置内部对升降压、加减速、合闸和故障输出使用光隔进行隔离。本专利技术中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或
内所公知的任意其它形式的存储介质中。前文所述的为本专利技术的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述专利技术人的专利技术验证过程，并非用以限制本专利技术的专利保护范围，本专利技术的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本专利技术的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本专利技术的保护范围内。【主权项】1.三相发电机同相定位系统，包括输入接口和输出接口，其特征在于，还包括DSP芯片，以及与DSP芯片连接的电压变换模块和滤波整形模块，所述DSP芯片还分别连接上位机和MCU，所述MCU与输入设备和显示设备连接，所述DSP芯片还与FPGA连接。2.如权利要求1所述三相发电机同相定位系统，其特征在于，所述DSP芯片通过RS485通讯接口与上位机连接。3.如权利要求1所述三相发电机同相定位系统，其特征在于， 所述DSP芯片通过串行总线与MCU连接。4.如权利要求1所述三相发电机同相定位系统，其特征在于，所述DSP芯片为DSP56F807。5.如权利要求1所述三相发电机同相定位系统，其特征在于，所述电压变换模块为TPS65130。6.如权利要求1所述三相发电机同相定位系统，其特征在于，还包括与DSP芯片连接的 RS232 接 口。【专利摘要】本专利技术所述三相发电机同相定位系统，包括输入接口和输出接口，还包括DSP芯片，以及与DSP芯片连接的电压变换模块和滤波整形模块，所述DSP芯片还分别连接上位机和MCU，所述MCU与输入设备和显示设备连接。采用本专利技术所述的三相发电机同相定位系统，能实现快速交流采样，确保同期装置快速、平稳地将发电机电压、频率调节到允许值，在频差、压差满足要求后，计算相角差并对合本文档来自技高网...
【技术保护点】
三相发电机同相定位系统，包括输入接口和输出接口，其特征在于，还包括DSP芯片，以及与DSP芯片连接的电压变换模块和滤波整形模块，所述DSP芯片还分别连接上位机和MCU，所述MCU与输入设备和显示设备连接，所述DSP芯片还与FPGA连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，
申请(专利权)人：黄磊，
类型：发明
国别省市：四川;51
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