第２９卷第４期电力自动化设备Ｖ０１．２９Ｎｏ．４２００９年４月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＡｐｒ．２００９＠双单片机实现的双原理自动准同期并列装置江亚群１，何怡刚１，黄纯１，潘华２（１．湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙４１００８２；２．湖南省超高压输变电公司，湖南长沙４１００１５）摘要：研制了一种用双单片机实现的双原理自动准同期并列装置，该装置内部采用插件式结构，有２个单片机插件，分别采用侧重于硬件电路和软件算法的同期检测原理，ＣＰＵ采用８０２９６ＳＡ单片机。当２个单片机检测到同期条件符合时，才发出并列合闸信号，可最大限度地避免非同期误并列。装置采用一种基于加窗插值傅里叶变换及校正原理的准同期并列测量算法，在采样频率固定、发电机频率范围变化大的情况下，可同时精确测量并列两侧电压参数，保证并列的准确性和快速性。关键词：自动准同期；发电机；电力系统；双单片机；ＣＰＵ中图分类号：ＴＭ７６；ＴＰ２７３文献标识码：Ａ文章编号：１００６—６０４７（２００９）０４—００８７—０４０引言插件、单片机插件Ｉ、单片机插件Ⅱ、开关量插件、人机接口面板、电源插件等组成，如图１所示（图中，Ａ为目前，微机型自动准同期并列装置实现的原理、并列点选择、Ｂ为远方复位、Ｃ为断路器辅助触点）。方法主要有２类：一类用硬件电路测量并列双方电压频率和相角差，另一类则通过交流采样用数值算法计算２个电压频率和相角差。前者侧重于硬件，ＣＰＵ插件Ｉｉ通信口开关量………………～Ｔ……。Ｐ………一插件运算简单，对ＣＰＵ运算速度要求低，目前被相当一ＡＢ部分同期装置采用［１’６３；但该方法需要频差和角差测ＴＶ电ＡＣ—ＲＭｓ变换ｉＡＩＤ；８０２９６ＳＡ光电压量硬件电路，且其测量精度易受输入信号中的噪声、变换磊；菱磊蓊蠢鬻．．隔离．Ｃ继电器组高次谐波及其他扰动的影响。后者侧重软件计算，及不需专用频差和角差测量电路，测量精度及同期性调调压调速能取决于频率、相角及幅值的微机算法。传统应用ＴＶ于同期并列的电参量测量算法（如傅里叶变换算法Ｅ７－８］、递推最ｄ，－－乘算法等【９］），均要求对信号进行同步采样，否则会出现较大的误差。但并列装置测卜幢幽喾合闸信号量的２个电压信号频率不等，且发电机电压的频率会Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｑｕａｓｉ—ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ在一个较大范围内变化，同时实现２个信号的整周期采样十分困难。为此，出现了一些改进算法［１０。儿］。电压变换及调理插件将并列两侧电压变换成微文中研制一种基于双原理的准同期并列装置。机适合处理的小电压信号，再用低通滤波消除信号装置采用２个单片机捅件，它们分别采用侧重于硬中的高次谐波和噪声，然后将调理后的信号送２个件和侧重于软件的同期原理独立运行，同时计算幅单片机插件。单片机插件Ⅱ通过交流采样和数值计值差、频率差和预报同期点；只有当２个单片机检测算检测同期条件和预测同期点，并通过并行口将恒到同期条件符合时，装置才发出合闸并列信号。由定越前时间的并列指令送单片机插件Ｉ。单片机插于２个单片机插件的工作原理和硬件电路不同，同件Ｉ采用以硬件为主的方式检测同期条件，当同期时误判同期条件的概率几乎为０，从而可最大限度地条件不满足时，闭锁并列信号出口，并发出调速、调避免非同期误并列。装置通过采用新的电压参数估压信号；当频率差、幅值差均满足同期条件时，在给计算法等措施，同时保证并列的准确性和快速性。定的相角差范围内，开放并列信号出口。仅在出口开放的时间段内，来自单片机插件Ｉ的并列信号才ｌ装置结构及硬件系统设计能送至开关量插件，经继电器驱动后进行并列操作。１．１装置结构同期参数的整定等通过人机接口面板的小键盘和液装置内部采用插件式结构，由电压变换及调理晶显示器以汉字菜单的方式进行。１．２基于ＰＳｌ３的单片机系统设计收稿日期：２００８—０３—２４；修回日期：２００８—０９—１２２个单片机插件均采用８０２９６ＳＡ单片机。该单基金项目：国家自然科学基金项目（５０６７７０１５）；湖南省电力片机是Ｉｎｔｅｌ公司在８０１９６系列单片机的基础上推科研攻关项目（２００３０３０１）出的具有ＤＳＰ功能的１６位单片机，其运算速度远万方数据０电力自动化设备第２９卷高于８０１９６，特别适合于在线数据处理的场合，为同期检测的实时性提供了保障。采用可编程单片机通用外围接Ｉ＝１芯片ＰＳＤ４１３５Ｇ２。该芯片能与８０２９６ＳＡ总线直接接口，它集成了ＦｌａｓｈＲＯＭ、ＳＲＡＭ、通用Ｉ／０口和多种可编程逻辑器件。装置所需的大容量程序存储器、数据存储器以及多个Ｉ／Ｏ口和地址译码器，１片ＰＳＤ４１３５Ｇ２即可满足，提高可靠性，且降低成本。Ａ／Ｄ转换采用１２位８通道Ａ／Ｄ转换芯片ＭＡＸｌ９７，它单电源供电，输入电压范围可软件设定，自带多路转换开关，转换速率高。