CN114188984A - 棒电源机组及其并车控制方法 - Google Patents

棒电源机组及其并车控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114188984A
CN114188984A CN202111475896.5A CN202111475896A CN114188984A CN 114188984 A CN114188984 A CN 114188984A CN 202111475896 A CN202111475896 A CN 202111475896A CN 114188984 A CN114188984 A CN 114188984A
Authority
CN
China
Prior art keywords
synchronous
generator set
parallel
parallel operation
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111475896.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王英华
冯伟岗
赵春丽
康杰
黄超
朱小平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
Shanghai Power Equipment Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
Shanghai Power Equipment Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd, Shanghai Power Equipment Research Institute Co Ltd filed Critical Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202111475896.5A priority Critical patent/CN114188984A/zh
Publication of CN114188984A publication Critical patent/CN114188984A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/40—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
    • H02J3/42—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator with automatic parallel connection when synchronisation is achieved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种棒电源机组及其并车控制方法，该棒电源机组包括第一发电机组、第二发电机组、母线负载及负载开关，该方法包括：控制第一发电机组及第二发电机组启动；控制第一发电机组的第一出口断路器或者第二发电机组的第二出口断路器中的任一个闭合；判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件；若满足，则控制负载开关闭合将母线负载接入并列母线，同时对第一发电机组及第二发电机组启动多级同期并车检测；根据多级同期并车检测结果驱动第一出口断路器及第二出口断路器闭合，完成两套发电机组接入并列母线。本发明通过对先并列在母线的发电机组接入负载，在并车发电机组之间形成转速差，缩短同期并车时间，提高并车成功率。

Description

棒电源机组及其并车控制方法
技术领域
本发明涉及棒电源机组并车控制技术领域，尤其涉及一种棒电源机组及其并车控制方法。
背景技术
目前，压水反应堆型核电厂普遍采用两套电动发电机组(MG机组)并联作为反应堆控制棒驱动机构的电源，电动发电机组的输出端并联后经三相半波整流后供给控制棒驱动机构的线圈。
发电机组的电动机为三相异步电机，两套电动发电机组的电动机分别由厂用380V三相交流电源供电，不能进行调速，且两套电动发电机组的特性接近，在空载并车过程中，采用传统的并车方式，常常需要等待很长时间才能使两套电动发电机组相位满足同步要求。
在现有技术中，通常采用分、合电动机的方法拉开两发电机组的频率，加快相位调整，但是，频繁起停给发电机组和接触器带来较大的损害，且两发电机组的同期过程通过检测两套发电机组相位差实现，可靠性差，容易发生非同期并车故障，存在安全隐患。
发明内容
本发明提供一种棒电源机组及其并车控制方法，通过对先并列在母线的发电机组接入负载，实现并车发电机组之间形成转速差，缩短同期并车时间，通过多级同期并车检测避免非同期并车，提高空载并车成功率。
