DEP-631同期自准说明书.doc

DEP-631双微机自动准同期控制器技术及使用手册 DEP631双微机自动准同期控制器技术及使用手册Version3.0编写：肖德锋审核：张如明批准：蒋卫庚上海申瑞电力自动化科技有限公司2007年12月 前 言本手册详细介绍DEP631双微机自动准同期控制器。如果使用DEP631的串口功能或者将DEP631与DEP632智能同期切换装置配套使用，则同期对象数可以扩展至16。关于这四种装置的详细功能配置参见第一章。本手册第四章第4节叙述了DEP631如何与DEP632智能同期切换装置配套使用，如果没有使用DEP632智能同期切换装置，本节内容可以不必关心。需要指出的是，对于DEP631，要求开入控制信号是保持型的（在“启动”信号有效的时刻），而如果有DEP632智能同期切换装置配套使用，这些开入控制信号就不再要求是保持型的了，关于这方面的内容在本手册中有详细介绍。目 录前言第一章 概述41 控制器型谱及功能概览2 同期简述3 装置技术特点4 技术条件5 结构与安装第二章 控制器工作原理101 几个术语2 控制器工作过程3 控制器软件设计思想第三章 接线方法161 接线方法2 拨动开关使用第四章 控制器的使用211 同期定值意义及使用2 控制器的标定3 启动同期要求4 与DEP632智能同期切换装置配套使用第五章 运行与维护331 安装与通电2 定值设置3 试验4 运行5 故障判断与处理6 维护附录A 双微机自动准同期控制器现场投运试验大纲36附录B 双微机自动准同期控制器现场投运试验记录38第一章 概述1 同期简述1.1 同期过程两个独立的交流电源系统，欲使它们通过断路器并列运行，在电力系统中称之为同期操作。图1.2 两电源系统同期示意图同期操作在电力系统中既非常重要又很常见，比如发电厂中发电机与电网间的同期并列操作，变电站中一个电网与另一个电网间的同期并列操作，等等这些都是同期操作过程。在图1.2中，G、S为两个独立的电源系统,设它们的表达式分别为现在欲通过断路器DL使它们并列在一起运行,则DL的合闸时刻t在理论上应具备下列条件才能使两电源系统受到的冲击最小：（1）U|UgUS|0；（2）|gS|2fg2fS|0，亦即f|fgfS|0；（3）j-=0。上述三个条件称为同期过程的三个要素。捕捉满足同期三要素的时刻t并使DL合闸的过程即为同期过程，满足同期三要素的点也称为同期点。在同期的三要素中，频率差和相角差这两个要素是一对矛盾体。若两系统的原有相位差j0，而当满足频率相等要素，则j恒定，永远不可能j=0。只有f =fgfS0, 亦即存在频率差时，j才会出现等于0的机会。在实际应用中，电压差、频率差两个要素与相位差要素相比，对于系统和设备的影响要小得多；同时，电压、频率较容易调至满足要求。因此，可以简单地认为，同期过程实际上是捕捉j0的过程，而电压差和频率差两要素仅作为同期时的限定条件，只要U和f在一定范围内即可。1.2 电压和频率调节如前所述，同期过程可以简单地认为是寻找j0 的过程，然而，U和f也必须在规定的范围内。为了使待并发电机与电网尽快并列，通常情况下，根据U、f实际大小，需要对待并列的发电机主动地进行、f调节，以便尽快地使U和f满足给定要求，进而实现同期并列。因此，电压和频率f的调节也是同期控制器应具备的重要功能。1.3 导前时间与同期预报对于所有的断路器（如图1.2中的DL），从对它发出合闸脉冲起，由“分”位置运动到“合”位置均需要经过一段时间，这段时间被称为断路器的合闸时间。因断路器的构造原理等原因的不同，合闸时间的长短存在较大的差异。由于合闸时间的存在，因此合闸命令发出的正确时刻应该在同期点出现之前，而提前的这段时间称为导前时间。图1.3 为 u=ug - uS 的波形图，其包络线为它们的滑差波形。当U、f符合限定条件后，显然b点为同期点，若TDL为导前时间，则应在a时刻发合闸命令，这样经过导前时间TDL 后，恰好在b时刻，断路器的主触头才真正合上。图中，T 称为滑差周期，其大小为f尽管被控制在一定范围内，但并非常数，因此T也是一个变数。在b点，ug、uS的相位差为零，而a点处的相位差相应地也是一个变数，这就为a点的确定带来了困难，而DEP-631双微机自动准同期控制器能够正确方便地解决这个问题。 uba t TDLe T图1.3 滑差波形示意图根据当前滑差和相位差情况，依据一定算法，在临近a点时准确地预报出经过TDL时间后，同期点能恰好出现，这个过程被称为同期预报。