２单片机插件Ｉ及基于硬件电路的同期检测单片机插件Ｉ采用以硬件电路为主的方式检测同期条件，它由单片机系统、幅值测量电路、频率及相角差测量电路等构成。电压幅值测量电路用真有效值变换芯片将交流电压信号转换为直流电压信号；频率和相角差测量基于波形过零原理，测量电路用电压比较器和逻辑电路将并列两侧电压周期及它们的相角差变换成相应的矩形波的高电平宽度，８０２９６ＳＡ单片机用ＨＳＩ测量矩形波的高电平宽度，计算得到并列两侧电压的频率和相角差；然后，进行同期条件判断，开放并列合闸信号，或闭锁合闸信号并发出均频、均压信号。当电压信号中含有谐波、噪声时，电压信号的过零点会发生偏移，甚至可能在一个周期内出现２次以上，影响频率和相角差测量的准确性和可靠性。为此，插件采用集成开关电容滤波器设计了截止频率为１４０Ｈｚ的３阶Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ低通滤波器，先对信号滤波，抑制谐波和噪声干扰。３单片机插件Ⅱ及其电压参数检测算法单片机插件Ⅱ先对并列两侧电压信号交流采样，然后通过数值运算进行同期条件检测和预报同期点。同期检测和预报的基础是并列两侧电压频率、幅值及相角等参数的实时估计。本文采用一种基于加窗插值傅里叶变换及校正原理［１２－３．４］的准同期并列测量算法。在采样频率固定不变的情况下，该算法可以对频率在较大范围内变化的信号进行频率、相角和幅值的较精确的测量。３．１算法原理根据同期并列检测响应速度的要求，同时考虑到算法的计算量，设定采样频率为８００Ｈｚ。以这一固定频率同时对并列两侧电压采样，得到发电机电压ｕｃ（￡）和系统电压“ｘ（￡）的采样值序列ｕｃ，（竹）、“ｘ（竹）。通过Ｕｃ，（行）、“ｘ（九）求取２个电压的频率、幅值和相角。对“（以）（表示ｕａ（７２）或“ｘ（胛））加长度Ｎ一３２的周期对称的Ｂａｒｔｌｅｔｔ窗，得到序列窗口甬数值ＵＷＦ（，２），即ＵＷＦ（ｎ）一“（竹）硼（行）（，２＝Ｏ，１，２，…，Ｎ—１）。ＵＷＦ（疗）的频谱为万方数据ｗ）一南器ｅ－ｉ州ｆｒ，＝Ｗ册１ｃ，…‰（厂）一Ｕ（，）Ｗ（厂）（１）由Ｂａｒｔｌｅｔｔ窗的频谱特性［７］知：眠ｃｐ＝丙２≮群一意端ｕ’ｗ。（厂）为实函数，Ｃ＝ｎＮＴ。＝Ｏ．０４ｕ为常数。假设被检测电压为单频率信号，设“（ｔ）一Ｌｋｃｏｓ（２７ｃ，１￡＋口），则ｕ（，）：绛ｅ｝９８（ｆ一＾）＋簪ｅ－ＪＯ８（ｆ－ｋｆｌ）（３）由式（１）（２）（３），ＵＷＦ（行）的频谱为ＵｗＦ（ｆ）＝警Ｗｏ（ｆ－－ｆ１）ｅ—ｊ［ｃ‘严＾卜刃＋等Ｗｏ（ｆｋ－ｆ１）ｅ—ｊ［ａ，＋，１件刃在厂一，。附近，忽略负频率分量等Ｗ。（，＋ｆｔ）Ｘｅ－ｉ［ｃ（ｆ＋ｆ１）＋以，贝０有ＵｗＦ（ｆ）＝訾Ｗ。（ｆ－ｆ１）ｅ＿ｊ［ｃ‘，啊，１卜刃（４）ＵｗＦ（ｆ）相位谱为垂（厂）＝口一Ｃ（厂一厂１）（５）对ＵｗＦ（厂）以ｆｏ＝１／（ＮＴ５）一２５Ｈｚ为间隔抽样，可得序列｛ＩＡＷＦ（胛）（挖＝１，２，…，Ｎ一１）｝的离散傅里叶变换ＤＦＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）ＵｗＦ（志）：Ｕｗｖ（ｋ）＝Ｕｗｓ（ｆ）Ｉ，．％，¨ｋ一１，２，…，Ｎ一１Ｕ、】ｌｒＦ（足）的相角为ｃＰ（ｋ）一中（厂）Ｉ，；梳一曰一Ｃ（ｋｆｏ—ｆ１）（７）信号频率＾在２５～７５Ｈｚ中变化时，令＾一（２＋口）ｆｏ（其中，一Ｏ．５≤口≤Ｏ．５），由式（４）（６）：‰（２）＝警ｗｏ（一口＾）ｅｊ‘叫。州’一等Ｗｏ（一口厶）ｅ“”㈨若能求得口，则亦可求得“（￡）的频率、幅值和相角：Ｕｍ＿蹁＾＝５０＋２５ａ（８）（９）口＝西（２）一ａ７ｃ（１０）ｆＵｗＦ（２）Ｉ、垂（２）由ＵＷＦ（刀）的Ｎ点ＤＦＴ求得。将“（￡）在时域平移Ｔ。得Ｕ，（￡）：“ｌ（￡）＝Ｍ（￡＋ｔ）一Ｕ。ｓｉｎ（２∥１￡＋２７ｃ厂ｌＬ＋口）＝Ｌｋｓｉｎ（２７【厂ｌｔ＋０１）０１＝２７ｃ厂１Ｔ。＋曰＝０．００２５７ｒ＾＋口。由“。（￡）采样得“１（＂），再用长度Ｎ的窗Ｗ（行）加权截断得ＵｌｗＦ（卵）＝“１（＂）锄（行）（”＝０，１，２，…，Ｎ一１）。依照式（７）推导方法同理得ＵｌＷＦ（以）在厂一ｋｆｏ处的相角为第４期汀亚群．等：双单片机实现的双嗯理自动准同期并列装置垂ｌ（忌）一口ｌ—Ｃ（ｋｆｏ—Ａ）（１１）式（１１）减式（７），并令志＝２得：△①＝垂ｌ（２）一垂（２）＝舅一日一ｏ．００２５丌厂１（１２）式中口－（２）由｛“，、）ｌｒＦ（咒））的Ｎ点ＤＦＴ求得ｉ于是有＾＝４００△中／７ｃ（１３）。：』！二堑！一！！鲤＝至互（】４）ｆ０一～由式（１２）（１４）和（８）（９）（１０）可计算电压“（ｆ）（即ＭＧ（￡）或“ｘ（￡））的频率、幅值和相角，从而得到２个电压的频率差、幅值差和相角差，进行同期条件检测和同期点预报。３．２算法仿真分析算法推导时假设电压为单频率信号，并忽略了负频率的影响。当信号中含有谐波分量时，如果信号频率Ａ＝２／（Ｎｔ）＝５０Ｈｚ，负频率分量及谐波分量在ｆ＝ｆ，处均为０，对厂１处频谱分析无影响，电压参数估计误差为零。