第一方面，本发明实施例提供了一种棒电源机组并车控制方法，所述棒电源机组包括第一发电机组、第二发电机组、同期检测互锁单元、母线负载及负载开关，所述第一发电机组的第一出口断路器与并列母线连接，所述第二发电机组的第二出口断路器与所述并列母线连接，所述母线负载通过所述负载开关与所述并列母线连接，所述方法包括：控制所述第一发电机组及所述第二发电机组启动；控制所述第一出口断路器或者所述第二出口断路器中的任一个闭合；判断所述棒电源机组是否满足预设同期准备条件；若满足预设同期准备条件，则控制所述负载开关闭合，将所述母线负载接入所述并列母线，同时控制同期检测互锁单元启动，对所述第一发电机组及所述第二发电机组进行多级同期并车检测；同期检测互锁单元根据多级同期并车检测结果驱动所述第一出口断路器及所述第二出口断路器闭合，完成所述第一发电机组及所述第二发电机组接入所述并列母线。
第二方面，本发明实施例还提供了一种棒电源机组，包括：第一发电机组、第二发电机组、母线负载、负载开关、同期检测互锁单元及主控单元，所述第一发电机组通过第一出口断路器与并列母线连接，所述第二发电机组通过第二出口断路器与所述并列母线连接，所述母线负载通过所述负载开关与所述并列母线连接；所述主控单元用于执行上述棒电源机组并车控制方法，驱动所述第一发电机组、所述第二发电机组、所述负载开关及所述同期检测互锁单元动作。
本发明实施例提供的棒电源机组设置第一发电机组、第二发电机组、母线负载、负载开关、同期检测互锁单元及主控单元，主控单元执行并车控制方法，该方法通过控制第一发电机组及第二发电机组启动，并控制第一出口断路器或者第二出口断路器中的任一个闭合，将一个发电机组先并列在母线上；判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件，若满足预设同期准备条件，则控制负载开关闭合，将母线负载接入并列母线，同时控制同期检测互锁单元启动，对第一发电机组及第二发电机组进行多级同期并车检测；同期检测互锁单元根据多级同期并车检测结果驱动第一出口断路器及第二出口断路器闭合，完成第一发电机组及第二发电机组接入并列母线，通过对先并列在母线的发电机组接入负载，实现并车发电机组之间形成转速差，有效缩短同期并车时间，减少机组空载并车的等待时间，同时通过多级同期并车检测降低非同期并车风险，解决现有的空载并车同期耗时长、并车可靠性差的问题，提高空载并车成功率。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种棒电源机组并车控制方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的另一种棒电源机组并车控制方法的流程图；
图3是本发明实施例一提供的又一种棒电源机组并车控制方法的流程图；
图4是本发明实施例一提供的一种棒电源机组并车控制方法的时序图；
图5是本发明实施例一提供的一种棒电源机组并车控制方法的流程图；
图6是本发明实施例二提供的一种棒电源机组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
本发明实施例一提供了一种棒电源机组并车控制方法，本实施例可适用于采用多套发电机组并联作为核电站反应堆控制棒驱动结构电源的应用场景，该核电站包括二代核电站和三代核电站(AP1000)，该方法可以由配置有特定功能模块及控制模块的棒电源机组来执行。
在本实施例中，棒电源机组包括第一发电机组、第二发电机组、同期检测互锁单元、母线负载及负载开关，第一发电机组通过第一出口断路器与并列母线连接，第二发电机组通过第二出口断路器与并列母线连接，母线负载通过负载开关与并列母线连接。
图1是本发明实施例一提供的一种棒电源机组并车控制方法的流程图，该方法可由控制单元执行，典型地，控制单元可采用PLC(Programmable Logic Controller，可编程控制器)，PLC通过运行特定程序代码实现棒电源机组并车控制。
如图1所示，该棒电源机组并车控制方法具体包括以下步骤：
步骤S1：控制第一发电机组及第二发电机组启动。
可选地，第一发电机组包括依次连接的第一启动电动机、第一飞轮、第一发电机和第一出口断路器，第二发电机组包括依次连接的第二启动电动机、第二飞轮、第二发电机和第二出口断路器，第一启动电动机及第二启动电动机可均由380V三相交流电源供电，在380V三相交流电源与第一启动电动机之间设置第一接触器，在380V三相交流电源与第二启动电动机之间设置第二接触器。
在本步骤中，可采用PLC控制单元控制第一接触器及第二接触器闭合，第一启动电动机通过联轴器带动第一发电机组运行，第二启动电动机通过联轴器带动第二发电机组运行，完成两套发电机组建压，在建压完成后，执行后续步骤。
步骤S2：控制第一出口断路器或者第二出口断路器中的任一个闭合。
在本步骤中，可在发电机建压完成后控制出口断路器闭合，第一出口断路器及第二出口断路器中有且仅有一个闭合，即言，先控制一个发电机组接入并列母线上。
示例性地，若第一发电机先输出稳定交流电源，则PLC控制单元控制第一出口断路器闭合，第二出口断路器维持断开状态，将第一发电机组接入并列母线，第二发电机组保持待并入状态；若第二发电机先输出稳定交流电源，则PLC控制单元控制第二出口断路器闭合，第一出口断路器维持断开状态，将第二发电机组接入并列母线，第一发电机组保持待并入状态。
步骤S3：判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件。
其中，预设同期准备条件是指同期并车检测启动的条件，在本实施例中，同期并车检测是指对第一发电机组及第二发电机组的压差、相位和频差等并车条件进行检测。