同期预报的成功与否直接影响到同期合闸质量。只要能精确预报出a点，则最终实现无冲击同期合闸只是举手之劳了。1.4 特殊情况下的同期除了第2.1节描述的情况需要进行常规同期过程以外，还有一些特殊情况需要由同期装置完成断路器的合闸操作。合环当断路器用在线路上时，断路器两侧的电压有可能存在频差，也有可能两侧的频率相等，不存在频差。如果两侧没有频差，说明断路器两侧的电压其实同属一个电网，只是这个电网由于此断路器未合上而在此开环了。这种情况下操作此断路器合闸称之为合环，也叫做环并。合环时，同期控制器在确认两侧电压相角差小于设定值的情况下发出合闸脉冲。不过在这种情况下不存在导前时间TDL的问题，因为此时没有图1.3中的b点。在存在频差的情况下，其同期合闸过程与第2.1节的要求仍然是一样的。无压合闸有时待并断路器的一侧或两侧没有电压，这种情况下同期控制器也能完成该断路器的合闸操作。当然，这种“无压”情况下的合闸不再需要满足第2.1节的要求。2 装置技术特点极高的可靠性与稳定性DEP-631双微机自动准同期控制器（下简称DEP-631，或简称控制器，亦或简称装置）为双微机结构，双机间互相独立，合闸结果由双机表决输出。同时通过采用多种抗干扰措施与可靠的隔离技术，产品通过了国家标准规定的静电放电、电磁辐射和电快速脉冲群等电磁兼容性试验。软件采用多重冗余设计，加上全面的自检措施，具有极高的可靠性和稳定性，绝对保证装置不误动。同期速度快、精度高采用现代控制理论，引入人工智能思想，正确预测同期点。快速跟踪电压和频率，调节待并发电机组，使之以最快的速度进入给定区域，确保在出现第一个同期点时精确无误地将断路器合上。功能极强、适用范围广装置既可用于各种类型电厂发电机的断路器同期并网操作，又可用于各种电压等级变电站的断路器同期并网操作；既支持线电压同期，又支持相电压同期；同期对象可达8个或16个，且能根据不同对象，自动取其相应的同期定值，完成这些不同对象的同期合闸；可自动实现转角补偿功能，补偿因Y/接线可能引起的相角差和电压差；装置能自动识别环网运行工况，实现断路器的环网并列。完善的遥控功能DEP-631既可独立运行，亦可以接受来自于其它控制设备的遥控命令，非常方便地实现与其它计算机监控系统的配合使用。运行维护简便以大屏幕液晶显示器（128128）同步显示同期合闸过程的实时参数和同期信息，全汉字菜单界面，并设有薄膜按键，方便人机对话。DEP-631同时设有电子式整步表，结合面板上直观的指示灯，使运行状态一目了然。所有定值全部采用数字式整定，并且一经整定，定值永不丢失，不受是否掉电的影响。自动校准零点和线性，特别便于运行与维护。结构标准、安装方便装置采用标准19英寸3U机箱，可以很方便地上柜或组屏；装置正面为显示/操作面板，支持人机接口；装置背面为封闭式背板，并按功能区分设有可插拔凤凰端子，安装、调试极为方便。3 技术条件 最大同期对象数：DEP-631使用开入控制时：8个；使用串口控制或与DEP-632智能同期切换装置配套使用时：16个。输入信号 断路器两侧电压互感器二次侧电压信号 幅值：100VAC或57.74VAC 频率：45Hz65Hz负载功率0.5VA 开入信号 对象选择输入： 空接点输入。至少需保持到“启动”信号有效。 无压使能/PT断线：空接点输入。作为无压使能信号输入时，需保持到“启动”信号有效。 启动： 空接点输入，闭合时间需1s。开入信号的内部信号电平为24VDC。 工作电源AC85265V、47Hz440Hz或DC120360V，功耗小于40W。输出信号 输出信号均以继电器接点输出，接点容量为AC220V/1A或DC48V/2A，阻性。输出信号包括：f 加速信号；f 减速信号V 升压信号；V 降压信号；Alm 同期告警信号 Clo 合闸输出信号 LB 拍摄波形用合闸信号允许频率差最大值f0.5Hz，缺省为0.25Hz，可通过面板显示菜单整定。允许电压差最大值U30%Us（Us为系统电压），缺省为5V，可通过面板显示菜单整定。在频差0.3Hz时，合闸相角差1.5。调频、调压为脉冲输出，脉冲序列的间隔由面板显示菜单整定，脉冲宽度由PID调节规律计算得出，PID参数也由面板显示菜单整定。当同频不同相时控制器发出一系列冲击脉冲，及时消除这种状态，便于快速并网。对于线路型断路器，允许电网环并，环并允许合闸角由面板菜单整定。