当厂１在５０Ｈｚ附近时，根据Ｂａｒｔｌｅｔｔ窗的频谱特性（主瓣宽２／（ＮＴ。）＝５０Ｈｚ，在厂＝５０Ｈｚ处为０，且其导数亦为０），加窗信号的负频率分量及各谐波分量在，一厂ｌ处取很小的值，电压参数估计会有误差，但误差较小。假设系统电压“ｘ（ｔ）＝１００ＣＯＳ（２兀＾ｔ）＋５ｃｏｓ（４兀＾ｆ＋＇ｃ／３）＋２０ｃｏｓ（６ｘｆｘ￡一氕）（Ｖ），令ｆｘ＝４９．８Ｈｚ不变；设发电机电压ｕｃ（ｔ）一Ａ１ｃｏｓ（２矶￡）＋０．１Ａ１ｃｏｓ（６，Ｃｏｔ＋７ｃ）（Ｖ），其中＾一（４５＋￡）Ｈｚ，即从４５Ｈｚ开始以１Ｈｚ／ｓ的速度加速，Ａ。＝（９５＋ｆ）（Ｖ），即从９５Ｖ开始以１Ｖ／ｓ的速度升压。图２－－－－４分别给出采用本文算法的发电机与系统电压的频率差△厂ｅ。、幅值差△Ａ和相角差Ａａ的仿真计算误差（未考虑噪声及Ａ／Ｄ量化误差影响）。图５则为２个电压相角差△口随时间变化的情况。仿真计算中，系统电压的频率、幅值、相角误差仅约为０．００１５Ｈｚ、０．００６％和０．０１。，工程上几乎可忽略不计；测量误差主要是发电机参数的计算误差。发电机参数计算误差由３个方面的原因引起。原因１，发电机频率偏离５０Ｈｚ；原因２，发电机频率和幅值不断变化，信号不为严格周期信号；原因３，某一时刻的参数测量值，是由在这之前的时间窗内的信号采样值计算求得，计算值滞后于实际值。当发电机频率接近５０Ｈｚ时，原因１引起的误差很小；发电机频率和电压幅值变化速率较小时，原因２、３引起的误差也较小。０．２５罢≤ｏ．日－４）．２５０２４６８１０ｔ／ｓ图２频率差的仿真计算误差△厶Ｆｉｇ．２Ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ万方数据０．６摹；０弋司－０．６０２４６８１０ｔ／Ｓ图３幅值差的仿真计算误差△Ａ。。Ｆｉｇ．３Ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆａｍｐｌｉｔｕｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ一２Ｖ｝０司－２Ｏ２４６８１０ｔ／ｓ图４相角差的仿真计算误差Ａ口。。Ｆｉｇ．４Ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｐｈａｓｅａｎｇｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ一２００、ｏ８司一２００Ｏ２４６８１０ｔ／ｓ图５发电机电压和系统电压相角差△仗。Ｆｉｇ．５Ｐｈａｓｅａｎｇｌｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｇｅｎｅｒａｔｏｒｖｏｌｔａｇｅａｎｄｓｙｓｔｅｍｖｏｌｔａｇｅ３．３同期点预报方法计算求得当前的频率差ａｆ及其变化率ａｆ’（即ａｆ的导数，用差分的方法求得）后，根据设定的恒定越前时间ｔ，，可计算对应的越前相角毋：８ｙ＝２ｈａｆｔｙ＋ｎＡｆ７（￡ｙ）２（１５）若当前相角差与艿，的和接近０或２７ｃ（差值小于设定值），则发出并列合闸信号。注意．按前述算法在某时刻ｔ计算得到的相角和相角差，实际上是ｔ一０．０４ｓ时刻的相角和相角差，因此，在计算越前相角文时，应把这０．０４ｓ的时间考虑进去，即式（１５）中的￡，应为实际整定越前时间（对应断路器等的动作时间）再加上０．０４Ｓ。图５中，若并列允许的频率差、幅值差分别为０．３Ｈｚ和５％，则第１个同期并列点应出现在ｔ＝４．６１３９Ｓ的时刻。设恒定越前时间为０．３Ｓ，根据电压参数估计算法和同期点预报公式（１５），仿真得到装置在ｔ＝４．３１７５Ｓ时发出并列信号。不考虑断路器动作时间误差，合闸时（ｆ一４．６１７５ｓ）断路器两侧电压相角差为０．２３。。上述仿真表明，算法精度较高。采用本文算法，每隔１．２５ｍｓ即可进行一次同期条件检测和同期点预报。可准确捕捉第１次同期合闸机会，实时性和同期快速性能好。所研制装置的各项性能指标［１５一均通过了某电力试验研究所的测试，并经现场试运行后，通过科研鉴定。ＱＩＡＮＳｈｅｎｇ．ＷＡＮＧＦｕｍｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ４结论ａ．研制了由双单片机系统实现的双原理自动准同期并列装置。装置中一块单片机插件采用基于硬件电路的测量方法进行同期条件检测，另一单片机插件则采用交流采样和数字算法测量同期参数和预报同期点。２个单片机插件相互监视对方是否运行正常，并只有两者均检测到并列两侧电压满足同期并列条件时，装置才发出合闸命令，可最大限度地避免误合闸。ｂ．装置采用基于异步采样的准同期并列算法。该算法不需要对电压信号进行整周期采样，在采样频率固定不变的情况下，可对频率不等且频率在较大范围内变化的并列双方电压信号进行频率、幅值和相角的快速、准确测量；算法计算量小，易实现。ｃ．采用具有ＤＳＰ功能的高性能８０２９６ＳＡ单片机，并在单片机系统设计中采用ＰＳＤ技术。装置具有硬件结构简单、体积小，成本低、可靠性高等特点。