SID-2D型
单对象微机准同期装置
使用说明书
深圳市智能设备开发有限公司
二ΟΟ三年五月
目 录
一、概 述 ..................................................................................................................................... 1 二、主要功能及技术指标 ................................................................................................................. 1 1. 主要功能 ..................................................................................................................................... 1 2. 技术指标 ..................................................................................................................................... 1 三、基本原理及组成 ......................................................................................................................... 2 1. 自动准同期并列 ......................................................................................................................... 2 2. 断路器合闸时间的测量： ......................................................................................................... 4 3. 均压控制： ................................................................................................................................. 4 4. 发电机过电压保护： ................................................................................................................. 5 5. 自检： ......................................................................................................................................... 5 6. 电源： ......................................................................................................................................... 5 四、结构与接线 ................................................................................................................................. 5 五、使用说明 ..................................................................................................................................... 7 1. 操作面板 ..................................................................................................................................... 7 2. 参数设置及功能选择 ................................................................................................................. 8 3. 工作状态: .................................................................................................................................. 10 六、调试及电压整定 ....................................................................................................................... 11 七、SID-2D型控制器与上位控制计算机的联机 ......................................................................... 12 八、现场调试注意事项 ................................................................................................................... 12 九、订货需知 ................................................................................................................................... 13 十、联系地址及开户银行 ............................................................................................................... 14 附录 SID-2D型微机准同期控制器接线图（示例） ................................................................... 15
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一、概 述
SID-2D型单对象微机准同期控制器，是既可用于水、火电厂同步发电机组快速并网，又可用于输电线路快速并网的复合功能型的智能控制器，特别适用于小容量的发电厂内机组、线路及变电所线路的自动并网，具有很高的性能价格比。
SID-2D型控制器的突出特点是：由于在结构上采用了全封闭式和完整的磁屏蔽措施，对输入信号采用了光电隔离和数字滤波，对频率控制采用了模糊控制技术，具有良好的均频控制和均压控制品质，从而能快速促成准同期条件的到来，其快速性极为突出。而合闸控制在软件及硬件上采取了多重闭锁，绝无误合闸的可能性。由于不仅考虑了并网时的频差，还考虑了其变化率 (通常说的加速度 )，同时还采用了合闸角的预测技术，因此可以万无一失地捕捉到第一次出现的准同期时机，而且能绝对保证发电机或两解列系统联络线在无相差的情况下并入电网。它具有自同期的速度、准同期的精度。这不仅节约发电机并网前的空转能耗，更关键的是对于保证电力系统事故时快速投入备用机组，保证电力系统事故解列后快速再并网，确保系统安全稳定运行具有重大意义。此外，本控制器适用于任何开环点的合环并网。所具有的与上位控制计算机以开关量方式进行通讯的功能，为实现机组的实时控制和全厂自动化奠定了基础
二、主要功能及技术指标
1. 主要功能
1) 在进行机组准同期过程中，能有效地进行均频控制和均压控制，尽快促成准同期条件的到来。
2) 在进行线路同期过程中，如断路器两侧系统已解列，控制器将在解列后的第一次出现的零相角差时，将断路器立即重合上。如断路器两侧系统并未解列，此时在断路器两端将出现一个功角和电压差，控制器将在整定的功角及电压差值的范围内将断路器立即重合上。条件不符时将发出遥信信号。 3) 机组或线路的各种控制参数包括：断路器合闸导前时间、合闸允许频差、均频控制系数、均压控制系数、允许压差、允许功角等，以上参数均可就地带电重新设置或修改。
4) 具备过压保护功能，一旦机组电压出现超出给定的过压值时（过压值可根据用户要求进行整定），立即输出一降压信号，并闭锁加速控制回路，直至机组电压恢复正常为止。 5) 具备待并侧TV低压闭锁功能及系统侧TV低压闭锁功能。
6) 具备完善的自检功能，能定时地检查控制器内部各部件的工作情况，一旦发现错误，立即显示相应出错信息，指示出错部位，并同时以接点形式输出报警信号。当失电时，也以接点形式输出失电信号。
7) 每次并网时，都自动测量和显示“断路器操作回路实际合闸时间”，作为是否需要修改原来设置的“断路器合闸导前时间”整定值的依据，以使下次合闸更加精确无误。此外，这
一功能也提供了鉴别断路器是否有故障的依据。 8) 控制器具有远方复位信号接口，可用于中央控制台在必要时进行远方复位操作，或由上位机对控制器实现复位操作。
9) 控制器的标准配置工作电源可直接使用交流220V或直流220V、110V供电,或用户指定的其它电压等级的电源供电.
