专利名称：准同期控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统自动控制装置。
目前的常规准同期控制器，最先进的是带CPU芯片与必要的ROM、RAM等存储器和一些分离元件构成的，其控制误差大，致使发电机并网冲击大，使用和维护困难，体积大，操作复杂，安装接线不方便。
本实用新型的目的是提供一种具有高可靠性、高准确度、操作简单、并网速度快和体积小、安装方便、免维护的高集成化的微机准同期控制器。
本实用新型的设计方案的原理电路图由图1示出，它至少由单片机(110)，方波整形电路(111)，相敏电路(112)，整流滤波电路(113)，功率驱动电路(114)，参数、程序设置键盘(115)及显示屏(116)所组成。其电连接方式是有两组方波整形电路(111A)、(111B)的输入端各自与将要并网的发电机出口电压互感器的输出端(PTg)和电网系统电压互感器的输出端(PTv)相连接，各自的输出端都分两路，一路接至单片机(110)，另一路接至相敏电路(112)的输入端，相敏电路(112)的输出端接至单片机(110)；还有两组整流滤波电路(113A)、(113B)的输入端分别接至将要并网的发电机出口电压互感器的输出端(PTg)和电网系统电压互感器的输出端(PTv)，整流泸波电路(113A)、(113B)的输出端分别接至单片机(110)；单片机(110)与参数、程序设置键盘(115)及显示屏(116)相连接；单片机(110)的输出端经功率驱动电路(114)与调压指令输出端子(118)、调频指令输出端子(119)、并网指令输出端子(120)相连接。
上述方案的工作过程是1，用参数、程序设置键盘向单片机输入设定的参数U0和f0以及发电机并网开关的合闸时间T02，按下启动按键。
3，单片机(微机)分别对电网电压UΦ、电网频率fΦ、发电机电压UE发电机频率fE以及它们之间的相位差α进行实时采样。
4，微机自动计算出发电机与电网之间电压差U=UE-UΦ，频率f=fE-fΦ，并与设定参数U0和f0进行比较。
5，若U＞U0或f＞f0发出调整发电机电压的指令或发出调整电机频率的指令。
6，当U≤U0和f≤f0时，单片机按已设定在其中的“相位差预算公式”α=f0t+1/2f0t2计算，在t=T0时刻，有α=0时，发出并网合闸指令。本实用新型的优点是可靠性、准确度高；操作简单；并网速度快；体积小(小于目前最先进准同期控制器的1/4)安装方便(采用工业标准端子排插接方式)免维护等。
图1准同期控制器原理电路图图中110------- 单片机(微机)111A------ 方波整形电路(集成块)111B------ 方波整形电路(集成块)112--------相敏电路(集成块)113A-------整流滤波电路(集成块)113B-------整流滤波电路(集成块)114--------功率驱动电路(集成块)115--------参数、程序设置键盘116--------显示屏117--------启动按键118--------调压指令输出端子119--------调频指令输出端子120--------并网指令输出端子PTg--------至发电机出口电压互感器的接线端子PTv--------至电网电压互感器的接线端子图2实施例1的原理电路图图中210--------8798集成片211A-------锁相环方波整形电路(NE556集成块)211B-------锁相环方波整形电路(NE556集成块)212--------异或相敏电路(74HCT32集成块)213A-------全波整流电容滤波电路(DN1004×4集成块)213B-------全波整流电容滤波电路(DN1004×4集成块)214--------2803功率驱动芯片图3实施例2的原理电路图图中311A-------放大器方波整形电路(OP07集成块)311B-------放大器方波整形电路(OP07集成块)图4实施例3的原理电路图图中410--------8051集成片409--------AD574模/数转换集成块