参考文献：［１－１杨冠城．电力系统自动装置原理［Ｍ７．３版．北京：巾国电力出版芊十。２００５．Ｅ２３彭晓涛．王少荣，程时杰．高性能微机自动准同期装置／ｊ］．电力系统自动化，２００２．２６（５）：７５－７７．ＰＥＮＧｄｕａｌ—ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒａｕｔｏｍａｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｕｕｆＬＴｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｄｅｖｉｃｅ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ。１９９９，２３（１４）：４８—５０．［７］李振然．利用富里口ｒ变换实现微机自动准同期［ＪＪ．继电器，１９９４，２２（４）：３５—４０．ＬＩＺｈｅｎｒａｎ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｍａｔｉｃＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｍｌｒｅａｌｉｚｅｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｒ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，１９９４．２２（４）：３５—４０．［８］陈小桥．周水斌，王先堵．等．一种新的相位（差）算法及其在自动准同期中的应用口］．武汉大学学报：Ｔ学版．２００３，３６（６）：９６—９９．ＣＨＥＮＸｉａｏｑｉａｏ．ＺＨＯＵＳｈｕｉｂｉｎ．ＷＡＮＧＸｉａｎｐｅｉ。ｅｔａＬＡｎｅｗｐｈａｓｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｕｔｏｍａｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍｅｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｅｎ—ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｂａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００３．３６（６）：９６－９９．［９］李振然．基于递推最小二乘算法和自适应采样的微机白动准同期［Ｊ］．电工电能新技术，１９９５（３）：１—６．ＬＩＺｈｅｎｒｅｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｒｅｃｏｒｓｉｖｅｌｅａｓｔａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄａｄｓｐｔｉｖｅｓａｍｐｌｉｎｇｒｅａｌｉｚｅｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒａｕｔｏｍａｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｒ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ．１９９５（３）：１—６．［１０］周斌．一种适用于自动准同期装置的改进傅立叶相位差算法［Ｊ］．继电器．２００７，３５（２０）：３７—３９。５０．ＺＨ（）ＵＢｉｆＬｔｒａｎｓｆｏｒｍｆｏｒＡｎｉｍｐｒｏｖｅｄｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒａｎｃｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄＦｏｕｒｉｅｒｄｅｖｉｃｅ口］．Ｒｅｌａｙ．２００７，３５（２０）：３７。３９·５０．［１１］黄纯．何怡刚，江亚群．一种新的自动准同期并列算法的研究［Ｊ］．中国电ｑｍｉ—ｓｙｎｃｈｒｏｔｘｘｔｓ机工程学撤．２００５．２５（３）：６０—６４．ＨＵＡＮＧＣｈｕｎ．ＨＥＹｉｇａｎｇ。儿ＡＮＧＹａｑｕｒＬＮｏｖｅｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｍａｒｉｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ．２００５，２５（３）：６０。６４．［１２］ＨＡＲＲＩＳＦＪ．Ｏｎｔｈｅｕ女ｏｆｗｉｎｄｏｗｓｆｏｒｈａｒｍｏｎｉｃａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｔｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅＦｏｕｒｉｅｒｔｒｆｌｎｓｆｏｍ［３３．