一种同步电机惰速并网方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种同步电机惰速并网方法及控制装置。所述并网方法包括步骤为：对并网开关一侧同步电机机端三相电压和另一侧交流电网三相电压同时进行采样，计算该时刻并网开关两侧三相电压间的相角差和频率差；根据所述相角差和频率差，以及并网条件预设的相角差阈值和频率差阈值判断是否存在满足并网条件的并网同期点；根据判断结果，如果存在，则所述同步电机的机组励磁电流保持额定励磁电流不变，并在所述并网同期点进行并网；如果不存在，则调整所述同步电机的机组励磁电流。本发明专利技术所述方法及装置，在保证高惰速并网成功率的前提下，可以减小并网频率差和相角差的允许定值，减少了各种并网工况下的并网冲击。

【技术实现步骤摘要】
一种同步电机惰速并网方法及装置
本专利技术属于电力
，尤其涉及一种同步电机惰速并网方法、控制装置及控制系统。
技术介绍
同步电机的启动，如抽水蓄能机组的启动，由启动系统拖动同步电机启动至额定转速后，并网开关合闸，启动系统响应同期装置的指令退出。在其他的一些应用场合，如附图1所示的大型同步调相机组的启动过程中，基于设计与成本的考虑，在启动设备输出侧不配置输出变压器，机端电压保持在一个较低的水平，不能直接并网，需要采用堕速并网方式。附图2为惰速并网过程，其中，t-2时刻为惰速过程开始时刻，由于同步电机机械损耗Qm与转速近似成正比，在额定转速附近，可以认为短时间内机械损耗不变。在t-1时刻，主励磁开始工作，将同步电机机端电压调至并网电压，由于t-1时刻后主励磁开始工作，除机械损耗外，还增加了励磁损耗因此同步电机惰速更快，在t0时刻主主励磁输出达到额定励磁电流，在t1时刻同步电机惰速至额定频率。同步电机惰速的快慢与机械损耗及励磁损耗有关，损耗越大，惰速越快，损耗越小，惰速越慢。同步电机惰速并网过程中，同期装置寻找到并网同期点后控制同步电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步电机的惰速并网方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA.对并网开关一侧同步电机机端三相电压和另一侧交流电网三相电压同时进行采样；/nB.计算所述并网开关两侧三相电压间的相角差和频率差；/nC.根据所述相角差和频率差，以及预设的相角差阈值和频率差阈值，判断是否存在满足并网条件的并网同期点；/nD.根据判断结果，如果存在，则所述同步电机的机组励磁电流保持额定励磁电流不变，并在所述并网同期点进行并网；/nE.如果不存在，则对所述同步电机的机组励磁电流进行调整，并使经调整的励磁电流保持预定时间后，重复上述步骤ABC；/nF.再次根据判断结果，如果存在所述并网同期点，则使经调整的励磁电流调回至...

【技术特征摘要】
1.一种同步电机的惰速并网方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.对并网开关一侧同步电机机端三相电压和另一侧交流电网三相电压同时进行采样；
B.计算所述并网开关两侧三相电压间的相角差和频率差；
C.根据所述相角差和频率差，以及预设的相角差阈值和频率差阈值，判断是否存在满足并网条件的并网同期点；
D.根据判断结果，如果存在，则所述同步电机的机组励磁电流保持额定励磁电流不变，并在所述并网同期点进行并网；
E.如果不存在，则对所述同步电机的机组励磁电流进行调整，并使经调整的励磁电流保持预定时间后，重复上述步骤ABC；
F.再次根据判断结果，如果存在所述并网同期点，则使经调整的励磁电流调回至额定励磁电流，并在所述并网同期点进行并网。


2.根据权利要求1所述的并网方法，其特征在于，未调整所述同步电机的机组励磁电流时，在步骤C中判断是否存在满足并网条件的并网同期点包括，求解是否存在T满足下式：



其中，Δθ0、Δf0分别为t0时刻所述并网开关两侧三相电压的相角差和频率差，Δθset、Δfset分别为并网条件预设的相角差阈值和频率差阈值，k0为t0时刻所述同步电机机端三相电压频率变化率；
如果T有解，则存在所述并网同期点，否则，不存在所述并网同期点。


3.根据权利要求1所述的并网方法，其特征在于，未调整所述同步电机的机组励磁电流时，在步骤C中判断是否存在满足并网条件的并网同期点包括，求解是否存在T满足下式：



其中，Δθ0、Δf0分别为t0时刻所述并网开关两侧三相电压的相角差和频率差，Δθset、Δfset分别为并网条件预设的相角差阈值和频率差阈值，k0为t0时刻所述同步电机机端三相电压频率变化率；
如果T有解，则存在所述并网同期点，否则，不存在所述并网同期点。


4.根据权利要求1所述的并网方法，其特征在于，经调整的励磁电流保持预定时间后，在步骤C中判断是否存在满足并网条件的并网同期点包括，求解是否存在T1满足下式：



其中，为额定励磁电流，为经调整的励磁电流，top0是励磁电流由调整为的时刻，top1是经调整的励磁电流调回至额定励磁电流的时刻，Δθop0、Δfop0分别为top0时刻所述并网开关两侧三相电压的相角差和频率差，Δθset、Δfset分别为并网条件预设的相角差阈值和频率差阈值，k0为t0时刻所述同步电机的机组转速惰速率，此处亦同于top0和top1时刻所述同步电机的机组转速惰速率，Qcu2、Qm分别为所述同步电机的励磁损耗和机械损耗；
如果T1有解，则存在所述并网同期点，否则，不存在所述并网同期点。


5.根据权利要求1所述的并网方法，其特征在于，经调整的励磁电流保持预定时间后，在步骤C中判断是否存在满足并网条件的并网同期点包括，求解是否存在T1满足下式：



其中，top1是经调整的励磁电流调回至额定励磁电流的时刻，Δθop1、Δfop1分别为top1时刻所述并网开关两侧三相电压的相角差和频率差，Δθset、Δfset分别为并网条件预设的相角差阈值和频率差阈值，k0为t0时刻所述同步电机的机组转速惰速率，此处亦同于top0和top1时刻所述同步电机的机组转速惰速率；
如果T1有解，则存在所述并网同期点，否则，不存在所述并网同期点。


6.一种用于同步电机惰速并网的控制装置，其特征在于，所述装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河清，石祥建，刘腾，刘为群，漫自强，闫伟，詹亚曙，王管建，吴龙，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32