考虑机组频率及系统频率波动会造成频差变化，允许在频差一阶导数df/dt0.3Hz/s、二阶导数d2f/dt20.1Hz/s2范围内并网。工作环境： 温度： 10+50； 湿度、压力：符合DL478-92静态继电保护及安全自动化装置通用技术条件。 安全标准(1)电快速瞬变干扰抑制能力：4级（GB/T 14598.10-1997）(2)静电放电： 4级（GB/T 14598.14-1998）(3)阻尼震荡抑制能力： 3级（GB/T 14598.13-1998）(4)辐射抗扰度： 3级（GB/T 14598.9-1995）(5)绝缘电阻：对外接口回路与大地绝缘电阻均10M（500V兆欧表）。(6)绝缘强度 强电回路对地：2000AC/50Hz/1min； 弱电回路对地：500AC/50Hz/1min。(7)机械强度：能承受严酷等级为1级的振动与冲击。4 结构与安装4.1 外形结构DEP-631控制器为标准19英寸机箱，高度为3U，外形尺寸为高133.4mm深280mm宽482.6mm，可方便安装于标准机柜内。图1.4示出的是DEP-631的正视图 图1.4 DEP631正视图图1.5和图1.6分别是DEP-631的安装开孔图和背视图。图1.5 DEP-631安装开孔图图1.6 DEP-631背视图DEP-631背部使用了凤凰插座或D型孔式插座，所有输入/输出信号均由这些插座接线。DEP-631背部有J1J7七个插座。背部靠近左侧的SW是拨动开关。DEP631使用4位。4.2 安装DEP-631的面板上有液晶显示屏和操作键盘，所以一般应将装置安装在方便观看和操作的地方，控制器安装时如需要开孔，可按图1.5进行。第二章 控制器工作原理1. 几个术语在介绍本章内容开始，先介绍几个术语。 对象如图1.2所示，DL是待并列的断路器，而DEP-631可以支持16个同期点。为便于叙述，常将这些待并列的断路器称之为同期对象，有时也简称为对象。比如16个待并列的断路器常称为对象1，对象2，对象16。 对象切换一般地，一台支持多对象的同期装置，它所指的“多对象”是这样一种概念：在装置中存放有若干组同期定值（一个对象对应一组定值），需要对某个对象同期时，就取这个对象的定值，再根据这组定值去寻找同期点，实现这个对象的同期合闸。然而，在同期装置中，合闸输出、电压与频率的调节输出以及两个PT输入却只有一套，因此，在启动同期装置对某个对象进行同期前，必须将这个对象两侧的PT信号切换进来，同时应将合闸输出、电压与频率的调节输出切换到相应的回路中。通常，一台多对象同期装置只有一套同期输入输出回路，多对象切换的问题不是同期装置本身必备的功能。但鉴于多对象切换的重要性，DEP-631专门提出了“对象切换”的概念。DEP-631能直接与DEP-632智能同期切换装置配套使用，使DEP-631能支持16个同期对象。 开关类型待并列的断路器在不同的使用场合常有不同的叫法，比如用于发电机的叫发电机出口开关，用于线路的叫线路开关，用于母联的叫母联开关，等等。发电机出口开关和其它使用场合的开关在同期并列的模型上存在不同，因此DEP-631将这些开关（断路器）分为两个类型：机组型：用于发电机的出口断路器；线路型：除发电机出口断路器以外的所有场合的断路器。 准同期图1.2中DL两侧是相互独立的交流电源，通过预测满足3个同期要素的同期点，在最佳时机对DL断路器发出合闸脉冲，使DL合上并完成这两个交流电源的并列运行，这就是一个标准的同期过程。这个过程一般称为准同期过程，或者简称为同期过程。准同期过程中，断路器DL两侧一定有交流电源，所以，相对于下文叙述的“无压”概念，有时也称准同期过程为有压同期。对第一章第1.4节叙述的“合环”工况，也属于有压同期。 无压在第一章第2.4节中已经提及过无压合闸的情况。无论同期对象是机组型，还是线路型，都有可能存在无压合闸的要求。显然，无压合闸不再是标准的准同期过程，装置只需判断到DL两侧的电压满足无压条件时，就会立即对DL发出合闸脉冲。在本手册中有时也将无压合闸称为无压同期。无压/有压的判别方法：有压：US80V 且 Ug80V无压：机组型开关：必须满足Us50V且Ug80V线路型开关：必须满足US50V或Ug50V 无压合闸有时也称为检无压合闸。 无压判断方式对一个同期对象进行同期操作时，有时可能进行的是有压同期，有时可能是检无压。