专利名称：一种plc自动准同期模件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统自动控制同期模件，尤其是涉及一种PLC自 动准同期模件。
背景技术：
在我国水力发电厂中，通过计算机监控系统实现对发电机准同期并列，使 发电机投入系统并列运行是发电厂一项频繁的日常操作。目前国内水力发电厂 计算机监控系统现地控制单元大多数都采用可编程控制器PLC加上微机自动准 同期装置的方式，均通过可编程控制器PLC来控制微机自动准同期装置的启动， 实现对机组与系统、系统与系统等两个独立的电源系统之间连接的断路器的同 期并列运行操作。虽然采用微机自动准同期装置可大大提高并网速度和合闸准 确度，但由于微机自动准同期装置是一个完全独立的装置，它是由电源系统、 CPU系统、中文液晶显示器、电压采集回路、频率及相角差测量回路、开关量输 入回路、继电器输出回路等硬件组成，因此对微机自动准同期装置的可靠性提 出了很高的要求。
目前国内、国外可编程控制器都没有自动准同期冲莫件，由可编程控制器组 成的PLC系统本身都不具有自动准同期功能，本实用新型填补了这一空白，属 于首创。
发明内容1、 发明目的
本实用新型的目的在于提供一种PLC自动准同期模件。该自动准同期模件 是可编程控制器PLC系统中的一个子模件， 一个专用功能模件。
2、 技术方案
本实用新型所采用的技术方案是，自动准同期模件采用高性能的微处理器 CPU对系统和待并侧电压和频率进行实时跟踪，精确计算出每周波的系统、待并 电压、频率以及两側的电压差、频率差、相角差，并根据压差、频差自动进行 电压、频率的调节，以便尽快地使压差、频差满足要求，迅速捕捉到同期点， 合上断路器，达到快速平稳并网运行。
实现本实用新型目的所采用的技术方案是，包括微处理器CPU、电压采集回 路、频率及相角差测量回路、继电器输出回路、LED指示灯以及串口通讯回路。 其中，
(1)微处理器CPU是自动准同期模件的核心处理单元，主要完成对同期两侧电 压和频率的实时采集，同时计算出电压差、频率差、相角差；捕捉同期点；完 成相应开出信号并提供输出指示灯。
(2 )电压采集回路是将两个交流输入的电压信号转换为微处理器CPU内置A/D可 以接受的模拟量信号，并送到CPU内置A/D进行采集，由A/D转换为数字量给CPU 读取。
(3) 频率及相角差测量回路是将两个交流输入的电压信号经滤波、整形后转换 为用于频率测量的方波信号进入CPU的定时计数器，CPU通过定时器捕捉上升沿 时刻计算出频率和相角差。
(4) 多个同期对象选择模件可支持多个同期对象，每个对象的同期参数可以分别设定，互相之间 没有任何联系。
(5) 继电器tlr出回路 继电器输出回路是对被同期的对象进行控制的输出的出口电路，它包括增
速、减速、升压、降压、合闸等输出信号。
调频和调压开出采用传统的PID调节方式输出，调节脉宽与频差和压差大小
成正比。
(6) 串口通讯回路
模件自带一个串口，可供模件调试用，通过调试串口与计算才几相连，在计 算机上，运行模件调试软件，可对同期模件的同期回路进行标定、每个对象的 同期参数分别进行设定和启动同期。
(7) LED指示灯
模件上设置了一个LED指示灯面板，其具体含义如下运行灯、CAN发送灯、 CAN接收灯、故障灯、同期对象指示灯、合闸灯、失败灯、加速灯、减速灯、升 压灯、降压灯、两侧输入电压信号相角差指示灯。
3、有益效果
本实用新型硬件电路简单，可大大提高计算机监控系统现地控制单元运行 的可靠性，同时接线简单，调试方便。
图l是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
(1) 接收主控冲莫件通过CAN现场总线下发的同期对象、无压同期和同期启动信
号；
(2) 根据下发的同期对象读取相应对象的同期参数；
(3) 实时采集被选同期对象两侧电压和频率，同时计算出电压差、频率差、相 角差；
(4) 当频率不满足同期条件时，根据频差大小，采用传统的PID调节方式计算 出调频脉沖宽度，输出至调速系统，使频率快速、平稳地满足并网条件；
(5) 当电压不满足同期条件时，根据压差大小调节，采用传统的PID调节方式 计算出调压脉冲宽度，输出至励磁系统，使电压快速、平稳地满足并网条件。
(6) 当电压和频率满足同期条件时，快速捕捉到同期点，并根据采集的相角差 和导前时间预测最佳合闸时刻，并发出合闸脉冲。
权利要求1、一种PLC自动准同期模件包括频率及相角差测量回路、继电器输出回路、LED指示灯以及串口通讯回路，其特征在于，还包括，微处理器CPU，用于对同期两侧电压和频率的实时采集，计算出电压差、频率差、相角差，捕捉同期点；电压采集回路，用于将两个交流输入的电压信号转换为微处理器CPU内置A/D可以接受的模拟量信号，并送到CPU内置A/D进行采集，由A/D转换为数字量给CPU读取；频率及相角差测量回路，用于将两个交流输入的电压信号滤波、整形后转换为用于频率测量的方波信号。
专利摘要本实用新型公开了一种PLC自动准同期模件，包括，微处理器CPU，用于对同期两侧电压和频率的实时采集，计算出电压差、频率差、相角差，捕捉同期点；电压采集回路，用于将两个交流输入的电压信号转换为微处理器CPU内置A/D可以接受的模拟量信号，并送到CPU内置A/D进行采集，由A/D转换为数字量给CPU读取；频率及相角差测量回路，用于将两个交流输入的电压信号滤波、整形后转换为用于频率测量的方波信号。本实用新型硬件电路简单，可大大提高计算机监控系统现地控制单元运行的可靠性，同时接线简单，调试方便。
文档编号G05B19/05GK201255830SQ20082004225
公开日2009年6月10日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者刘国敏, 霞 周, 王亦宁 申请人:国网电力科学研究院;南京南瑞自动控制有限公司