ＰｒｏｃＩＥＥＥ．１９７８．６６（１）：５卜８３．［１３］张伏生．耿中行．葛耀中．电力系统谐波分析的高精度Ｆ下Ｔ算法［刀．中国电机Ｔ程学报．１９９９，１９（３）：６３－６６．ＺＨ／ＬＮＧＦｕｓｈｅｎｇ，ＧＥＮＧＺｈｏｎｇｘｉｎｇ．ＧＥＹａｏｚｈｏｎｇ．ＦＦＴａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈｈｉｇｈｆｏｒｈａｒｍｏｎｉｃａｎａｌｙｓｉｓｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣｓＥＥ．１９９９．１９（３）：６３—６６．Ｓｈａｏｍｎｇ．ＣＨＥＮＧＸｉａｏｔａｏ．ＷＡＮＧＳｈｌｊｉ．Ａｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［１４３丁康，罗江凯，澍明．离散频谱时移相位差校正法［Ｊ］．应用数学和力学．２００２．２３（７）：７２９—７３５．ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ—ｂａｓｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃｑｕａｓｉ—ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｍａｒｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ．２００２，２６（５）：７５—７７．ｄｅｖｉｃｅ［Ｊ］．Ａｕｔｏ—ＤＩＮＧＫａｎｇ．ＬＵＯＪｉａｎｇｋａｉ．ＸＩＥＭｉｎｇ．Ｔｉｍｅ—ｓｈｉｆｔｉｎｇｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇｏｆｐｈａ．∞ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄａｎｄ［３３郭建．周斌．新型微机６１动准同期装置设计ＥＪ］．电力自动化设备．２００５。２５（８）：７７—８１．ＧＵＯＪｉａｎ，ＺＨＯＵＢｉｎ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ—ｂａｓｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃｑｕａｓｉＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２００５，ｄｉｓｃｒｅｔｅｓｐｅｃｔｒｕｍ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓＭｅｃｈａｎｉｃｓ。２００２，２３（７）：７２９—７３５．－ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ２５（８）：７７—８１．ｄｅｖｉｃｅ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ［４］粟梅。郭旭东，官诗军．一种新型的微机自动准同期装置［Ｊ］．电力系统自动化．２０００．２４（２）：６０—６１．ＳＵＭｅｉ．ＧＵＯＸｕｄｏｎｇ．ＧＵＡＮａｕｔｏｍａｔｉｃ［１５］许昌继电器研究所．ＪＢ／Ｔ３９５０—１９９９中华人民共和国机械行业标准——自动准同期装置ｆｉｓ］．北京：国家机械工业局．１９９９．（责任编辑：汪仪珍）作者简介：ＳｈｉｊｕｒｔＮｅｗｔｙｐｅｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ－ｂａｓｅｄｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓ—ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ［ＪｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ江亚群（１９７卜）。女，湖南桃源人，副教授．博士研究生，主要研究方向为电工理论与新技术（Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｑｕｎｊｉａｎｇ＠２１ｃｍｃｏｒｎ）ｔ何怡刚（１９６６一），男．湖南邵阳人，教授，博士研究生导师，博士，主要研究方向为电工理论与新技术；黄纯（１９６６一），男。湖南沅江人。教授，博士．主要研究方向为电力系统自动化；潘华（１９６６一），男，湖南长沙人，高级工程师．硕士，主要研究方向为高压输变电技术。ｔｅｎ＇ＬＨ。２０００。２４（２）：６０—６１．［５］张晓英。党存禄，王树东．基于单片机和ＣＰＬＤ的同步发电机自动准同期装置设计［Ｊ］．电力自动化设备。２００７。２７（８）：１０２—１０５．ＺＨＰｕＮＧＸｉａｏｙｉｎｇ．ＤＡＮＧＣｕｎｌｕ．