对有压同期而言，装置会自动进入准同期过程或合环过程；然而对无压情况，装置能否自动进入无压合闸方式呢？这里涉及到无压判断方式的问题，DEP-631提供2种无压判断方式：他判方式：由外界告知DEP-631本次进行无压同期；自判方式：外界告知DEP-631本次仍然进行常规准同期过程，由DEP-631根据DL两侧的电压，自动决定有压同期还是无压同期。关于无压判断方式的使用注意请参见第三章第4节中的拨动开关使用。 开入与串口控制DEP-631支持开入控制，同时，DEP-631还支持串口控制。无论是开入控制还是串口控制，都需要给同期装置提供下列三个信息 对象号； 在同期装置设定为“他判”无压方式时，应告知有压还是无压同期； 启动。开入控制中，这3个信息要求外部以空接点的形式分步提供给装置，并且以收到“启动”信号为同期过程的真正开始。因此“启动”必须是最后一步，在“启动”前，、两步信息可以更改，而在“启动”信号抵达DEP-631后，、两步信息就绝不可以再更改了。串口控制下，上述3个信息是在同一封通讯报文中一并提供给装置的。串口控制只是串口通讯中的功能之一。在串口通讯中，除了可以对DEP-631下达命令，要求其对某个对象执行同期操作以外，可以查看装置中的各种同期信息、命令执行情况，还可以查看各个对象的定值数据等。详细的串口通讯功能参见DEP-631双微机自动准同期控制器通讯规约。需要指出的是，开入控制命令可以来自于远方遥控开出点，也可以来自就地的把手或开关。 位格式与编码格式DEP-631采用位格式。此外，DEP-631还支持编码格式，用以与CM-368H智能同期切换装置配套使用时支持16个对象。位格式：按位选择对象。因为口线有8位，所以最多可以选择8个对象。当接入某位口线的接点接通时，该位口线对应的对象就被选中。2. 控制器工作过程2.1控制器工作过程在第一章中已经提及DEP-631具有非常丰富的功能，比如，各种情况下的同期功能，同期定值的设置及安全防误功能，显示与键盘操作功能，各种在线自诊断功能，自动校准功能，等等。这里只介绍各种情况下的同期工作过程。图2.1是带有坐标的DEP-631同期过程的流程简图。根据DEP-631在表1.1中的功能区别，此图很容易简化为它们各自的流程简图。装置在执行B2流程时，需判断命令的合法性，比如命令中的对象是否有漏选/重选现象以及对象号是否非法等。在当前的同期过程未结束的情况下新来控制命令，控制器将拒 绝接受。B3流程是专为DEP-631同期切换装置设计的，这里DEP-631输出一组数据给DEP-632,使其能迅速、正确地完成同期切换功能。如果用户采用的是另外的方案，则可以忽略B3操作。B4流程完成与对象号有关的同期定值的读入，当然，这些定值必须经过正确性检查，以防由于错误的定值造成错误的难以估量的同期后果。B5是f、U、j的采集流程。在此流程中，必要时需根据定值表的内容对U和j的值做修正： 如输入到装置中的额定电压信号是100V/的需乘； 如Ug与Us之间存在转角的需进行转角处理，应对j进行修正。修正好U和j后，还需对f、U做合法性检查，如果U130V或U80V，则认为电压不正常，此时后续的A8流程将会拒绝执行。B8是U、f的检查流程，它检查U、f是否已经进入允许的给定范围，如果未进入给定范围，将执行A8流程。在同期控制器中，U、f各自用两个定值来描述，分别是Uh、Ul和fh、fl。规定只有在满足下列两个条件时，才算分别满足了U、f的给定条件：图2.1 同期过程流程简图 UlUg-UsUhflfg-fsfhA8是装置的f、U调节流程。在DEP-631中，频率调节采用标准的PID调节；而电压采用P调节，外加最大、最小脉冲宽度限制。电压调节的这种方法是为适应在实际应用中某些励磁调节装置的特殊性而设计的。B9是装置最重要的一个流程，它采用现代控制理论，根据j的变化规律，寻找预测最佳同期点，完成同期合闸功能。A9是合环情况下的流程。当同期对象是线路型开关时，装置优先按常规方法试图寻找同期点，完成同期合闸。但是，如果寻找不到同期点，装置会自动判断电网是否处于环并工况。在确属环并工况时，装置将不再执行常规的同期过程，转而执行环并流程。环并工况下，需满足下列两个条件才能合闸： UlUg-UsUh |-|j式中的j是给定的“允许环并合闸角”，它存放于同期定值表中。