專利名稱：全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置及方法。
背景技術(shù)：
船舶電站通常由若干臺(tái)三相交流同步發(fā)電機(jī)組成，根據(jù)船舶電力負(fù)載需求，由2 臺(tái)或2臺(tái)以上發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。在待并發(fā)電機(jī)接入到船舶電網(wǎng)之前，需要對(duì)待并發(fā)電機(jī)的 相序、電壓、頻率、相位進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)待并發(fā)電機(jī)的相序、電壓、頻率、相位與電網(wǎng)的相序、電 壓、頻率、相位一致時(shí)，方可進(jìn)行同步合閘并車。但目前，船舶電站發(fā)電機(jī)并車控制多為模擬 式裝置，對(duì)待并發(fā)電機(jī)的相序、電壓、頻率、相位進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，控制待并發(fā)電機(jī)的輸出波形 與電網(wǎng)波形同步，實(shí)現(xiàn)待并發(fā)電機(jī)合閘并車。這種模擬式發(fā)電機(jī)并車控制裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不 易精確同步，一般只能進(jìn)行發(fā)電機(jī)的準(zhǔn)同步并車，即在相序一致前提下，允許待并發(fā)電機(jī)與 電網(wǎng)的電壓、頻率、相位在規(guī)定的偏差范圍內(nèi)進(jìn)行合閘并車。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信號(hào)實(shí)時(shí)處理技術(shù)的發(fā)展，船舶電站發(fā)電機(jī)的數(shù)字同 步控制成為可能。中國專利CN101047317公開了一種船舶電站發(fā)電機(jī)的數(shù)字同步控制方 法，通過對(duì)電網(wǎng)和待并發(fā)電機(jī)的電壓信號(hào)整形后進(jìn)行隔離形成方波信號(hào)，從而計(jì)算出待并 發(fā)電機(jī)的頻率、頻差、相位、相位差，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)同步并車。其特點(diǎn)是把指示與控制融于一 體，嵌入在同步指示表內(nèi)，主要用于船舶電站仿真系統(tǒng)。中國專利CN101383515公開了一種 石油鉆機(jī)用的柴油發(fā)電機(jī)數(shù)字式并車裝置，由并車控制集成系統(tǒng)、斷路器控制系統(tǒng)和功率 限制單元等組成。由于采用了現(xiàn)有的國外集成產(chǎn)品，因此，此專利并未說明這種數(shù)字式并車 的技術(shù)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置及其并車方法，通過對(duì)輸入的 待并發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的三相電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算和處理以輸出電壓差、頻差調(diào)節(jié)信號(hào)，相 序指示信號(hào)，以及待并發(fā)電機(jī)的合閘并車信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)與船舶電網(wǎng)的并車精確控制 的目的。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置，包括CPU和主板，其特征在于所述主板上設(shè)有六個(gè)獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換端口，其中三個(gè)端口用于船舶電站(電網(wǎng)) 匯流排三相電壓信號(hào)輸入，另外三個(gè)端口用于待并發(fā)電機(jī)的三相電壓信號(hào)輸入；所述主板上設(shè)有六個(gè)輸出繼電器端口，其中兩個(gè)端口分別外接待并發(fā)電機(jī)的電 壓差調(diào)節(jié)繼電器，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)電壓幅值高于或低于電網(wǎng)電壓時(shí)，相應(yīng)的電壓差調(diào)節(jié)繼電 器動(dòng)作，輸出降壓或升壓信號(hào)；兩個(gè)端口分別外接待并發(fā)電機(jī)的頻率差調(diào)節(jié)繼電器，當(dāng)待并 發(fā)電機(jī)頻率值高于或低于電網(wǎng)頻率時(shí)，相應(yīng)的頻率差調(diào)節(jié)繼電器動(dòng)作，輸出降頻或升頻信 號(hào)；一端口外接相序指示燈，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)相序不一致時(shí)，相序指示燈亮；一 端口外接待并發(fā)電機(jī)的合閘繼電器，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)滿足并車條件后，合閘繼電器動(dòng)作，輸出并車合閘信號(hào)；所述主板上設(shè)有二個(gè)串行端口，其中一個(gè)串行端口用于連接發(fā)電機(jī)并車狀態(tài)指示 與報(bào)警單元，另一個(gè)串行端口用于連接船舶電站控制系統(tǒng)，使本裝置作為整個(gè)船舶電站控 制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。在船舶電站匯流排、待并發(fā)電機(jī)和主板上的A/D轉(zhuǎn)換端口之間設(shè)有光電隔離器， 用于外部信號(hào)隔離，起到抗干擾作用。 所述發(fā)電機(jī)組并車狀態(tài)指示與報(bào)警單元可以是LCD或LED顯示屏，直接安裝在發(fā) 電機(jī)并車控制屏的面板上，可以查看待并發(fā)電機(jī)組的并車狀態(tài)數(shù)據(jù)。