可选地，预设同期准备条件可包括：第一发电机组及第二发电机组中的任一个接入并列母线，且未接入并列母线的待并车机组达到预设稳压运行状态。
可选地，可采用PLC控制单元获取棒电源机组的系统运行状态参数，系统运行状态参数可包括：第一接触器和第二接触器的合闸状态、第一出口断路器和第二出口断路器的合闸状态，及第一发电机组和第二发电机组的机端电压，PLC控制单元根据系统运行状态参数判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件。
具体地，若棒电源机组满足预设同期准备条件，即言，棒电源机组达到同期并车检测启动的条件，则执行步骤S4；否则，PLC控制单元继续检测棒电源机组的系统运行状态参数。
步骤S4：控制负载开关闭合，将母线负载接入并列母线，同时控制同期检测互锁单元启动，采用同期检测互锁单元对第一发电机组及第二发电机组进行多级同期并车检测。
其中，母线负载可为三相负载。
可选地，同期检测互锁单元设置多个同期表，典型地，同期检测互锁单元可包括：第一同期表和第二同期表，第一同期表和第二同期表同时对第一发电机组及第二发电机组进行同期并车检测，根据同期并车检测结果输出检测信号，第一同期表和第二同期表设置不同的动作触发条件，以使第一同期表的同期并车控制信号和第二同期表的同期并车控制信号形成互锁，有利于改善同期并车检测效果，减少非同期并车风险。
在本步骤中，定义第一发电机组和第二发电机组中优先接入并列母线的发电机组为已并车机组，未接入并列母线的发电机组为待并车机组，将母线负载接入并列母线后，已并车机组处于轻载运行状态，待并车机组处于空载运行状态，发电机组的转速与负载负相关，第一发电机组与第二发电机组之间的转速差增大，加速同步。
步骤S5：同期检测互锁单元根据多级同期并车检测结果驱动第一出口断路器及第二出口断路器闭合，完成第一发电机组及第二发电机组接入并列母线。
其中，多级同期并车检测结果包括第一同期表的同期并车控制信号和第二同期表的同期并车控制信号，同期检测互锁单元可根据两个同期表的同期并车控制信号驱动待并车机组的出口断路器闭合，将待并车机组接入并列母线。
具体地，采用PLC控制单元对棒电源机组执行并车控制，在并车过程中，接通第一发电机组和第二发电机组的电动机电源，启动第一发电机组和第二发电机组，在实际操作过程中，第一发电机组和第二发电机组接通电源的时间存在时间间隔，控制第一出口断路器或者第二出口断路器闭合，将两套机组中的任一组先接入到并联母线上。
以优先接入第一发电机组为例，在第一发电机组建压完成后，闭合第一出口断路器，此时，第二出口断路器维持断开状态，第一发电机组处于空载运行状态，持续检测棒电源机组的系统运行状态参数，在判断棒电源机组满足预设同期准备条件之后，PLC控制单元发出同期准备指令，控制同期检测互锁单元启动。在PLC控制单元发出同期准备指令控制同期检测互锁单元启动的同时，PLC控制单元还发出闭合控制指令，控制负载开关闭合，将母线负载接入并列母线，以使优先接入并列母线的第一发电机组处于轻载运行状态，此时，待并车的第二发电机组仍然处于空载运行状态，两套发电机组之间形成转速差，缩短同期并车持续时间。
在同期检测互锁单元启动之后，多个同期表同时检测第一发电机组及第二发电机组的机端电压压差、频差和相位，同期表在压差、频差和相位满足动作触发条件时输出同期并车控制信号，多个同期表输出的同期并车控制信号之间互为闭锁，若多个同期表均输出同期并车控制信号，则同期检测互锁单元驱动第二出口断路器闭合，以使第一出口断路器第二出口断路器均闭合，第一发电机组及第二发电机组并列成功；若多个同期表中的任一同期表未输出同期并车控制信号，则第二出口断路器维持断开状态，通过多级同期并车检测结果进行互锁，降低非同期并车风险，提高空载并车成功率。
由此，本发明实施例通过对先并列在母线的发电机组接入负载，实现并车发电机组之间形成转速差，有效缩短同期并车时间，减少机组空载并车的等待时间，通过多级同期并车检测结果进行互锁，降低非同期并车风险，解决现有的空载并车同期耗时长、并车可靠性差的问题，提高空载并车成功率。
在本实施例中，通过对先并列在母线上的发电机组增加母线负载，使优先并车机组处于轻载运行状态，轻载运行状态下的发电机组的负载率一般不超过10％，有利于降低系统并车产生的能源损耗。
示例性地，定义第一发电机组或者第二发电机组的额定工况负载为RN，可设置母线负载的电阻值Ra与额定工况负载RN满足：5％*RN≤Ra≤10％*RN。
当然，本领域技术人员可根据实际需要设置母线负载的电阻值和电阻结构，对此不作限制。
可选地，图2是本发明实施例一提供的另一种棒电源机组并车控制方法的流程图，在图1的基础上，示例性地示出了一种多级同期并车检测的具体实施方式，而非对上述多级同期并车检测方法的限定。
参考图2所示，该棒电源机组并车控制方法具体包括以下步骤：
步骤S1：控制第一发电机组及第二发电机组启动。
步骤S2：控制第一出口断路器或者第二出口断路器中的任一个闭合。
步骤S3：判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件。
步骤S401：控制负载开关闭合，将母线负载接入并列母线，同时控制同期检测互锁单元启动。