由图2.1可以看出下述不同工况下的正常流程路径： 准同期工作过程：B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11 无压同期工作过程：B1B2B3B4B5B6C7B10B11 合环工作过程：B1B2B3B4B5B6B7B8B9A9B10B112.2 系统A和系统B同期流程差别在DEP-631双微机系统中，系统A和系统B的同期流程基本上是类似的，仅存在以下主要差别： 系统B的同期限制条件比系统A略为放宽。这主要避免在一些边界条件下两个系统运算结果的不一致而导致不能正常同期合闸的情况； 系统B的启动受系统A控制。系统A接受“启动”命令并完成A侧同期合闸后，即宣告同期过程结束；而系统B在完成了B侧同期合闸后并不意味着同期过程结束，它在下一个同期点出现的时候仍须继续进行B侧同期合闸过程，除非系统A撤销了对系统B的启动。3. 控制器软件设计思想DEP-631的软件采用了模块化、结构化的设计思想，将全部软件分为采集模块、调节模块、同期预报模块、显示及键盘操作模块和通信模块等5个主要模块。3.1 模块功能（1）采集模块主要完成各输入信号的测量，包括： 同期起动、PT断线、同期对象选中等开入信号的采集及滤波； f、U、j、U、f等信号的测量。（2）调节模块根据f、U的测量值，依PID调节规律分别计算f、U的增/减脉宽值， 并动作于相应的输出。（3）同期预报模块根据采集模块中的采集参数及其它同期定值，采用现代控制理论预报同期点，并动作于合闸输出。（4）显示及按键操作模块实现在液晶显示器上查看、修改各同期定值、同期过程中的实时动态参数以及各种同期信息等。 （5）通信模块 实现DEP-631装置的MODBUS规约；3.2 模块任务数据流图采集模块系统初始化投电调节模块同期预报模块任务管理时间任务各时间任务标志显示及按键操作模块通信模块图2.2 模块任务数据流图第三章 接线方法1. 插座定义表3.1(a)是DEP631的背面插座定义表。表3.1(a) DEP631背面插座定义插 头号J1J2J3J4J5J6引脚工作电源PT信号输出信号开入控制信号切换用数据信号通讯接口1ACL或DC（+）PTS(+)f+对象1切换数据bit02ACN或DC（-）PTS(-)fcom对象2切换数据bit1RS232C/RxD3大地PTg(+)f-对象3切换数据bit2RS232C/TxD4PTg(-)V+对象4切换数据bit35Vcom对象5切换数据bit4ISOGND6V-对象6切换数据bit5RS485(+)7Alm(+)对象7切换数据bit6RS485(-)8Alm(-)对象8切换数据bit79Clo(+)启动切换数据bit8 10Clo(-)无压使能/PT断线11LB(+)开入公共端12LB(-)开入公共端13切换数据公共端14切换数据公共端15切换数据公共端2. 接线原理图3.1(a)DE0-631对外接线原理图。3. 接线方法3.1 工作电源 (J1)接入可靠的AC220V或DC220V电源，其中，“大地”端应与现场的接地网可靠相连。3.2 同期PT信号(J2)PTS、PTg分别为系统侧和待并侧电压信号输入。对于机组型开关对象，PTS、PTg分别接入母线PT信号和机组PT信号；对于线路型对象，PTS、PTg分别接入线路侧PT信号和母线侧PT信号，应注意它们的同名端须一致。通常两个PT接入的都是它们所对应的同名相的线电压（AC100V），否则应在设置同期定值时对其设置转角补偿及电压补偿值。3.3同期控制输出(J3)控制输出信号J3的引脚意义见表3.2，其中LB信号与同期合闸信号动作完全一致。考虑直接用合闸信号Clo去拍摄波形比较危险，在装置中专门配置了与Clo完全一致的LB信号供拍摄合闸波形时用。表3.2 同期控制输出插座J3定义端子引脚号符号意义1f+加速输出2fcom调速公共端3f-减速输出4V+升压输出5Vcom调压公共端6V-降压输出7Alm(+)同期告警输出8Alm(-)9Clo(+)合闸输出10Clo(-)11LB(+)拍摄波形用合闸输出12LB(-)在实际应用中,在同期对象多于1个的情况下，设计同期系统时必须对同期对象两侧的PT输入、合闸输出、加速/减速输出、升压/降压输出的出线增加外部切换逻辑（可以使用DEP632智能同期切换装置实现这些切换功能），使之切换到与同期对象相对应的输入/输出回路上。3.4 开入控制信号(J4)一般地，都是通过开入实现对同期装置控制的，然而，对DEP-631而言，如果仅采用串口控制，J4不必接线。