2. 技术指标
1) 输入信号：
Tel:0755-83663989 1 Fax:0755-83663603
WebSite: http://www.szidd.com E-mail:szidd@163.net A、待并侧电压互感器A相电压：100V或100V/3 ； B、系统侧电压互感器A相电压：100V或100V/3 ；
C、并列断路器常开辅助接点
D、远方复位信号(常开按钮空接点)：一对；
E、待并对象类型选择信号（常开空接点） 2) 输出信号：
所有输出信号均为继电器输出：AC 220V/5A 或DC 220V/ 0.5A。
A、输出的控制信号有：加速、减速、升压、降压、合闸等控制信号； B、输出的报警信号有：自检出错、失电、功角越限等信号。 3) 参数整定范围：
(1) 导前时间：20-999ms，步距1ms
(2) 允许频差：0.05-0.5Hz步距0.01Hz (3) 允许电压差：?3-25%额定电压，连续可调 (4) 均频控制系数：0-1.00，步距0.01 (5) 均压控制系数：0-1.00，步距0.01 (6) 允许功角： 0-50? ，步距1?
4) 工作电源：AC 220V、50 HZ 或 DC 220V或DC 110V 5) 绝缘强度：
弱电回路对地： 工频500V、1分钟； 强电回路对地： 工频1750V、1分钟； 强弱电回路之间：工频1000V、1分钟。 6) 工作环境： 环境温度：10℃～+50℃； 相对湿度：不大于80％。
三、基本原理及组成
SID-2D型控制器工作原理如图3-1所示。CPU配有EPROM、 EEPROM、RAM和若干定时计数器及并行接口等芯片，组成一个专用微机控制系统，下面就各主要功能的原理进行介绍。
1. 自动准同期并列
1)机组自动准同期并列
当待并列发电机的电压、频率与系统相应值相近(即压差、频差在允许范围内）时，待并机组断路器的主触头应在相角差Φ=0° 时闭合。这时冲击电流在相应频差、压差允许条件下最小，从而大大减少了机组的冲击受损。允许差值越小，其冲击电流越小，但这将影响并列的快速性。因此，允许值可根据实际要求选择。
为精确满足上述并列条件，一个理想的准同期并列过程应该是在操作人员发出并网操作命令后，便能有效地对机组的电压和频率进行控制，使其尽快地平稳地接近系统值，并在达到允许值时有能力使其不再偏离允许值，且在此前提下，准确捕捉第一次出现Φ=0°的时机。.确切地说，即在Φ=0°到来前相当于断路器合闸时间的时刻发出并网命令，将机组并入电网。这种理想的准同期并列过程，要求自动准同期装置具有优良的均压及均频控制功能，并能不失时机地捕捉第一次出现的同期时机。一般机组所配备的励磁调节器都具有较好的调压性能，因此自动准同期装置无需在调压功能上考虑过多。但不同机组的调速器具有很大的特性差异，因此，为了取得快速、平稳的准同期效果，要求自动准同期装置不仅应具有优良的均频控制
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品质而且还应对不同调速器具备良好的自适应能力。为此，SID-2D型控制器采用了模糊控制原理来实施均频控制。 程序存储器 参数存储器 数据存储器 定时计数器
微
处 理 器
计数器 分频 相敏 光电 隔离 输入口 整流滤波 变压器隔离 远方复位及辅助接点输入 输入口 光电 隔离 输出口 逻辑阵列 驱动器 继电器组 控制信号输出 TV 图 3-1原理框图
模糊控制的基本思想是模拟人脑的功能。人脑的思维不能用一个确切的数学函数来表达，而是基于靠实践经验所建立的一些模糊概念之上的，模糊控制理论是依据模糊数学的知识来作出模糊决策。一般模糊控制器是根据被控量的偏差Ｅ及偏差的变化率Ｃ按模糊推理规则确定控制量Ｕ。
通常把 E 分八挡。即分别为负大、负中、负小、负零、零、正小、正中、正大。把 C和 U分成七挡。即分别为负大、负中、负小、零、正小、正中、正大。这样就可以按照人们的实践经验确定控制量U与偏差E、变化率C的关系,并列出一张模糊推理规则表(见表3-1)。 表3-1 模糊推理规则表 E U 正大 正中 正小 正零 负零 负小 负中 负大 C TV 正大 正中 正小 零 负小 负中 负大 零 正小 正中 正中 正大 正大 正大 零 零 正小 正中 正中 正大 正大 负中 负小 零 正小 正小 正中 正大 负中 负小 零 零 正小 正中 正大 负大 负中 负小 零 零 正小 正中 负大 负中 负小 负小 零 正小 正中 负大 负大 负中 负中 负小 零 零 负大 负大 负大 负中 负中 负小 零
d?f 在准同期过程中将根据待并机组与系统的频差Δf及Δf '（）对
dt小表现为每次控制脉冲的持续时间，即脉冲宽度τ。所以在模糊控制器中Δf即为E，Δf ' 即为C，于是可写出：
U= g(Δf，Δf ')
式中g为模糊控制算法。
我们将每组Δf及Δf '按设定的调频系数ＫF所产生的控制量Ｕ值列出一张模糊控制表，将其存在内存中。SID-2D 型控制器即按此表进行均频控制。根据机组调速器的特性，整定不同调频系数KF值，在机组运行时试设不同的K值，最终找到一个控制过程既快且稳的KF值，从而实现对不同调速器都有良好的自适应性能。
众所周知，机组在并网过程中的转速是变化的。特别是作为运行备用的水轮机组、燃气
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