步骤S402：采用第一同期表及第二同期表对第一发电机组的第一机端电压与第二发电机组的第二机端电压进行同期并车检测，其中，同期并车检测包括电压幅值、频率和相位检测。
其中，第一同期表和第二同期表的检测对象相同，例如，可设置检测对象均为第一机端电压与第二机端电压之间的压差、相位差和频差，第一同期表和第二同期表的动作触发条件不同，例如，可设置第一同期表的动作范围大于第二同期表的动作范围，若压差、相位差和频差落入第一同期表的动作范围，则第一同期表动作输出并车控制信号；若压差、相位差和频差落入第二同期表的动作范围，则第二同期表动作输出并车控制信号。
步骤S403：第一同期表判断第一机端电压与第二机端电压之间的相位差Δφ是否小于第一预设动作相位φ1。
步骤S404：第二同期表判断第一机端电压与第二机端电压之间的相位差Δφ是否小于第二预设动作相位φ2，其中，第二预设动作相位φ2小于第一预设动作相位φ1。
可选地，第一预设动作相位φ1可小于或者等于预设单同期表动作相位φ0，其中，预设单同期表动作相位φ0是指设置单个同期表根据第一机端电压与第二机端电压之间的相位差输出并车控制信号时，同期表的并车动作触发相位角。
示例性地，可设置第一预设动作相位φ1等于12°；第二预设动作相位φ2等于10°。
步骤S405：根据第一同期表及第二同期表输出的检测信号进行多级同期并车检测。
步骤S5：同期检测互锁单元根据多级同期并车检测结果驱动第一出口断路器及第二出口断路器闭合，完成第一发电机组及第二发电机组接入并列母线。
本实施例中，上述步骤S401至步骤S405示出了一种采用两个同期表对第一发电机组及第二发电机组进行两级同期并车检测的具体实施方式。
具体地，在并车过程中，PLC控制单元在判断棒电源机组满足预设同期准备条件之后，启动同期检测互锁单元，第一发电机组的第一机端电压与第二发电机组的第二机端电压进入两个同期表，第一同期表在第一机端电压和第二机端电压之间的相位差小于第一预设动作相位(例如为12°)时输出并车控制信号，第二同期表在第一机端电压和第二机端电压之间的相位差小于第二预设动作相位(例如为10°)时输出并车控制信号，第一同期表与第二同期表互为闭锁，若第一同期表及第二同期表同时输出并车控制信号，则同期检测互锁单元驱动待并车机组的出口断路器闭合，完成第一发电机组及第二发电机组并车；若第一同期表及第二同期表未同时输出并车控制信号，则同期检测互锁单元不动作，待并车机组的出口断路器维持断开，通过多级同期并车检测结果进行互锁，降低非同期并车风险，提高空载并车成功率。
可选地，图3是本发明实施例一提供的又一种棒电源机组并车控制方法的流程图，在图1的基础上，示例性地示出了一种同期检测互锁单元的工作过程。
参考图3所示，该棒电源机组并车控制方法具体包括以下步骤：
步骤S1：控制第一发电机组及第二发电机组启动。
步骤S2：控制第一出口断路器或者第二出口断路器中的任一个闭合。
步骤S3：判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件。
步骤S4：控制负载开关闭合，将母线负载接入并列母线，同时控制同期检测互锁单元启动，对第一发电机组及第二发电机组进行多级同期并车检测。
步骤S501：同期检测互锁单元获取至少两个同期检测信号，至少两个同期检测信号的开通时序至少部分重叠。
步骤S502：同期检测互锁单元根据至少两个同期检测信号输出断路器合闸信号Q，驱动第一出口断路器及第二出口断路器闭合，完成第一发电机组及第二发电机组并车。
其中，开通时序至少部分重叠指至少两个同期检测信号在某一时间段内全部为高电平信号，在所有同期检测信号均为高电平信号时，同期检测互锁单元输出的断路器合闸信号Q为高电平信号。
可选地，图4是本发明实施例一提供的一种棒电源机组并车控制方法的时序图，结合图3和图4所示，以同期检测互锁单元包括第一同期表和第二同期表为例，对同期检测互锁单元的工作过程进行详细说明。
参考图4所示，至少两个同期检测信号包括开通时序至少部分重叠的第一并车控制信号CP1和第二并车控制信号CP2，其中，第一并车控制信号CP1为长通信号，第二并车控制信号CP2为脉冲信号，典型地，第一并车控制信号CP1可为持续高电平长通信号，第二并车控制信号CP2可为100ms脉冲信号，本领域技术人员可通过设置同期表的固有参数调整同期表输出信号的信号类型，对此不作限制。
参考图4所示，可设置第一同期表的动作触发条件为第一机端电压与第二机端电压之间的相位差Δφ小于12°，设置第二同期表的动作触发条件为第一机端电压与第二机端电压之间的相位差Δφ小于10°，即言，第一同期表在检测到第一机端电压与第二机端电压之间的相位差小于12°时，输出的第一并车控制信号CP1翻转为高电平信号；第二同期表在检测到第一机端电压与第二机端电压之间的相位差小于10°时，输出的第二并车控制信号CP2翻转为高电平信号。
具体地，在同期检测互锁单元启动之后，第一发电机组的第一机端电压与第二发电机组的第二机端电压进入两个同期表，第一机端电压与第二机端电压之间的相位差逐渐减小，若第一机端电压与第二机端电压之间的相位差大于或者等于12°，则第一并车控制信号CP1和第二并车控制信号CP2均为低电平信号，即第一同期表和第二同期表均检测到机组不满足同期并车条件，同期检测互锁单元输出的断路器合闸信号Q为低电平信号，处于断开状态的出口断路器(例如为第二出口断路器)继续维持断开状态。