由表3.1看出，开入控制信号包括3个部分内容： 对象选择 无压使能/PT断线 启动3.4.1 对象选择在位格式下，控制器最多可支持8个同期对象，使用时按实际对象接线，不用的不需要接线。3.4.2 无压使能/ PT断线当“无压判断方式”选择了他判，J4-10脚的意义是“无压使能”。在此开入信号接通时，即是告知DEP631本次同期应进行无压同期；如果没有接通或者没有接线，隐含告知DEP631为有压同期。当“无压判断方式”选择了自判，J4-10脚的意义是“PT断线”。在自判方式下，建议用户将现场的“PT断线”信号接入到此引脚，当PT断线信号动作时，DEP-631会自动拒绝无压合闸；如果未接入“PT断线”信号，DEP631总是认为PT电压是正常的。特别建议：应尽可能使用他判方式！3.5 切换用数据输出信号(J5)本组信号仅适用DEP631，它专为使用DEP632智能同期切换装置而设计。如果多对象切换采用其它别的方案，J5不用接线。3.6串行通讯接口(J6)本插座信号仅适用DEP631，它支持RS232C/RS485方式与其它计算机通讯。由表3.1(a)可以看出，当采用RS232C方式通讯时，使用J6的2、3、5脚；当采用RS485方式通讯时，使用J6的6、7脚，5脚接电缆的屏蔽地。4. 拨动开关使用 在图1.6中，背部靠近左侧的SW是一个拨动开关，DEP631有4位，从左至右依次为第1位、第二位以及第三位和第四位，简写为SW-1、SW-2、SW-3、SW-4。开关拨向上方位置为“OFF”， 下方为“ON”。*表示控制器出厂位置。4.1 对象输入形式开入的对象输入形式有电平/脉冲两种： 电平方式：对象选择信号需保持到整个同期过程完毕； 脉冲方式：对象选择信号只需保持到“启动同期”信号有效即可。当然，在脉冲方式下，对象选择信号保持到整个同期过程完毕也是允许的。如果DEP-631与DEP-632同期切换装置配套使用，该位必须选择电平方式。4.2 对象输入格式开入的对象输入格式有位/编码两种格式： 位格式： 按位选择对象（拨向下方）； 编码格式：以编码方式选择对象（拨向上方）。 一般情况下，必须采用位格式，但是当DEP-631与DEP-632同期切换装置配套使用时，该位必须使用编码格式。4.3 参数修改控制该位平常必须置于禁止位置。特别指出，当该位处于“允许”位置时，需注意下列2点： 装置将拒绝接受同期启动令，但正在执行的同期过程不受影响； 对于DEP-631，将停止串口通讯。4.4 无压判断方式检无压有自判/他判两种方式，拨向上方为自判方式，拨向下方为他判方式。如果不需要无压合闸功能，用户必须使用他判方式，否则，在自判方式下，装置自动含有了无压功能；如果需要无压同期功能，为安全起见，也建议用户尽可能使用他判方式。在某些特殊场合，用户有无压同期要求，但是无法提供“无压使能”控制开入，在这种情况下，只能设置为自判方式。但是应当指出，自判方式其实是比较危险的，因为诸如PT断线、电压回路的接线松脱等情况都有可能造成假的“无压”，从而有造成非常危险的非同期合闸的隐患。特别声明用户使用自判方式时，必须保证接入到DEP-631与DEP-632中的PT电压信号正确、可靠！第四章 控制器的使用1. 同期定值意义及使用在DEP-631中，每个对象都有一组独立的且意义完全一样的同期定值表。在装置投入实际应用前，必须对每个使用到的对象定值进行正确设置（设置方法详见第五章），当然对没有被使用的对象，其定值的设置可以不必关心。表4.1 同期定值意义一览表序号符号意 义可取值范围基本增量单位缺省值说 明1TYPE开关类型Gen/LineGen机组/线路二种类型2fs系统频率50.00/60.00Hz5050或60HZ任选3TDL合闸脉冲导前时间20ms990ms10ms1004j允许环并合闸角040120开关类型为Gen时无效5Uh允许压差高限15V0.1V5允许压差(Ug-Us)范围UlUg-UsUh6Ul允许压差低限15V0.1V-57fh允许频差高限0.5Hz0.01 HZ0.25允许频差(fg-fs)范围flfg-fsfh8fl允许频差低限0.5Hz0.01 HZ-0.259j转角补偿060300需要转角时的角度。