發(fā)布時間：2020-11-01 23:32

　　 發(fā)電機并入系統(tǒng)、兩個不同系統(tǒng)并列、或者一個系統(tǒng)分解為兩個部分、通過輸電線路再連接等,所采用的操作都稱之為同步并列操作。隨著電力系統(tǒng)容量以及發(fā)電機單機容量的不斷增大,不符合同步并列條件的同步操作都會帶來極其嚴(yán)重的后果,可能引起發(fā)電機機組損傷,甚至系統(tǒng)的瓦解。在人們對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性要求不斷提高的今天,電力系統(tǒng)的崩潰將帶來人民生產(chǎn)、生活上的的極大不便,甚至發(fā)生安全問題,引起社會動蕩。然而,隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,電網(wǎng)不斷龐大,近年來在世界各地又發(fā)生過多起規(guī)模極大的停電事故。停電之后電網(wǎng)如何快速、穩(wěn)定的重新運行,并且最后與周邊電網(wǎng)形成同步運行,也是最重要的一個問題。因此,并列操作是電力系統(tǒng)中的重要操作之一,無論是在正常運行的狀態(tài)下,還是發(fā)生故障的情況下,并列操作都是被頻繁需要的。并列操作中,最重要的設(shè)備就是自動準(zhǔn)同期裝置,自動準(zhǔn)同期裝置就是保證并列成功的基本裝置。常見的自動準(zhǔn)同期裝置有模擬型、數(shù)字型和微機型。傳統(tǒng)的自動準(zhǔn)同期裝置多采用模擬式電路,技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。但是傳統(tǒng)的自動準(zhǔn)同期裝置采用的是分立的元件,存在元件參數(shù)分散、容易出現(xiàn)溫漂現(xiàn)象、可靠性差等問題。特別是出現(xiàn)故障時,診斷起來非常困難,調(diào)試極度不便。ZZQ-5自動準(zhǔn)同期裝置主要由三個部分組成,本文主要對于自動準(zhǔn)同期裝置三部分之一的合閘控制部分進(jìn)行了詳細(xì)的研究,在保留原有功能的前提下盡量簡化結(jié)構(gòu)。首先,我們討論了準(zhǔn)同期的并列條件,待并列兩端電壓幅值相等、相角相同、頻率相同。并指出三個條件各不滿足時對系統(tǒng)會產(chǎn)生的影響。然后給出了ZZQ-5自動準(zhǔn)同期裝置的組成,著重介紹了合閘控制部分的各級電路及各部分電路的優(yōu)缺點,為后面的電路改進(jìn)設(shè)計打下了基礎(chǔ)。接下來的電路設(shè)計根據(jù)前面所介紹的順序依次進(jìn)行:線性整步電壓發(fā)生器設(shè)計用到了濾波器設(shè)計的知識,這里主要根據(jù)D.E.約翰遜的有源濾波器精確設(shè)計手冊;對恒定越前時間電路、恒定越前相角電路參數(shù)根據(jù)比例微分電路和運算放大器的特點進(jìn)行整定;合閘邏輯電路根據(jù)數(shù)字電路技術(shù)知識設(shè)計。每一階段電路設(shè)計完成后都要在multisim仿真軟件上進(jìn)行仿真,并進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整,而且由于整個電路較為龐大,在設(shè)計下一級電路時往往采用函數(shù)信號發(fā)生器來代替前面電路的輸出,減小工作量。最后我們將原ZZQ-5自動準(zhǔn)同期裝置合閘部分大量的分立元件,改為一個由電力電子元件組成的集成電路,能夠很好的完成原有功能,結(jié)構(gòu)清晰簡單,便于整定、調(diào)試與使用。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM73
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外自動準(zhǔn)同期裝置現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要內(nèi)容
2 課題相關(guān)原理
    2.1 電力系統(tǒng)并列相關(guān)概念介紹
    2.2 濾波器知識介紹
    2.3 ZZQ系列自動準(zhǔn)同期裝置
    2.4 仿真軟件知識介紹
    2.5 自動準(zhǔn)同期裝置應(yīng)用實例
3 總體方案
    3.1 原ZZQ-5 自動準(zhǔn)同期裝置合閘部分
        3.1.1 原有方案
        3.1.2 原有方案缺陷
    3.2 改進(jìn)方案設(shè)計思路
        3.2.1 改進(jìn)方向
        3.2.2 各部分作用
        3.2.3 各部分改進(jìn)
4 合閘控制部分電路改進(jìn)設(shè)計及分析
    4.1 三角波發(fā)生器改進(jìn)設(shè)計
        4.1.1 波形變換電路
        4.1.2 相敏電路
        4.1.3 有源巴特沃斯低通濾波器
    4.2 恒定越前時間電路
        4.2.1 電路設(shè)計
        4.2.2 結(jié)果分析
        4.2.3 越前時間恒定性調(diào)整
    4.3 恒定越前相角電路
        4.3.1 電路設(shè)計
        4.3.2 結(jié)果分析
        4.3.3 恒定越前相角整定范圍調(diào)整
    4.4 合閘邏輯判別電路與閉鎖電路
        4.4.1 合閘邏輯電路
        4.4.2 壓差閉鎖電路
    4.5 合閘命令驅(qū)動輸出電路
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

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本文編號：2866255