若第一机端电压与第二机端电压之间的相位差大于10°且小于12°，则第一并车控制信号CP1为高电平信号，第二并车控制信号CP2为低电平信号，即第二同期表检测到机组不满足同期并车条件，同期检测互锁单元输出的断路器合闸信号Q为低电平信号，处于断开状态的出口断路器(例如为第二出口断路器)继续维持断开状态。
若第一机端电压与第二机端电压之间的相位差小于10°，则第一并车控制信号CP1和第二并车控制信号CP2均为高电平信号，同期检测互锁单元输出的断路器合闸信号Q为高电平信号，断路器合闸信号Q驱动处于断开状态的出口断路器(例如为第二出口断路器)闭合，由此，通过设置多级同期并车检测进行互锁，避免发生非同期并车，有利于提高并车可靠性。
可选地，棒电源机组满足预设同期准备条件，包括：待并车机组的机端电压大于或者等于预设稳压运行电压；且待并车机组的出口断路器处于非合闸状态；且待并车机组的接触器处于合闸状态；且接入并列母线的已并车机组带电运行。
可选地，可通过下述方法判断接入并列母线的已并车机组是否带电运行：
1)判断已并车机组的出口断路器是否处于合闸状态；
2)判断已并车机组的并列机端电压是否大于额定电压下限阈值，例如，额定电压下限阈值可等于额定电压UN的20％；
若已并车机组的出口断路器处于合闸状态，或者已并车机组的并列机端电压大于额定电压下限阈值，则判定接入并列母线的已并车机组带电运行。
具体地，在接入母线负载及启动同期检测互锁单元之前，判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件，获取第一出口断路器的第一合闸状态及第二出口断路器的第二合闸状态，将出口断路器处于合闸状态下的发电机组确定为已并车机组，将出口断路器处于非合闸状态下的发电机组确定为待并车机组；获取待并车机组的待并入机端电压，判断待并入机端电压是否大于或者等于预设稳压运行电压，例如预设稳压运行电压可等于额定电压UN的95％，若待并入机端电压大于或者等于预设稳压运行电压(例如为95％UN)，且待并车机组的出口断路器处于非合闸状态；且待并车机组的接触器处于合闸状态；且接入并列母线的已并车机组带电运行，则确定棒电源机组满足预设同期准备条件，PLC控制单元发出同期准备指令，启动同期检测互锁单元，并发出闭合控制指令，将母线负载接入并列母线，通过细化同期准备控制的触发条件，提高空载并车的可靠性。
可选地，图5是本发明实施例一提供的一种棒电源机组并车控制方法的流程图。
参考图5所示，在第一发电机组及第二发电机组接入并列母线之后，还包括以下步骤：
步骤S6：对第一出口断路器及第二出口断路器进行合闸状态检测。
步骤S7：根据合闸状态检测结果控制负载开关断开。
其中，负载开关可为三相接触器，负载开关的控制端与PLC控制端连接，负载开关在PLC控制单元驱动下开通或者关断。
具体地，在并车过程中，PLC控制单元持续检测第一出口断路器及第二出口断路器的合闸状态，若第一出口断路器及第二出口断路器均处于合闸状态，则PLC控制单元判定第一发电机组及第二发电机组并列成功，输出负载分闸控制指令，控制负载开关关断，断开母线负载与并列母线的连接，完成两台发电机组的空载并列过程，由此，在并车过程中，在优先并车的发电机组上增加并车负载，加速两套发电机组的同步，在并车成功后，切断并车负载，有利于降低电源系统损耗。
实施例二
基于上述实施例，本发明实施例二还提供了一种棒电源机组，该棒电源机组可执行本发明任意实施例所提供的棒电源机组并车控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图6是本发明实施例二提供的一种棒电源机组的结构示意图。
如图6所示，该棒电源机组00包括：第一发电机组10、第二发电机组20、母线负载R1、负载开关KM1、同期检测互锁单元30及主控单元40，第一发电机组10包括依次连接的第一启动电动机M1、第一飞轮SET1、第一发电机G1和第一出口断路器QF1，第二发电机组20包括依次连接的第二启动电动机M2、第二飞轮SET2、第二发电机G2和第二出口断路器QF2，第一发电机组10通过第一出口断路器QF1与并列母线L连接，第二发电机组20通过第二出口断路器QF2与并列母线L连接，母线负载R1通过负载开关KM1与并列母线L连接；主控单元40用于执行上述棒电源机组并车控制方法，驱动第一发电机组10、第二发电机组20、负载开关KM1及同期检测互锁单元30动作。
可选地，负载开关KM1可为三相接触器。
具体地，在并车过程中，主控单元40先控制第一发电机组10和第二发电机组20启动建压，在发电机组建压完成后，先控制一个发电机组接入并列母线，两台机组均处于空载运行状态，主控单元40判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件，并在棒电源机组满足预设同期准备条件之后，闭合负载开关KM1并启动同期检测互锁单元30，将母线负载R1接入已并车机组，一台发电机组空载运行，一台发电机组轻载运行，使第一发电机组10和第二发电机组20之间形成转速差，加速同步，同期检测互锁单元设置多个同期表对第一发电机组10和第二发电机组20进行多级同期并车检测，根据多级同期并车检测结果驱动第一出口断路器QF1及第二出口断路器QF2闭合，完成发电机组并车。