待并测在11点方向取负，在1点方向取正10KUs系统电压补偿因子1或1.7321需要转角时系统电压补偿11KUg待并电压补偿因子1或1.7321需要转角时待并电压补偿12Tf调速周期1s15s5推荐值5s13Kpf调速比例项因子120030推荐值405014Kif调速积分项因子12000推荐值015Rdf调速微分项因子12000推荐值016Tv调压周期1s15s2推荐值2s17Kpv调压比例项因子120020推荐值203018Tmaxv调压脉冲最大宽度限制值020010ms0推荐值0。单位：10ms为0时该值不起作用19Tminv调压脉冲最小宽度限制值020010ms0推荐值0。单位：10ms为0时该值不起作用1.1 开关类型（TYPE） 开关类型有两种取值：Gen、Line，分别表示机组型开关和线路型开关，它们的意义见第二章第1节的介绍。1.2 系统频率（fs）由于不同系统频率的同期模型稍有差异，所以装置需要对系统频率fs的取值加以确认。fs只有两种取值：50Hz或60Hz，此值根据电网频率确定。1.3 合闸脉冲导前时间（TDL）第一章第1.3节中已经介绍过导前时间。在同期装置中，合闸脉冲导前时间TDL除了考虑断路器的合闸时间以外，还要考虑合闸操作回路中继电器的动作时间和同期装置内部输出继电器的动作时间。因此，TDL的取值由下列三个方面构成： 断路器的合闸时间，此时间必须由用户提供； 合闸操作回路中继电器的动作时间，以一级继电器10ms计； 同期装置内部输出继电器的动作时间，此值为10ms。在合闸操作回路中中，一般只有一级继电器，所以也按10ms计，这样，TDL的取值为： TDL断路器的合闸时间10ms10ms断路器的合闸时间20ms同期装置中TDL的基本增量单位为10ms，当TDL的值个位数不为零时，要求对TDL采用进一法，比如，若断路器的合闸时间为81ms，则TDL8120101ms，采用进一法，应取TDL110ms。1.4 允许环并合闸角（j）关于环并的概念及环并的同期过程已分别在第一章第2.4节和第二章第2.1节作过介绍。此值只有在下列两个条件同时具备的时候才用得上： 对象为线路型开关； 装置自动判断出是合环工况时。j的出厂值为20。不建议改小此值，即使实际合环时的相角差远小于20的情况下。但是如果实际合环时的相角差大于20，应在允许范围内改大此值。对于对象是机组型的情况，此值的大小装置是不关心的，建议采用出厂值即可。这里的j仅借用这个符号来表示“允许环并合闸角” ，本手册中其它地方所描述的j一般指Us和Ug之间的相角差，两者之间的概念是不一样的。1.5 允许压差高限（Uh）与允许压差低限（Ul）第二章第2.1节简单介绍过Uh和Ul，必须满足 UlUg-UsUh，装置才认为满足了压差条件。图4.1 允许压差示意图图4.1是 Uh和Ul的一个应用实例。设系统侧电压Us100V，现在要求待并测电压Ug在97V106V之间为压差条件，如图中的虚影范围。设Ugh和Ugl分别是Ug虚影范围的上下限值，按照Uh和Ul的定义，应取： UhUghUs106V100V6V； UlUglUs97V100V3V。用Uh和Ul两个参数共同描述允许压差，可以很方便地改变图4.1中的阴影区间。在发电机的同期并列中，为了避免深度进相以及考虑电网与发电机的稳定与安全，很多情况下要求的压差条件正与图4.1的情况相似。发电机的端口电压可以比系统电压高的多一些，但低的要少一些，这样，以Us为基准，Ug的允许范围就不是对称的。用Uh和Ul两个参数共同描述允许压差就能非常方便的实现这种非对称要求。还有一种情况，当PT变比存在误差时，装置也能非常方便的予以修正。举下面两个例子：例1：如果系统PT的变比是正确的，而发电机PT的电压在额定情况下比理论值高了5V，现在仍然要求发电机的并网效果如图4.1，Uh和Ul该取多少呢？由前分析知，不考虑发电机PT变比误差，应取Uh6V，Ul3V。现在由于发电机PT电压值高了，图4.1中的阴影区间应该上移5V。设Ug是PT变比存在误差情况下的发电机电压，显然，这种情况下Uh和Ul应取： UhUghUs（106V5V）100V6V5V11V； UlUglUs（97V5V）100V3V5V2V。需要注意的是，Uh和Ul的取值是有符号的，绝不能忽视符号问题。例2：如果发电机PT的变比是正确的，而系统PT的电压在额定情况下比理论值高了5V，现在仍然要求发电机的并网效果如图4.1，Uh和Ul又该取多少呢？同样，不考虑发电机PT变比误差，应取Uh6V，Ul3V。现在由于系统PT电压值高了，图4.1中的Us基准线应该上移5V。