411A-------光电方波整形电路(4N36+MC14069集成块)411B-------光电方波整形电路(4N36+MC14069集成块)用以下实施例对本实用新型作进一步说明实施例1，准同期控制器，其原理电路图在图2示出，它的单片机用的是8798集成芯片(210)；它的方波整形电路用的是两块型号为NE556的常规锁相环方波整形电路的集成块(211A)、(211B)；它的相敏电路是一块型号为74HCT32的常规异或相敏电路集成块(212)；它的整流滤波电路是两块常规的全波整流电容滤波电路的集成块(213A)、(213B)，均采用型号为DN1004的4块集成块；它的功率驱动电路是2803功率驱动芯片(214)；它的参数、程序设置键盘与(115)相同；显示屏与(116)相同；还有与(117)相同的启动按钮和对外联络的端子(PTg)、(PTv)、(118)、(119)、(120)；它们的电连接关系是两块锁相环方波整形电路(211A)、(211B)的输入端(211A-1)、(211B-1)各自与至将要并两的发电机出口电压互感器的输出端子(PTg)和电网上的电压互感器的输出端(PTv)相连接；两块锁相环方波整形电路(211A)、(211B)的输出端(211A-2)、(211B-2)各自分两路，一路接至8798单片机的输入端(8798-1)、(8798-3)，另一端接至异或相敏电路集成块(212)的输入端(212-1)和(212-2)；异或相敏电路集成块(212)的输出端(212-3)接至8798单片机的输入端(8798-5)；两块全波整流滤波电路输入端(213A-1)、(213B-1)各自与将要并网的发电机出口电压互感器的输出端子(PTg)和电网上的电压互感器的输出端子(PTv)相连接，其输出端(213A-2)、(213B-2)分别接至8798单片机的输入端(8798-7)、(8798-9)；8798单片机的输出端(8798-12)与显示屏(116)相连接；8798单片机的输入端(8798-11)还与参数、程序设置键盘(115)相连接；8798单片机的(8798-13)端和(8798-15)端分别与电源和启动按钮(117)相连接；(8798-10)端为工作接地端；8798单片机控制信号的输出端(8798-2、4、6、8)接至2803功率驱动芯片的输入端(2803-1)；2803功率驱动芯片的输出端(2803-2、4、6)与调频指令输出端子(118)、调压指令输出端子(119)和并网合闸指令输出端子(120)相连接。这些端子，包括上述(PTg)和(PTv)端子，采用的是工业标准端子排，使本实施例非常方便地与调压指令执行器件、调频指令执行器件和并网合闸指令器件以及待并网发电机出口电压互感器输出端和电网的电压互感器输出端相插接。
实施例2，除方波整形电路采用型号为OP07的放大器方波整形电路(311A)、(311B)外，其他集成块和接线与实施例1完全相同。
实施例3，它的微机用的是缺少数/模转换功能的8051集成片，即图4中的(410)，则图4中全波整流电流泸波电路集成块后接有AD574模/数转换集成片(409)，其方波整形电路均采用型号为4N30和MC14069的光电方波整形集成块(411A)和(411B)。本实施例除8051集成片的输入、输出管脚不同于8798和它的前面接有模/数转换集成片(409)以外，其它器件和接线与实施例1完全相同。
权利要求1，准同期控制器，其特征在于它是由单片机，方波整形电路，相敏电路，整流滤波电路，功率驱动电路，参数、程序设置键盘及显示屏所组成，其电连接方式是有两组方波整形电路的输入端各自与将要并网的发电机出口电压互感器的输出端和电网系统电压互感器的输出端相连接，各自的输出端都分两路，一路接至单片机，另一路接至相敏电路的输入端，相敏电路的输出端接至单片机；还有两组整流滤波电路的输入端分别接至将要并网的发电机出口电压互感器的输出端和电网系统电压互感器的输出端，它们的输出端分别接至单片机；单片机与参数、程序设置键盘及显示屏相连接；单片机的输出端经功率驱动电路与调压指令输出端子、调频指令输出端子、并网指令输出端子相连接。
2，如权利要求1所述的准同期控制器，其特征在于它的方波整形电路是锁相环方波整形电路。
3，如权利要求1所述的准同期控制器，其特征在于它的方波整形电路是放大器方波整形电路。
4，如权利要求1所述的准同期控制器，其特征在于它的方波整形电路是光电方波整形电路。
5，如权利要求1所述的准同期控制器，其特征在于它的相敏电路是异或相敏电路。
专利摘要准同期控制器,是由单片机;方波整形电路;相敏电路;整流滤波电路;功率驱动电路;参数、程序设置键盘及显示屏所组成。具有可靠性、准确度高;操作简单;并网速度快;体积小;安装方便;免维护等优点。
文档编号H02J4/00GK2341312SQ9820330
公开日1999年9月29日 申请日期1998年4月8日 优先权日1998年4月8日
发明者卢建华 申请人:北京天时利科技发展有限公司