ＷＡＮＧＳｈｕｄｏｎｇ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｑｕａｓｉ—ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇｄｅｖｉｃｅｂａｓｅｄｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｎｄＣＰＬＤ口］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ．２００７。２７（８）：１０２—１０５．［６］钱晟，汗福明．黄立军．智能双微机自动准同期装置的设计口］．电力系统自动化。１９９９，２３（１４）：４８—５０．Ｄｕａ卜ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ—ｂａｓｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃｑｕａｓｉ－ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｗｉｔｈｔｗｏＭＣＵｓＪＩＡＮＧＹａｑｕｎｌ，ＨＥＹｉｇａｎ９１，ＨＵＡＮＧＣｈｕｎｌ，ＰＡＮＨｕａｊ（１．Ｃｏｌｌｅｇｅｏｆ日ｅｃｔｒｉｅａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２。Ｃｈｉｎａ；２．ＥｘｔｒａＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＣｏｍｐａｎｙｏｆＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００１５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｕａｌ—ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ—ｂａｓｅｄｑｕａｓｉ－ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｗｏｉｎｄｅｐｅｎ－ｄｅｎｔ８０２９６ＳＡＭＣＵｍｏｄｕｌｅｓ。ｒｕｎｎｉｎｇｕｎｄｅｒｈａｒｄｗａｒｅ—ｂａｓｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅ—ｂａｓｅｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｒｅｓｐｅｃ—ｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｐａｒａｌｌｅｌｉｎｇｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｉｓｓｕｅｄｏｎｌｙｗｈｅｎｂｏｔｈＭＣＵｍｏｄｕｌｅｓｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｃｏｎｄｉ—ｔｉｏｎｓｔｏａｖｏｉｄｉｍｐｒｏｐｅｒｐａｒａｌｌｅｌｉｎｇ．ＴｈｅｗｉｎｄｏｗｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｒｅｄｉｓｃｒｅｔｅＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｓｐｅｃｔｒｕｍｔｏｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｕｓｅｄｉｎｑｕａｓｉ—ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｍｅａｓｕｒｅｐｒｅｃｉｓｅｌｙｔｈｅｅｌｅｃ—ｒａｔｅ，ｅｖｅｎｔｒｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｂｏｔｈｇｅｎｅｒａｔｏｒｔｅｒｍｉｎａｌａｎｄｓｙｓｔｅｍｂｕｓｗｉｔｈｆｉｘｅｄｓａｍｐｌｉｎｇｔｏｒｗｈｅｎｔｈｅｇｅｎｅｒａ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｖａｒｉｅｓｇｒｅａｔｌｙ，ｗｈｉｃｈＴｈｉｓｅｎｓｕｒｅｓｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｒａｐｉｄｐａｒａｌｌｅｌｉｎｇ．ｐｒ面ｅｃｔｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉ他（５０６７７０１５）ａｎｄｔｈｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｊｅｃｔｏｆＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｉｎＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ（２００３０３０１）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｃｑｕａｓｉ－ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ；ｔｗｏＭＣＵｓ；ＣＰＵＰ咿万方数据双单片机实现的双原理自动准同期并列装置