可选地，如图6所示，同期检测互锁单元30包括同期准备开关K1、同期并车开关K2、第一同期表S1和第二同期表S2，第一同期表S1的动作相位为第一预设动作相位，第二同期表S2的动作相位为第二预设动作相位，第二预设动作相位小于第一预设动作相位，第一预设动作相位小于或者等于预设单同期表动作相位；同期准备开关K1用于接收主控单元40发送的同期准备指令，并在接收到同期准备指令后控制第一同期表S1及第二同期表S2启动；第一同期表S1用于对第一发电机组10的第一机端电压Uab1及第二发电机组20的第二机端电压Uab2进行电压幅值、频率和相位检测，并根据相位检测结果输出第一并车控制信号；第二同期表S2用于对第一发电机组的第一机端电压Uab1及第二发电机组的第二机端电压Uab2进行电压幅值、频率和相位检测，并根据相位检测结果输出第二并车控制信号；同期并车开关K2用于根据第一并车控制信号及第二并车控制信号输出断路器合闸信号，驱动第一出口断路器QF1及第二出口断路器QF2闭合。
具体地，主控单元40在判断棒电源机组满足预设同期准备条件之后，输出同期准备指令，控制同期准备开关K1闭合，将第一机端电压Uab1与第二机端电压Uab2输入第一同期表S1和第二同期表S2。在第一机端电压Uab1与第二机端电压Uab2之间的相位差小于第一预设动作相位时，第一同期表S1输出的第一并车控制信号为高电平信号；在第一机端电压Uab1与第二机端电压Uab2之间的相位差小于第二预设动作相位时，第二同期表S2输出的第二并车控制信号为高电平信号。
可选地，第一并车控制信号和第二并车控制信号的开通时序至少部分重叠，第一并车控制信号可为长通信号，第二并车控制信号可为脉冲信号，若第一并车控制信号和第二并车控制信号均为高电平信号，则同期并车开关K2输出的断路器合闸信号为高电平信号，驱动第一出口断路器QF1及第二出口断路器QF2闭合,完成并车。
可选地，预设同期准备条件包括：第一发电机组及第二发电机组中的任一个接入并列母线，且未接入并列母线的待并车机组达到预设稳压运行状态。
可选地，棒电源机组满足预设同期准备条件，包括：待并车机组的机端电压大于或者等于预设稳压运行电压；且待并车机组的出口断路器处于非合闸状态；且待并车机组的接触器处于合闸状态；且接入并列母线的已并车机组带电运行。
可选地，在第一发电机组及第二发电机组接入并列母线之后，主控单元40还用于对第一出口断路器及第二出口断路器进行合闸状态检测，并根据合闸状态检测结果控制负载开关断开，完成并车。
本发明实施例提供的棒电源机组设置第一发电机组、第二发电机组、母线负载、负载开关、同期检测互锁单元及主控单元，主控单元执行并车控制方法，该方法通过控制第一发电机组及第二发电机组启动，并控制第一出口断路器或者第二出口断路器中的任一个闭合，将一个发电机组先并列在母线上；判断棒电源机组是否满足预设同期准备条件，若满足预设同期准备条件，则控制负载开关闭合，将母线负载接入并列母线，同时控制同期检测互锁单元启动，对第一发电机组及第二发电机组进行多级同期并车检测；同期检测互锁单元根据多级同期并车检测结果驱动第一出口断路器及第二出口断路器闭合，完成第一发电机组及第二发电机组接入并列母线，通过对先并列在母线的发电机组接入负载，实现并车发电机组之间形成转速差，解决现有的空载并车同期耗时长、并车可靠性差的问题，有效缩短同期并车时间，减少机组空载并车的等待时间，同时通过多级同期并车检测降低非同期并车风险，提高空载并车成功率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种棒电源机组并车控制方法，其特征在于，所述棒电源机组包括第一发电机组、第二发电机组、同期检测互锁单元、母线负载及负载开关，所述第一发电机组的第一出口断路器与并列母线连接，所述第二发电机组的第二出口断路器与所述并列母线连接，所述母线负载通过所述负载开关与所述并列母线连接，所述方法包括：
控制所述第一发电机组及所述第二发电机组启动；
控制所述第一出口断路器或者所述第二出口断路器中的任一个闭合；
判断所述棒电源机组是否满足预设同期准备条件；
若满足预设同期准备条件，则控制所述负载开关闭合，将所述母线负载接入所述并列母线，同时控制同期检测互锁单元启动，对所述第一发电机组及所述第二发电机组进行多级同期并车检测；
同期检测互锁单元根据多级同期并车检测结果驱动所述第一出口断路器及所述第二出口断路器闭合，完成所述第一发电机组及所述第二发电机组接入所述并列母线。
2.根据权利要求1所述的棒电源机组并车控制方法，其特征在于，对所述第一发电机组及所述第二发电机组进行多级同期并车检测，包括：
采用第一同期表及第二同期表对所述第一发电机组的第一机端电压与所述第二发电机组的第二机端电压进行同期并车检测，所述同期并车检测包括电压幅值、频率和相位检测；
所述第一同期表判断所述第一机端电压与所述第二机端电压之间的相位差是否小于第一预设动作相位；
所述第二同期表判断所述第一机端电压与所述第二机端电压之间的相位差是否小于第二预设动作相位，所述第二预设动作相位小于所述第一预设动作相位；
根据所述第一同期表及所述第二同期表输出的检测信号进行多级同期并车检测。
3.根据权利要求2所述的棒电源机组并车控制方法，其特征在于，所述第一预设动作相位小于或者等于预设单同期表动作相位。
