专利名称：低频减载及过切后高周加载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于电网安全稳定控制领域第三道防线的装置，特别是一种电网发生频率事故后电力系统迅速恢复的过程中，在保持电力系统稳定的前提下快速恢 复向用户供电的低频减载及过切后高周加载装置。
背景技术：
在电网事故状态下，由于电力系统内电源和负荷失去平衡，母线的频率将发生大 幅度的改变，需要采取紧急控制措施，防止事故扩大。为保证在突然发生有功功率缺额后， 使保留运行的负荷容量能随时与运行中的发电容量相适应，迅速使系统频率恢复到额定 值，必须配置按频率降低自动减负荷装置。这类装置具有根据母线频率降低的程度和速率 来切除部分负荷以达到电力系统平衡的功能。在电网发生功率缺额引起母线频率下降的情况下，装置自动减负荷使母线频率恢 复到高于所希望的恢复频率，以及电力系统旋转备用容量未得到充分利用情况下的减载动 作行为，都视为“过切”。目前电网所采取的低频减载方案普遍存在“过切”。应对过切的传 统解决方案是利用频率变化率df/dt作为判据开放或闭锁基本轮出口、增加装置的动作轮 次、降低装置的首轮动作频率等三类措施。然而不同机组跳间引起的频率变化率df/dt不尽相同，使得频率变化闭锁低频动 作或加速低频动作的定值不易设置，设置不当会造成大机组跳间时装置拒切负荷或发生短 路故障时装置误切负荷；而增加装置的动作轮次虽然可以细化各轮次的减负荷量，但只能 尽可能减少某个轮次的过切量，对多个轮次动作切负荷或已经发生的过切则无能为力；为 了系统的安全稳定，低频减载装置的首轮动作频率也不可能设置的很低，其动作时也有可 能造成过切。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种低频减载及过切后高周加 载装置，其可在低频减载动作后，根据母线频率的恢复情况，在母线频率高于所希望的恢复 频率时，按照负荷的重要性重新投入部分低频减载已切除的线路，使保留运行的电力系统 部分能迅速恢复到所希望的恢复频率内，使故障后的母线频率不长期悬浮于某一过高数 值，以尽最大可能满足较重要的客户连续、可靠用电的需要。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是—种低频减载及过切后高周加载装置，包括主机板、电压互感器、滤波器、光耦隔 离控制电路、输出中间继电器、出口继电器、人机界面模块，主机板由单片机控制，并设有AD 转换芯片、开关量信号调理模块和信号处理模块；人机界面模块与主机板连接，通过人机界 面模块将控制定值及出口定值设定在主机板上；电压互感器与滤波器串联后与主机板连 接，电网母线电压经过电压互感器转换为弱电信号后，通过滤波器进行滤波，然后传输给主 机板，由主机板的AD转换芯片将获得的母线电压的模拟信号变为数字信号并采集出母线的频率；光耦隔离控制电路与主机板连接，电网的各种开关量信号经过光隔离进入主机板， 由开关量信号调理模块把开关量信号转换成数字量信号，并输入到主机板的信号处理模 块；输出中间继电器与出口继电器串联后与主机板的输出端连接，主机板的信号处理模块 对采集的各种信号进行判定后，控制输出中间继电器，由输出中间继电器再驱动出口继电 器，以空接点方式对负荷线路进行跳开或合闸的控制。主机板根据设定的控制定值及出口定值，基于母线的电压及频率，判 断电力系统 是否发生频率故障，结合经过光隔离进入主机板的各种开关量信号，进行低频减载和低频 过切后高周加载判断，经过出口逻辑电路同时控制输出中间继电器，再驱动相应的出口继 电器，以空接点方式对负荷线路进行跳开或合闸的控制，使电力系统的频率问题得到缓解。