船舶三相交流發(fā)電機(jī)起動(dòng)后，并入電網(wǎng)匯流排時(shí)須滿足四個(gè)條件①待并發(fā)電機(jī) 與電網(wǎng)的相序一致；②待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓相等；③待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的初相角相 等；④待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的頻率相等。上述條件的檢測(cè)按如下方法進(jìn)行1.相序檢測(cè)輸入并車控制器的匯流排電壓信號(hào)和待并發(fā)電機(jī)電壓信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，各相采 樣的數(shù)字量分別經(jīng)過減法器相減得到各相差值，各相差值經(jīng)過比較器比較，如果兩兩相等， 則說明待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序一致，允許并車；反之，如果不兩兩相等，則說明待并發(fā)電 機(jī)與電網(wǎng)的相序不一致，并且相序指示燈亮，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，禁止并車。2.電壓差檢測(cè)和調(diào)整在待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序一致前提下，取其中一相電壓，由一個(gè)周期的采樣值 經(jīng)過積分器，分別得到電網(wǎng)電壓和待并發(fā)電機(jī)電壓的有效值，再經(jīng)過減法器，得到電網(wǎng)電壓 和待并發(fā)電機(jī)電壓的電壓差。若該電壓差小于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓幅值高于電網(wǎng)電壓，相 應(yīng)繼電器動(dòng)作，輸出降壓控制信號(hào)；若該電壓差大于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓幅值低于電網(wǎng)電 壓，相應(yīng)繼電器動(dòng)作，輸出升壓控制信號(hào)；若該電壓差等于零，則待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓 相等，滿足并車條件。3.相位差檢測(cè)在待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓有效值相等前提下，取其中一相電壓，經(jīng)過減法器得 到取樣量的差值，再對(duì)一個(gè)周期的各次采樣量的差值經(jīng)過積分器積分，得到電壓差有效值; 待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓有效值經(jīng)過加法器得到二者之和；電壓差有效值和待并發(fā)電機(jī)與 電網(wǎng)的電壓有效值之和經(jīng)過除法器，得到二者比值，再經(jīng)過反正弦運(yùn)算器，得到相位差。若 該相位差小于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓波形超前于電網(wǎng)；若該相位差大于零，則待并發(fā)電機(jī)電 壓波形滯后于電網(wǎng)；若該相位差等于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓波形與電網(wǎng)同相位，滿足并車條 件。4.頻差檢測(cè)和調(diào)整在待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓相等前提下，來自相位差檢測(cè)單元的相位差檢測(cè)量與 其經(jīng)過一次采樣延時(shí)器所得之量，經(jīng)過減法器得到二者差分，再經(jīng)過除法器，得到頻差。若 該頻差小于零，則待并發(fā)電機(jī)頻率值高于電網(wǎng)頻率，相應(yīng)繼電器動(dòng)作，輸出降頻控制信號(hào)； 若該頻差大于零，則待并發(fā)電機(jī)頻率值低于電網(wǎng)頻率，相應(yīng)繼電器動(dòng)作，輸出升頻控制信 號(hào)；若該頻差等于零，則待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的頻率相等，滿足并車條件。當(dāng)待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序一致；待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓相等；待并發(fā)電機(jī)與 電網(wǎng)的初相角相等；待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的頻率相等時(shí)，滿足發(fā)電機(jī)合閘并車條件，待并發(fā)電機(jī)合閘并車，投入電網(wǎng)運(yùn)行，而當(dāng)上述任一條件不成立時(shí)，禁止發(fā)電機(jī)合閘。本發(fā)明的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置將輸入的待并發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的三相 電壓信號(hào)，進(jìn)行數(shù)字化處理和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了相序檢測(cè)、電壓差檢測(cè)、相位差檢測(cè)和頻差檢測(cè) 的數(shù)字化，通過輸出電壓差、頻差調(diào)節(jié)信號(hào)，相序指示信號(hào)，以及待并發(fā)電機(jī)的合閘并車信 號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的同步并車。


圖1是本發(fā)明的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置的運(yùn)算框圖。圖3是本發(fā)明的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置的相序檢測(cè)原理圖。圖4是本發(fā)明的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置的相位差檢測(cè)原理圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。圖1所示為本發(fā)明的一種全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。如圖 所示，并車控制裝置是以CPU為核心的嵌入式控制器。CPU作為控制器的核心器件，可以是 386、486、或586芯片。為了達(dá)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理要求，支持CPU運(yùn)行的操作系統(tǒng)是可剪裁的 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可以是Linux、WinCE、Vxfforks等。主板上包括有6個(gè)獨(dú)立的將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的端口 ADl AD6。其中端口 ADU AD2、AD3用于船舶電站匯流排三相電壓信號(hào)輸入，通過三相電壓互感器1、三極開關(guān)3 將匯流排三相電壓信號(hào)u1A、u1B、ulc輸入。端口 AD4、AD5、AD6用于待并發(fā)電機(jī)的三相電壓 信號(hào)輸入，通過三相電壓互感器2、三極開關(guān)4、機(jī)組選擇開關(guān)5將待并發(fā)電機(jī)的三相電壓信 號(hào)u2A、u2B、u2e輸入。在船舶電站匯流排、待并發(fā)電機(jī)和主板上的A/D轉(zhuǎn)換端口之間設(shè)有光 電隔離器6，用于外部信號(hào)隔離，起到抗干擾作用。主板上的Hl H6端口是輸出繼電器端口，其中Hl、H2端口外接待并發(fā)電機(jī)的電 壓差調(diào)節(jié)繼電器7、8，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)電壓幅值高于電網(wǎng)電壓時(shí)，繼電器7動(dòng)作，輸出降壓信 號(hào)；而當(dāng)待并發(fā)電機(jī)電壓幅值低于電網(wǎng)電壓時(shí)，繼電器8動(dòng)作，輸出升壓信號(hào)。H3、H4端口 外接待并發(fā)電機(jī)的頻率差調(diào)節(jié)繼電器9、10，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)頻率值高于電網(wǎng)電頻率時(shí)，繼電 器9動(dòng)作，輸出降頻信號(hào)；而當(dāng)待并發(fā)電機(jī)頻率值低于電網(wǎng)頻率時(shí)，繼電器10動(dòng)作，輸出升 頻信號(hào)。H5端口外接紅色相序指示燈11，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)相序不一致時(shí)，紅色 相序指示燈11亮，此時(shí)提醒運(yùn)行人員停機(jī)，改接待并發(fā)電機(jī)的三相相序，在相序不一致情 況下禁止待并發(fā)電機(jī)并車合閘。H6端口外接待并發(fā)電機(jī)的合閘繼電器12，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)滿 足并車條件后，合閘繼電器12動(dòng)作，輸出并車合閘信號(hào)。主板上設(shè)二個(gè)RS-485串行端口，其中串行端口 13用于連接控制器的發(fā)電機(jī)并車 狀態(tài)指示與報(bào)警單元15。此單元是LCD或LED顯示屏，直接安裝在發(fā)電機(jī)并車控制屏的面 板上，可以查看待并發(fā)電機(jī)的并車狀態(tài)數(shù)據(jù)。串行端口 14用于連接船舶電站控制系統(tǒng)，使 發(fā)電機(jī)并車控制裝置作為整個(gè)船舶電站控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。船舶三相交流發(fā)電機(jī)起動(dòng)后，并入電網(wǎng)匯流排時(shí)須滿足四個(gè)條件①待并發(fā)電機(jī)
6與電網(wǎng)的相序一致；②待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓相等；③待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的初相角相 等；④待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的頻率相等。上述四個(gè)并車條件的檢測(cè)是通過對(duì)輸入并車控制器 的電網(wǎng)匯流排電壓信號(hào)U1A、U1B、Ulc和待并發(fā)電機(jī)電壓信號(hào)U2A、U2B、U2c的實(shí)時(shí)運(yùn)算而得到， 其運(yùn)算原理如圖2所示。上述條件的檢測(cè)和調(diào)整分別按如下方法進(jìn)行①相序檢測(cè)相序檢測(cè)原理如圖3所示，圖3中的左圖為相序一致的情況，任何時(shí)刻的電壓差幅 值相等，AUa= AUb = AU。。而右圖則為相序不一致時(shí)的情況，任何時(shí)刻的電壓差幅值不 會(huì)全相等，Δ Ua興Δ Ub或Δ Ub興Δ Uc或Δ Ua興Δ Uc。待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序一致檢測(cè)，如圖2中的相序檢測(cè)單元20所示。輸入并車 控制器的匯流排電壓信號(hào)U1A、u1B、ulc和待并發(fā)電機(jī)電壓信號(hào)u2A、u2B、u2C經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，第 k 次采樣的數(shù)字量為 U1A (k)、U1B (k)、Ulc (k)和 U2A(k)、U2B (k)、U2c (k)。A、B、C 各相經(jīng)過減法 器21、22、23相減后，分別得到差值A(chǔ)uaGO、AuB(k)、AucGO。此差值經(jīng)過比較器24比較 后，如果AuA(k)、AuB(k)、Auc(k)兩兩相等，則說明待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序一致，輸出二 值信號(hào)θ (k) =0，允許并車；反之，如果AuA(k)、AuB(k)、Auc(k)不兩兩相等，則說明待 并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序不一致，輸出二值信號(hào)θ (k) = 1，并且相序指示燈11亮，發(fā)出報(bào)警 信號(hào)，禁止并車。②電壓差檢測(cè)和調(diào)整待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓差檢測(cè)，如圖2中的電壓差檢測(cè)單元30所示。在待并 發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序一致(θ (k) =0)前提下，取其中一相電壓(如A相)U1GO ^P U2 (k), 由一個(gè)周期的采樣值經(jīng)過積分器31和32，分別得到電網(wǎng)電壓和待并發(fā)電機(jī)電壓的有效值 U1GO和隊(duì)(10。再經(jīng)過減法器33，得到電壓差A(yù)U(k)。若AU(k) <0，則待并發(fā)電機(jī)電壓 幅值高于電網(wǎng)電壓，繼電器7動(dòng)作，輸出降壓控制信號(hào)；若AU(k) >0，則待并發(fā)電機(jī)電壓 幅值低于電網(wǎng)電壓，繼電器8動(dòng)作，輸出升壓控制信號(hào)；若AU(k) =0，則待并發(fā)電機(jī)與電 網(wǎng)的電壓相等，滿足并車條件。③相位差檢測(cè)相位差檢測(cè)原理如圖4所示。圖4中的右圖為電網(wǎng)與待并發(fā)電機(jī)的電壓信號(hào)波形 圖，左圖為相量圖。當(dāng)U1 = U2 = U時(shí)，根據(jù)正弦定理，相位差Δ識(shí)可以從圖4中左圖的相量
三角形得到
權(quán)利要求
全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置，包括CPU和主板，其特征在于所述主板上設(shè)有六個(gè)獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換端口，其中三個(gè)端口用于船舶電站匯流排(電網(wǎng))三相電壓信號(hào)輸入，另外三個(gè)端口用于待并發(fā)電機(jī)的三相電壓信號(hào)輸入；所述主板上設(shè)有六個(gè)輸出繼電器端口，其中兩個(gè)端口分別外接待并發(fā)電機(jī)的電壓差調(diào)節(jié)繼電器，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)電壓幅值高于或低于電網(wǎng)電壓時(shí)，相應(yīng)的電壓差調(diào)節(jié)繼電器動(dòng)作，輸出降壓或升壓信號(hào)；兩個(gè)端口分別外接待并發(fā)電機(jī)的頻率差調(diào)節(jié)繼電器，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)頻率值高于或低于電網(wǎng)電頻率時(shí)，相應(yīng)的頻率差調(diào)節(jié)繼電器動(dòng)作，輸出降頻或升頻信號(hào)；一端口外接相序指示燈，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)相序不一致時(shí)，相序指示燈亮；一端口外接待并發(fā)電機(jī)的合閘繼電器，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)滿足并車條件后，合閘繼電器動(dòng)作，輸出并車合閘信號(hào)；所述主板上設(shè)有二個(gè)串行端口，其中一個(gè)串行端口用于連接發(fā)電機(jī)并車狀態(tài)指示與報(bào)警單元，另一個(gè)串行端口用于連接船舶電站控制系統(tǒng)，使發(fā)電機(jī)并車控制裝置作為整個(gè)船舶電站控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置，其特征在于，在船舶電 站匯流排、待并發(fā)電機(jī)和主板上的A/D轉(zhuǎn)換端口之間設(shè)有光電隔離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置，其特征在于，所述發(fā)電 機(jī)并車狀態(tài)指示與報(bào)警單元是LCD或LED顯示屏。
4.全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車方法，其特征在于，包括如下步驟相序檢測(cè)、電壓差檢測(cè) 和調(diào)整、相位差檢測(cè)、頻差檢測(cè)和調(diào)整，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)與船舶電網(wǎng)相序一致，電壓差為零，相 位差為零，頻差為零時(shí)，待并發(fā)電機(jī)合閘并車，并入電網(wǎng)運(yùn)行，而當(dāng)上述任一條件不滿足時(shí)， 禁止發(fā)電機(jī)合閘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車方法，其特征在于，所述相序檢測(cè) 按如下方法進(jìn)行輸入并車控制器的匯流排電壓信號(hào)和待并發(fā)電機(jī)電壓信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，各相采樣的 數(shù)字量分別經(jīng)過減法器相減得到各相差值，各相差值經(jīng)過比較器比較，如果兩兩相等，則說 明待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序一致，允許并車；反之，如果不兩兩相等，則說明待并發(fā)電機(jī)與 電網(wǎng)的相序不一致，并且相序指示燈亮，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，禁止并車。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車方法，其特征在于，所述電壓差檢 測(cè)和調(diào)整按如下方法進(jìn)行在待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相序一致前提下，取其中一相電壓，由一個(gè)周期的采樣值經(jīng)過 積分器，分別得到電網(wǎng)電壓和待并發(fā)電機(jī)電壓的有效值，再經(jīng)過減法器，得到電網(wǎng)電壓和待 并發(fā)電機(jī)電壓的電壓差，若該電壓差小于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓幅值高于電網(wǎng)電壓，相應(yīng)繼 電器動(dòng)作，輸出降壓控制信號(hào)；若該電壓差大于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓幅值低于電網(wǎng)電壓， 相應(yīng)繼電器動(dòng)作，輸出升壓控制信號(hào)；若該電壓差等于零，則待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓相 等，滿足并車條件。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車方法，其特征在于，所述相位差檢 測(cè)按如下方法進(jìn)行在待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓有效值相等前提下，取其中一相電壓，經(jīng)過減法器得到取 樣量的差值，再對(duì)一個(gè)周期的各次采樣量的差值經(jīng)過積分器積分，得到電壓差有效值；待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓有效值經(jīng)過加法器得到二者之和；電壓差有效值和待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng) 的電壓有效值之和經(jīng)過除法器，得到二者比值，再經(jīng)過反正弦運(yùn)算器，得到相位差，若該相 位差小于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓波形超前于電網(wǎng)；若該相位差大于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓波 形滯后于電網(wǎng)；若該相位差等于零，則待并發(fā)電機(jī)電壓波形與電網(wǎng)同相位，滿足并車條件。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車方法，其特征在于，所述頻差檢測(cè) 和調(diào)整按如下方法進(jìn)行在待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓相等前提下，來自相位差檢測(cè)單元的相位差檢測(cè)量與其經(jīng) 過一次采樣延時(shí)器所得之量，經(jīng)過減法器得到二者差分，再經(jīng)過除法器，得到頻差，若該頻 差小于零，則待并發(fā)電機(jī)頻率值高于電網(wǎng)頻率；相應(yīng)繼電器動(dòng)作，輸出降頻控制信號(hào)；若該 頻差大于零，則待并發(fā)電機(jī)頻率值低于電網(wǎng)頻率，相應(yīng)繼電器動(dòng)作，輸出升頻控制信號(hào)；若 該頻差等于零，則待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的頻率相等，滿足并車條件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車控制裝置，包括CPU和主板，所述主板上設(shè)有六個(gè)獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換端口，其中三個(gè)端口用于船舶電站匯流排(電網(wǎng))三相電壓信號(hào)輸入，另外三個(gè)端口用于待并發(fā)電機(jī)的三相電壓信號(hào)輸入；它將輸入的待并發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的三相電壓信號(hào)，進(jìn)行數(shù)字化處理和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了相序檢測(cè)、電壓差檢測(cè)、相位差檢測(cè)和頻差檢測(cè)的數(shù)字化，通過輸出電壓差、頻差調(diào)節(jié)信號(hào)，相序指示信號(hào)，以及待并發(fā)電機(jī)的合閘并車信號(hào)，調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的相序，電壓，相位和頻率以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的同步并車。本發(fā)明還公開了一種全數(shù)字式船舶發(fā)電機(jī)并車方法。
文檔編號(hào)H02J3/44GK101944749SQ20101029719
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者周賢文, 康偉, 張燕, 朱瑾, 牛王強(qiáng), 褚建新 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)