ZZQ-5自动准同期装置合闸部分改进设计

发布时间：2020-11-01 23:32

　　 发电机并入系统、两个不同系统并列、或者一个系统分解为两个部分、通过输电线路再连接等,所采用的操作都称之为同步并列操作。随着电力系统容量以及发电机单机容量的不断增大,不符合同步并列条件的同步操作都会带来极其严重的后果,可能引起发电机机组损伤,甚至系统的瓦解。在人们对电力系统稳定性要求不断提高的今天,电力系统的崩溃将带来人民生产、生活上的的极大不便,甚至发生安全问题,引起社会动荡。然而,随着电力系统不断发展,电网不断庞大,近年来在世界各地又发生过多起规模极大的停电事故。停电之后电网如何快速、稳定的重新运行,并且最后与周边电网形成同步运行,也是最重要的一个问题。因此,并列操作是电力系统中的重要操作之一,无论是在正常运行的状态下,还是发生故障的情况下,并列操作都是被频繁需要的。并列操作中,最重要的设备就是自动准同期装置,自动准同期装置就是保证并列成功的基本装置。常见的自动准同期装置有模拟型、数字型和微机型。传统的自动准同期装置多采用模拟式电路,技术已经相当成熟。但是传统的自动准同期装置采用的是分立的元件,存在元件参数分散、容易出现温漂现象、可靠性差等问题。特别是出现故障时,诊断起来非常困难,调试极度不便。ZZQ-5自动准同期装置主要由三个部分组成,本文主要对于自动准同期装置三部分之一的合闸控制部分进行了详细的研究,在保留原有功能的前提下尽量简化结构。首先,我们讨论了准同期的并列条件,待并列两端电压幅值相等、相角相同、频率相同。并指出三个条件各不满足时对系统会产生的影响。然后给出了ZZQ-5自动准同期装置的组成,着重介绍了合闸控制部分的各级电路及各部分电路的优缺点,为后面的电路改进设计打下了基础。接下来的电路设计根据前面所介绍的顺序依次进行:线性整步电压发生器设计用到了滤波器设计的知识,这里主要根据D.E.约翰逊的有源滤波器精确设计手册;对恒定越前时间电路、恒定越前相角电路参数根据比例微分电路和运算放大器的特点进行整定;合闸逻辑电路根据数字电路技术知识设计。每一阶段电路设计完成后都要在multisim仿真软件上进行仿真,并进行相应的参数调整,而且由于整个电路较为庞大,在设计下一级电路时往往采用函数信号发生器来代替前面电路的输出,减小工作量。最后我们将原ZZQ-5自动准同期装置合闸部分大量的分立元件,改为一个由电力电子元件组成的集成电路,能够很好的完成原有功能,结构清晰简单,便于整定、调试与使用。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM73
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外自动准同期装置现状
    1.3 本文的主要内容
2 课题相关原理
    2.1 电力系统并列相关概念介绍
    2.2 滤波器知识介绍
    2.3 ZZQ系列自动准同期装置
    2.4 仿真软件知识介绍
    2.5 自动准同期装置应用实例
3 总体方案
    3.1 原ZZQ-5 自动准同期装置合闸部分
        3.1.1 原有方案
        3.1.2 原有方案缺陷
    3.2 改进方案设计思路
        3.2.1 改进方向
        3.2.2 各部分作用
        3.2.3 各部分改进
4 合闸控制部分电路改进设计及分析
    4.1 三角波发生器改进设计
        4.1.1 波形变换电路
        4.1.2 相敏电路
        4.1.3 有源巴特沃斯低通滤波器
    4.2 恒定越前时间电路
        4.2.1 电路设计
        4.2.2 结果分析
        4.2.3 越前时间恒定性调整
    4.3 恒定越前相角电路
        4.3.1 电路设计
        4.3.2 结果分析
        4.3.3 恒定越前相角整定范围调整
    4.4 合闸逻辑判别电路与闭锁电路
        4.4.1 合闸逻辑电路
        4.4.2 压差闭锁电路
    4.5 合闸命令驱动输出电路
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

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本文编号：2866255