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
江亚群， 何怡刚， 黄纯， 潘华， JIANG Yaqun， HE Yigang， HUANG Chun， PAN Hua江亚群,何怡刚,黄纯,JIANG Yaqun,HE Yigang,HUANG Chun(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙,410082)， 潘华,PAN Hua(湖南省超高压输变电公司,湖南长沙,410015)电力自动化设备
ELECTRIC POWER AUTOMATION EQUIPMENT2009，29(4)1次
1.杨冠城 电力系统自动装置原理 2005
2.彭晓涛.王少荣.程时杰 高性能微机自动准同期装置[期刊论文]-电力系统自动化 2002(05)3.郭建.周斌 新型微机自动准同期装置设计[期刊论文]-电力自动化设备 2005(08)
4.粟梅.郭旭东.官诗军 一种新型的微机自动准同期装置[期刊论文]-电力系统自动化 2000(02)
5.张晓英.党存禄.王树东 基于单片机和CPLD的同步发电机自动准同期装置设计[期刊论文]-电力自动化设备2007(08)
6.钱晟.汗福明.黄立军 智能双微机自动准同期装置的设计[期刊论文]-电力系统自动化 1999(14)7.李振然 利用富里叶变换实现微机自动准同期 1994(04)
8.陈小桥.周水斌.王先培 一种新的相位(差)算法及其在自动准同期中的应用[期刊论文]-武汉大学学报(工学版)2003(06)
9.李振然 基于递推最小二乘算法和自适应采样的微机自动准同期 1995(03)
10.周斌 一种适用于自动准同期装置的改进傅立叶相位差算法[期刊论文]-继电器 2007(20)
11.黄纯.何怡刚.江亚群 一种新的自动准同期并列算法的研究[期刊论文]-中国电机工程学报 2005(03)12.HARRIS F J On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform1978(01)
13.张伏生.耿中行.葛耀中 电力系统谐波分析的高精度FFT算法[期刊论文]-中国电机工程学报 1999(03)14.丁康.罗江凯.谢明 离散频谱时移相位差校正法[期刊论文]-应用数学和力学 2002(07)15.许昌继电器研究所 JB/T 3950-1999.中华人民共和国机械行业标准--自动准同期装置 1999
1.期刊论文 郭雷.吴慧颖.焦立娜 发电机自动准同期并网断路器拒合原因分析 -科技信息2009(14)
在电力系统中有着数以千计的发电机组,并网操作是电厂最频繁的操作之一.虽然自动准同期装置得到广泛应用并能够实现快速、安全、稳定的并网,但是并网时并网断路器拒合的现象时有发生,严重的影响了电厂的正常运行和经济效益.为了能够快速查找和解决此类故障,本文作了详细的介绍.
2.期刊论文 李业兴.邓志杰.李文慧 基于DSP的自动准同期装置的设计与实现 -电气应用2006,25(8)
在电力系统中,自动准同期装置在发电机并列操作中起着重要作用.为进一步提高电力系统并列操作的安全性和可靠性,研制了一种基于DSP技术的新型自动准同期装置,该装置硬件系统结构简单、性能可靠,能够快速、准确地实现发电机并网.详细叙述了装置的原理和软硬件设计,并且给出采用CAN总线技术与上位机通信的方案.
3.学位论文 邹华 PLC应用于发电机自动准同期控制的研究和探讨 1999
该文着重研究了PLC(可编程控制器)用于发电机自动准同期的控制,探讨了以PLC作为自动准同期控制系统主控单元的可行性.该文还设计了一个以TSX37-22 PLC为核心的自动准同期控制系统.PLC具有可靠性高、抗干扰能力强等优点,它的模块化的框架结构和可视化的故障诊断功能使得整个控制系统设计简单、可靠.该自动准同期控制系统以TSX 37-22为控制核心,采用乘积频率转换器AD7750构成压差检测前置回路,压频转换在数字域里实现,以确保转换精度.频差和相角差检测前置回路则由比较器LM393将正弦电压信号转变为方波信号.利用TSX 37-22的高速计数功能对压差、频差和相角差检测前置回路产生的频率信号进行计数处理并最终获得所需的压差、频差和相角差信息.该文给出了控制系统具体的软、硬件设计方法,并对其进行了调试和实验验证.实验结果初步表明PLC用于发电机自动准同期控制是可行的.该文对PLC用于发电机自动准同期控制进行了有意义的探讨,为促成将来控制系统朝着集成化、模块化方向发展迈出了一步.