4.根据权利要求1所述的棒电源机组并车控制方法，其特征在于，所述根据多级同期并车检测结果驱动所述第一出口断路器及所述第二出口断路器闭合，包括：
所述同期检测互锁单元获取至少两个同期检测信号，所述至少两个同期检测信号的开通时序至少部分重叠；
所述同期检测互锁单元根据所述至少两个同期检测信号输出断路器合闸信号，驱动所述第一出口断路器及所述第二出口断路器闭合。
5.根据权利要求4所述的棒电源机组并车控制方法，其特征在于，所述至少两个同期检测信号包括开通时序至少部分重叠的第一并车控制信号和第二并车控制信号，所述第一并车控制信号为长通信号，所述第二并车控制信号为脉冲信号。
6.根据权利要求1所述的棒电源机组并车控制方法，其特征在于，所述预设同期准备条件，包括：所述第一发电机组及所述第二发电机组中的任一个接入所述并列母线，且未接入所述并列母线的待并车机组达到预设稳压运行状态。
7.根据权利要求6所述的棒电源机组并车控制方法，其特征在于，所述棒电源机组满足预设同期准备条件，包括：
所述待并车机组的机端电压大于或者等于预设稳压运行电压；
且所述待并车机组的出口断路器处于非合闸状态；
且所述待并车机组的接触器处于合闸状态；
且接入所述并列母线的已并车机组带电运行。
8.根据权利要求1所述的棒电源机组并车控制方法，其特征在于，在所述第一发电机组及所述第二发电机组接入所述并列母线之后，还包括以下步骤：
对所述第一出口断路器及所述第二出口断路器进行合闸状态检测；
根据合闸状态检测结果控制所述负载开关断开，完成并车。
9.一种棒电源机组，其特征在于，包括：第一发电机组、第二发电机组、母线负载、负载开关、同期检测互锁单元及主控单元，所述第一发电机组的第一出口断路器与并列母线连接，所述第二发电机组的第二出口断路器与所述并列母线连接，所述母线负载通过所述负载开关与所述并列母线连接；
所述主控单元用于执行所述权利要求1-8中任一项所述的棒电源机组并车控制方法，驱动所述第一发电机组、所述第二发电机组、所述负载开关及所述同期检测互锁单元动作。
10.根据权利要求9所述的棒电源机组，其特征在于，所述同期检测互锁单元包括同期准备开关、同期并车开关、第一同期表和第二同期表；
所述同期准备开关用于接收所述主控单元发送的同期准备指令，并在接收到同期准备指令后控制所述第一同期表及所述第二同期表启动；
所述第一同期表用于对所述第一发电机组的第一机端电压及所述第二发电机组的第二机端电压进行电压幅值、频率和相位检测，并根据检测结果输出第一并车控制信号；
所述第二同期表用于对所述第一发电机组的第一机端电压及所述第二发电机组的第二机端电压进行电压幅值、频率和相位检测，并根据检测结果输出第二并车控制信号；
所述同期并车开关用于根据所述第一并车控制信号及所述第二并车控制信号输出断路器合闸信号，驱动所述第一出口断路器及所述第二出口断路器闭合。
CN202111475896.5A 2021-12-06 2021-12-06 棒电源机组及其并车控制方法 Pending CN114188984A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111475896.5A CN114188984A (zh) 2021-12-06 2021-12-06 棒电源机组及其并车控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111475896.5A CN114188984A (zh) 2021-12-06 2021-12-06 棒电源机组及其并车控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114188984A true CN114188984A (zh) 2022-03-15

Family

ID=80542376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111475896.5A Pending CN114188984A (zh) 2021-12-06 2021-12-06 棒电源机组及其并车控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114188984A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101764415A (zh) * 2009-12-16 2010-06-30 南京弘毅电气自动化有限公司 一种同期合闸的多cpu协同处理方法
CN201584857U (zh) * 2009-12-31 2010-09-15 中国核动力研究设计院 基于无刷发电机的反应堆控制棒驱动机构电源
US20150333519A1 (en) * 2012-12-21 2015-11-19 Daiichi Techno Co., Ltd. Control method and control system for parallel operation between different types of power generator