设Us是PT变比存在误差情况下的系统电压，显然，这种情况下Uh和Ul应取： UhUghUs106V(100V+5V)1V； UlUglUs97V(100V+5V)8V。应该指出，装置中Uh和Ul是以系统PT工作在额定情况下（Us=100V）为条件的，但是，如果工作点不在额定条件下，Uh和Ul与实际作用的效果稍有差异。图4.2 工作点不一样时的压差示意图如图4.2所示，a是额定工作点，而b不是在额定工作点， PT二次值电压的误差分别对应X1和X2，显然，X1与X2不是相等的。但是，在实际应用中，a、b两点不会相差太远，完全可以近似地认为X1X2，也就是说，对于实际情况下的任何工作点，Uh和Ul几乎都是不变的。1.6 允许频差高限（fh）与允许频差低限（fl）与压差一样，频差是用fh和fl来描述的。必须满足 flfg-fsfh，装置才认为满足频差条件。同样需要注意的是fh和fl是有符号的。1.7 转角补偿（j） DEP-631可以支持自动转角补偿功能。在实际应用中，有时在断路器DL两侧PT之间有变压器，而变压器的原付边接线方式可能不一致，这就存在转角问题。图4.3 转角示例图图4.3中，G是一台发电机，它的出口断路器是DL，其两侧的电压分别来自待并测的PTg和母线侧的PTs,在DL与母线之间有一台升压变压器B。B的低压侧采用接线，高压侧采用Y接线。如果以高压侧电压（即系统侧电压）为基准（规定为12点位置），显然低压侧电压（即待并测电压）为11点，所以B的这种接线常表示为Y/-11。这种Y/-11接线，造成了变压器的高压侧和低压侧电压矢量图并不重叠，而是相差了30。如果PTg或PTs的接线未对这个30的差值进行纠正，也没有使用外部转角变压器进行转角，必然接入到DEP631装置中的PTg和PTs电压也相差了30。同期装置允许接入的PTg和PTs电压不重叠。通过转角补偿（j）的设置，装置会自动将这不重叠的PTg和PTs电压进行转角，使其重叠。同期装置的转角值只可以设置为下列5个：60、30、0、30、60。如果是其它的转角值，需在订货时另行说明。不需要转角时，取j0。转角的正负号确定： 以系统侧电压为基准（12点位置），如果待并侧电压为11点方向，取负；如果待并侧电压为1点方向，取正。图4.3中，由于是Y/-11，所以应取j30。1.8 系统电压补偿因子（KUs）与待并电压补偿因子（KUg）接入同期装置的PTg和PTs电压一般是100V，也允许接入100V/=57.74V。如果输入的是100V,取补偿因子1；如果输入的是57.74V,取补偿因子1.732。需要说明的是，由于装置中一律以100V的电压值进行同期过程的，所以如果PTg和PTs都是57.74V，KUs和KUg都必须设置成1.732。 由于具备KUs和KUg这两个电压补偿因子，所以允许输入到装置中的PTg和PTs电压可以是线电压（100V）,也可以是相电压（57.74V）。至于它们之间可能出现的转角问题则通过前述的转角补偿j进行修正。1.9 调速/调压定值装置在同期过程中，调速也就是调节发电机的频率。在第一章第2.2节已经述过，电压和频率f的调节是同期控制器应具备的重要功能。在对机组型开关进行同期时，为了使待并发电机与电网尽快并列，要根据U、f实际大小，需要对待并列的发电机主动地进行、f调节，以便尽快地使U和f满足给定要求，进而实现发电机的同期并列。无论调速还是调压，同期装置均采用“定频调宽”（或者叫“定周期，调脉宽”）的方法发出调节脉冲，也就是说，每经过一个设定的周期，装置根据调节模型，运算一次调节输出脉宽，并发出这个输出脉冲。如果开关类型是线路型，装置也会与机组型一样，主动地发出、f调节脉冲。但是，由于这种情况下、f调节输出没有接线，所以不会产生实际上的调节作用。虽然如此，装置仍会等待同期点的出现，完成同期合闸功能。1.9.1 调速定值DEP-631的调速采用经典的PID（比例积分微分）调节原理。关于调速定值有下列4个： Tf： 调速周期； Kpf: 调速比例项因子； Kif: 调速积分项因子； Kdf: 调速微分项因子。由于在同期过程中，并不需要非常关心调节品质的好坏，所以多数情况下，常取Kif、Kdf为0，只用比例项因子Kpf就能适应同期过程中的调速要求了。如果不考虑Kif、Kdf，设Ep为调速脉冲的输出宽度，在同期装置中，有： EpKpf(fs-fg)式中，fs、fg的单位为0.01Hz，Ep的单位为ms。如果Ep0，输出加速脉冲