4.期刊论文 张建光 CM-320双微机自动准同期控制器技术特点分析与实际应用 -科技资讯2008(3)
电力系统发电机同期并网是电网系统和发电机可靠安全运行的重要环节,快速可靠同期并网既保证电网和发电机的安全运行,又能提高发电机组的运行经济效益.本文对CM-320双微机自动准同期控制器的控制原理、软件流程、硬件组成的功能分析和实际应用.
5.会议论文 曾翔君.陶慧斌.申忠如.丁晖 关于发电机并网的研究 2000
发电机在启动以后,最终要并入电网运行.发电机并网要求发电机满足准同期条件,否则,将给发电机带来巨大损害,从而造成重大事故.发电机并网是发电厂的一件大事,要求准确、快速.准确是安全的保障,而快速则可减小发电机的空转损耗.目前,发电厂普遍对发电机并网引起的冲击、并网时间作了严格的规定,成为全厂重要的安全指标.现在,除了少数小型发电厂仍然采用手动方式,大多数都是借助专用仪器——同期装置来完成发电机的并网的.随着计算机工业的发展和数字技术的迅猛进步,研制使用能够自动实现发电机并网的智能仪器已成为发电厂技术革新和自动化改造的重要课题.本文探讨了发电机安全并入电网所需的各种条件,借助工程计算软件MATLAB强大的数值分析及绘图功能对不同条件下的并网过程进行了仿真分析,从而得出了一些重要的结论.这些结论为自动准同期装置的研制提供了理论根据,提出了一个实际可行的研制方案.本文可供正在进行同类研究的其他技术人员参考.
6.期刊论文 张小飞 NAS965微机自动准同期装置在热电厂的应用 -冶金动力2010(2)
随着电力系统的快速发展和大容量机组的增多,发电机组的并网操作显得更加重要.针对目前马钢热电总厂自动准同期装置存在的问题,简述了NAS965微机自动准同期装置的工作原理、主要功能及成功应用.
7.期刊论文 曾翔君.刘国伟.申忠如.霍大渭 发电机并网的仿真研究 -西北电力技术2001,29(6)
发电机并网要求满足准同期条件,并网要求准确、快速.准确可以保障安全和减少对发电机并网引起的冲击,而快速则能够减小发电机的空转损耗.随着计算机工业的发展和数字技术的迅猛进步,研制使用能够自动实现发电机并网的智能仪器已成为发电厂技术革新和自动化改造的重要课题.本文探讨了发电机安全并入电网所需的条件,借助工程计算软件MATLAB强大的绘图功能对不同条件下的并网过程进行了仿真分析,从而得出了一些重要的结论.这些结论为自动准同期装置的研制提供了理论根据.
8.会议论文 范立新 浅谈大型发电机自动准同期回路的调试 2008
介绍了目前大型发电厂发电机自动准同期典型回路情况，分析了发电机自动准同期回路可能存在的问题,提出了对发电机自动准同期回路全面检查调试的方法和注意事项，使发电机同期并网时能更安全、可靠。
9.期刊论文 范立新 浅谈大型发电机自动准同期回路的调试 -江苏电机工程2008,27(z1)
介绍了目前大型发电厂发电机自动准同期典型回路情况,分析了发电机自动准同期回路可能存在的问题,提出了对发电机自动准同期回路全面检查调试的方法和注意事项,使发电机同期并网时能更安全、可靠.
10.学位论文 丁涛 微机型自动准同期装置的研制 2004
准同期并列是电力系统中一项重要操作.准同期并列必须平滑而又快速.发电机电压与系统电压之差必须足够小,避免合闸时发电机电枢绕组电流过大,对发电机联轴系统产生冲击.这就要求并列合闸时断路器两侧电压的幅值差、频率差和相角差都足够小.基于单片机的自动准同期装置是最具代表性的并列装置.该文中研制的基于单片机的自动准同期装置能够直接精确测量两侧的电压.两侧的电压差决定了发电机的调节方向和幅度.可以通过键盘灵活地把整定值设定得十分精细.频率差决定了发电机的转速需要增加还是减少.电压幅值差决定了发电机电压是需要升高还是降低.在发电机机端的电压值和频率值满足要求的前提下,两侧电压的相位差在断路器合闸瞬间应尽接近于零.该装置中采用了作者设计的一种精密测量相位差的电路.装置的相关硬-和软件设计保证了合闸瞬间的相位差小于允许合闸相角差.对两电压的电压差、频率差和相位差的严格控制确保平滑、迅速地将发电机并入电网.装置具备在准同期过程开始之前检测两侧电压的相序的功能,并且能够在合闸后及时在线测量动作回路的合闸时间.每次将在线测得的合闸时间存入EEROM,作为下次确定越前时间的参考.
1.陈庆旭.余华武 一种面向多对象的自动准同期装置[期刊论文]-电力自动化设备 2010(4)
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