为了保证电力系统检修人员人身安全及设备的安全，高周合闸线路出口前做了如 下考虑低频减载切除的线路才可以作为高周合闸线路，低频动作前停运或检修的线路不 进行高周合闸，防止合闸正在检修的线路造成人身伤亡或设备的损坏；低频动作切除但实 际没有跳开的线路不进行高周合闸，线路已经是合闸位置不用再对其进行操作，减少对设 备的冲击；高周加载动作合闸一次不成功的线路不可再次合闸，避免对操作机构有问题的 线路持续进行合闸操作损坏设备。为了防止在高周加载后又出现母线低频，引起装置反复动作的情况，在主机板上 设置手动复位控制模块，当高周加载动作返回后，需要手动复位才可以在下次低频动作后 开放高周加载功能，否则之后装置高周功能闭锁，只具备普通的低频减载功能。本实用新型在电网母线原频率紧急控制装置的基础上增加接入线路的开关位置 接点，不影响发生低频及频率变化时传统动作逻辑，有效实现受端系统在突然失去大电源 后低频减载及低频过切后进行高周加载，实现系统平衡，避免突发事件破坏电网的稳定性 和连锁故障引起的大面积停电事故，具有适应性强、扩展能力好、经济效益显著等特点，保 证了对用户的稳定可靠供电。
图1是本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
在图中所示的原理中，本实用新型包括主机板、电压互感器、滤波器、光耦隔离控 制电路、输出中间继电器、出口继电器、人机界面模块；主机板由单片机控制，并设有AD转换芯片、开关量信号调理模块、信号处理模块；人机界面模块与主机板连接，包括键盘、显示器，通过键盘将控制定值及出口定值 经人机界面模块设定在主机板上并存贮；电压互感器与滤波器串联后与主机板连接，所采集的电网母线电压经过电压互感 器转换为弱电信号后，通过滤波器进行滤波，然后传输给主机板，由主机板的AD转换芯片 将获得的母线电压的模拟信号变为数字信号并采集出母线的频率；光耦隔离控制电路与主机板连接，电网的各种开关量信号经过光隔离后进入主机 板；开关量信号包括各种功能压板、线路的开关位置接点(反应变电站内设备的工况)等， 是进行高周加载线路选择的重要信号。采用光耦隔离电路，隔离了强电信号对数字弱电系统的干扰。 输出中间继电器与出口继电器串联后与主机板的输出端连接，主机板的信号处理模块对采集的各种信号及根据设定的定值来进行低频减载及过切后的高周加载判断，判断 结果通过出口逻辑电路输出到输出中间继电器，由输出中间继电器再驱动出口继电器，以 空接点方式对负荷线路进行跳开或合闸的控制。
权利要求一种低频减载及过切后高周加载装置，其特征在于包括主机板、电压互感器、滤波器、光耦隔离控制电路、输出中间继电器、出口继电器、人机界面模块；主机板由单片机控制，并设有AD转换芯片、开关量信号调理模块、信号处理模块；人机界面模块与主机板连接，包括键盘、显示器；电压互感器与滤波器串联后与主机板连接；光耦隔离控制电路与主机板连接；输出中间继电器与出口继电器串联后与主机板的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的低频减载及过切后高周加载装置，其特征在于在主机板上 设置手动复位控制模块。
专利摘要本实用新型提供了一种低频减载及过切后高周加载装置，包括主机板、电压互感器、滤波器、光耦隔离控制电路、输出中间继电器、出口继电器、人机界面模块，主机板由单片机控制，人机界面模块与主机板连接，电压互感器与滤波器串联后与主机板连接，光耦隔离控制电路与主机板连接，输出中间继电器与出口继电器串联后与主机板的输出端连接。本实用新型在不影响发生低频及频率变化时传统低频减载装置动作逻辑的基础上，有效实现受端系统在出现低频过切后进行高周加载，实现系统有功平衡，避免突发事件破坏电网的稳定性和连锁故障引起的大面积停电事故，具有适应性强、扩展能力好、经济效益显著等特点，保证了对用户的稳定可靠供电。
文档编号H02J3/14GK201570863SQ200920266508
公开日2010年9月1日 申请日期2009年10月25日 优先权日2009年10月25日
发明者吴育坚, 李献, 杨卓, 潘晓强, 胡剑琛, 赵凤德, 邢涛, 陈笑, 魏国清 申请人:海南电网公司