CN105186577A (zh) * 2015-10-12 2015-12-23 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 一种核电控制棒驱动机构电源系统和并车方法
KR20160077350A (ko) * 2014-12-22 2016-07-04 한국전기연구원 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법
CN107546779A (zh) * 2017-08-02 2018-01-05 中国长江电力股份有限公司 一种发电机主动频率跟踪同期方法
CN109921471A (zh) * 2019-02-26 2019-06-21 南方电网调峰调频发电有限公司 一种发电机组多次同期并列系统与方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101764415A (zh) * 2009-12-16 2010-06-30 南京弘毅电气自动化有限公司 一种同期合闸的多cpu协同处理方法
CN201584857U (zh) * 2009-12-31 2010-09-15 中国核动力研究设计院 基于无刷发电机的反应堆控制棒驱动机构电源
US20150333519A1 (en) * 2012-12-21 2015-11-19 Daiichi Techno Co., Ltd. Control method and control system for parallel operation between different types of power generator
KR20160077350A (ko) * 2014-12-22 2016-07-04 한국전기연구원 마이크로그리드의 전력계통 동기 투입을 제어하기 위한 장치 및 그 방법
CN105186577A (zh) * 2015-10-12 2015-12-23 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 一种核电控制棒驱动机构电源系统和并车方法
CN107546779A (zh) * 2017-08-02 2018-01-05 中国长江电力股份有限公司 一种发电机主动频率跟踪同期方法
CN109921471A (zh) * 2019-02-26 2019-06-21 南方电网调峰调频发电有限公司 一种发电机组多次同期并列系统与方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3813219B1 (en) Multiple unit parallel auxiliary converter synchronous soft startup networking control strategy
US8305024B2 (en) Motor starting and switching
CN106602962B (zh) 基于高压变频器电机控制系统的工变频运行同步切换方法
US9419439B2 (en) Reconnecting a wind power plant to a utility grid
CN108649608B (zh) 用于轨道列车的辅助变流器及其启动控制方法
JP6983821B2 (ja) グリッド形成モードにおいて多数の電力変換器を開始する電力システム及び方法
CN100373760C (zh) 感应电动机的控制方法
CN102570934A (zh) 抽水蓄能机组静止变频器工况励磁系统启动控制方法
CN107979096A (zh) 一种大型调相机启动并网过程中的励磁控制方法
CA3003497C (en) Closed-transition variable-frequency drive apparatus and methods
CN111654125A (zh) 一种多工作模式永磁同步电机及其控制方法
CN116865346B (zh) 储能逆变器并离网切换方法、系统、电子设备和存储介质
CN202034929U (zh) 一种高压双变频带动双电机软起动的控制装置
CN114188984A (zh) 棒电源机组及其并车控制方法
CN103501042A (zh) 具备自动调节能力的孤网下厂用电切换系统及方法
CN106899241B (zh) 一种无刷双馈电机启动控制装置及方法
CN107707175B (zh) 一种电驱压缩机的失电跨越控制系统和方法
CN212114916U (zh) 一种多工作模式永磁同步电机
CN109494971B (zh) 一种柔性直流输电系统直流母线短接情况下的启动策略
CN215646645U (zh) 飞机起动发电机
CN111162681B (zh) 交-直-交型直驱永磁牵引变流器及其控制方法、系统
CN112600240A (zh) 基于虚拟同步机的微网并离网切换策略
CN216904708U (zh) 具备双电压等级输入和整机冗余功能的变频器拓扑结构
CN110190668A (zh) 一种热备调速供电系统
CN219740037U (zh) 一种级联式变频器二拖三无电抗器无扰切换系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination