SID-2C系列微机同期控制器2CM说明书(7[1].091版)

目录一概述......................................................................11主要功能................................................................12技术指标...............................................................2二工作原理..................................................................21电力系统并网的两种情况..................................................22差频并网合闸角的数学模型................................................23均频与均压控制的方式...................................................3三结构与接线................................................................41外形尺寸...............................................................42面板说明(面板如下图)...................................................43后面板说明.............................................................5四使用说明..................................................................71参数整定...............................................................82工作..................................................................113测试..................................................................124测试模块的使用........................................................14五SID-2CM型控制器与上位机的联机............................................151硬件连接...............................................................152控制器设置.............................................................153上位机监控软件.........................................................15六SID-2CM微机同期控制器端子接线表..........................................16七SID-2CM型微机同期控制器二次线设计示例....................................18附录1参数整定范围和步长...................................................19附录Ⅱ通讯协议（见附件）...................................................20附录Ⅲ同期二次线设计要点...................................................20附录Ⅳ（SID-2CM安装尺寸图）.................................................22附录Ⅴ同步表视频模块......................................................23（7.091版）1我们致力推动世界电力技术的科技进步！一概述SID-2C是深圳市智能设备开发有限公司在总结前七代产品运行经验的基础上，在硬件设计及软件设计上作了较大的改进。除了保留原有产品的精确性及快速性的优点外，还增加了全汉字显示及与上位机进行通讯的功能。这为电站分布式控制系统（DCS）增加了一个重要的智能终端。不仅使运行人员在同期控制器的安装现场可以看到有关并网过程中的各种信息，还能在远方的集控站对并网过程了如指掌。SID-2C系列微机同期控制器有两类产品:SID-2CT适用于1～12条线路并网用，SID-2CM适用于1～12台、条发电机或线路并网复用。各类产品均备有内置试验检测单元，毋需借助其它仪器设备即可进行控制器的例行试验、故障检测及外电路正确性校核等工作。SID-2C系列微机同期控制器的突出特点是能自动识别差频和同频同期性质，确保以最短的时间和良好的控制品质促成同期条件的实现，并不失时机的捕捉到第一次出现的并网机会。本使用说明书可供8个同期点的SID-2CM-8和12个同期点的SID-2CM-12共用。1主要功能1）SID-2CM有8～12个通道可供1~12台、条发电机或线路并网复用，或多台同期装置互为备用，具备自动识别并网性质的功能，即自动．．识别当前是差频并网还是同频并网（合环）。2）设置参数有：断路器合闸时间、允许压差、过电压保护值、允许频差、均频控制系数、均压控制系数、允许功角、并列点两侧TV二次电压实际额定值、系统侧TV二次转角、同频调速脉宽、并列点两侧低压闭锁值、同频阈值、单侧无压合闸、无压空合闸、同步表功能。3）控制器以精确严密的数学模型，确保差频并网（发电机对系统或两解列系统间的线路并网）时捕捉第一次出现的零相差，进行无冲击并网。4）控制器在发电机并网过程中按模糊控制理论的算法，对机组频率及电压进行控制，确保最快最平稳地使频差及压差进入整定范围，实现更为快速的并网。5)控制器具备自动识别差频或同频并网功能。在进行线路同频并网（合环）时，如并列点两侧功角及压差小于整定值将立即实施并网操作，否则就进入等待状态，并发出遥信信号。6）控制器能适应任意TV二次电压，并具备自动转角功能。7)控制器运行过程中定时自检，如出错，将报警，并文字提示。8)在并列点两侧TV信号接入后而控制器失去电源时将报警。三相TV二次断线时也报警，并闭锁同期操作及无压合闸。9)发电机并网过程中出现同频时，控制器将自动给出加速控制命令，消除同频状态。控制器可确保在需要时不出现逆功率并网。10)控制器完成并网操作后将自动显示断路器合闸回路实际动作时间，并保留最近的8次实测值，以供校核断路器合闸时间整定值的精确性。11)控制器提供与上位机的通讯接口（RS-232、RS-485），并提供通讯协议，和必需的开关量应答信号，以满足将同期控制器纳入DCS系统的需要。12)控制器采用了全封闭和严密的电磁及光电隔离措施，能适应恶劣的工作环境。13)控制器供电电源为交直流两用型，能自动适应110V、220V交直流电源供电。14)控制器输出的调速、调压及信号继电器为小型电磁继电器，合闸继电器则有小型电磁继电器及特制高速、高抗扰光隔离无触点大功率MOSFET继电器两类供选择，后者动作时间不大于2毫秒，长期工作电压可达直流1000V，接点容量直流6安。在接点容量许可的情况下，可直接驱动断路器，消除了外加电磁型中间继电器的反电势干扰。15)控制器内置完全独立的调试、检测、校验用试验装置，不需任何仪器设备即可在现场进行检测与试验。16）可接受上位机指令实施并列点单侧无压合闸或无压空合闸。17）在需要时可作为智能同步表使用。18）控制器提供同步表视频转换器可选件，将同步表的相位、压差、频差及合闸信息通过视频电缆传送到控制室大屏幕的视频输入端。2我们致力推动世界电力技术的科技进步！2技术指标1）输入待并断路器两侧的TV二次电压为100伏或100/3伏，或一侧为线电压，另一侧为相电压。各并列点均可分别对系统侧TV二次电压进行转角设置，故不需隔离变压器和转角变压器。2）全部输入开关量（并列点选择、远方复位、起动同期工作、单侧无压合闸确认、无压空合闸确认、断路器辅助接点等）均为常开空接点。3）输出开关量（加速、减速、升压、降压、合闸、功角越限、报警、失电等）控制信号使用小型电磁继电器常开空接点（“失电”为常闭）,接点容量220VAC，5A或220VDC，0.5A。在合闸回路使用光隔离无触点MOSFET继电器时为1000VDC.6A（选件）。4)RS-232及RS-485通讯接口各一个。5)工作电源110～220伏交直流电源均可，功耗不大于20伏安。6)绝缘强度：弱电回路对地：500伏50赫1分钟强电回路对地：2000伏50赫1分钟强弱电回路间：1000伏50赫1分钟7)工作环境：工作温度：0C～50C、贮存温度：-20Ｃ～70Ｃ相对湿度：不大于90%二工作原理1电力系统并网的两种情况并网的确切定义：断路器联接两侧电源的合闸操作称之为并网，并网有以下两种情况：1）差频并网：发电机与系统并网和已解列两系统间联络线并网都属差频并网。并网时需实现并列点两侧的电压相近、频率相近、在相角差为0度时完成并网操作。2）同频并网：未解列两系统间联络线并网属同频并网（或合环）。这是因并列点两侧频率相同，但两侧会出现一个功角，的值与联接并列点两侧系统其它联络线的电抗及传送的有功功率成比例。这种情况的并网条件应是当并列点断路器两侧的压差及功角在给定范围内时即可实施并网操作。并网瞬间并列点断路器两侧的功角立即消失，系统潮流将重新分布。因此，同频并网的允许功角整定值取决于系统潮流重新分布后不致引起新投入线路的继电保护动作，或导致并列点两侧系统失步。2差频并网合闸角的数学模型准同期的三个条件是压差、频差在允许值范围内时应在相角差为零时完成并网。压差和频差的存在将导致并网瞬间并列点两侧会出现一定无功功率和有功功率的交换，不论是发电机对系统，或系统对系统并网对这种功率交换都有相当承受力。因此，并网过程中为了实现快速并网，不必对压差和频差的整定值限制太严，以免影响并网速度。但发电机并网时角差的存在将会导致机组的损伤，甚至会诱发后果更为严重的次同步谐振（扭振）。因此一个好的同期装置应确保在相差为零时完成并网。在差频并网时，特别是发电机对系统并网时，发电机组的转速在调速器的作用下不断在变化，因此发电机对系统的频差不是常数，而是包含有一阶、二阶或更高阶的导数。加之并列点断路器还有一个固有的合闸时间tk，同期装置必须在零相差出现前的tk时发出合闸命令，才能确保在=0时实现并网。或者说同期装置应在=0到来前提前一个角度k发出合闸命令，k与断路器合闸时间tk、频差s、频差的一阶导数dtds及频差的二阶导数2s2dtd等有关。其数学表达式为：3k2s22ksksktdtd61tdtd21t同期装置在并网过程中需不断快速求解该微分方程，获取当前的理想提前合闸角k。并不断快速测量当前并列点断路器两侧的实际相差，当=k时装置发出合闸命令，实现精确的零相差并网。不难看出获得精确的断路器合闸时间tk（含中间继电器）是非常重要的，因此SID-2C系列准同期控3我们致力推动世界电力技术的科技进步！制器具有实测tk的功能。同时也不难看出计算机对k的计算和对的测量都不是连续进行的，而是离散进行的。从而使得我们不一定能恰好捕获k=的时机。这就会导致并网的快速性受到极大的影响。本控制器用另一微分方程实现对合闸时机的预测，可靠实现捕捉第一次出现的并网时机，使并网速度达到极值。3均频与均压控