[发明专利]水轮发电机快速理想条件准同期并列方法

权利要求书

1.一种水轮发电机快速理想条件准同期并列方法，其特征是，它通过发电机励磁调节器调节发电机的励磁电流来调节发电机电压的幅值V_F，使之与电力系统电压的幅值V_X相等，通过发电机组调速器调节发电机电压的频率f_F，使之与电力系统电压的频率f_X相等；然后根据发电机电压与电力系统电压之间的相角差Δδ的大小，在发电机组调速器中的频差PID控制输出的信号上，叠加相应强度的增速调角信号或减速调角信号，调整相角差的大小，直至使相角差Δδ为零，最后由调速器的可编程逻辑控制器PLC发出闭合发电机断路器的命令，使发电机并入电力系统。

2.根据权利要求1所述水轮发电机快速理想条件准同期并列方法，其特征是，它按如下步骤进行：

a、利用发电机的励磁调节器调节发电机的励磁电流，使发电机电压的幅值V_F与电力系统电压的幅值V_X相等，并利用发电机组调速器调节发电机电压的频率f_F，使之与电力系统电压的频率f_X相等；

b、消除发电机电压与电力系统电压之间的相角差：

测量发电机电压与电力系统电压的相角差Δδ，Δδ的取值范围为[0～2π)；若Δδ位于(π，2π)区间，在发电机组调速器中的频差PID控制输出的信号上叠加一个持续时间一定的增速调角信号，所述增速调角信号的强度为k·|Δδ-2π|；若Δδ位于(0，π]区间，则在发电机组调速器中的频差PID控制输出的信号上叠加一个持续时间一定的减速调角信号，所述减速调角信号的强度为k·Δδ，其中，k的大小依水轮发电机组的调速特性确定；k的整定方法是：k的初始值选为0.1；在Δδ的调节过程中，如果Δδ在零点附近振荡，减小k值；如果Δδ在远离Δδ＝0的区间(或)停留的时间较长，超过2秒，增加k值；重复上述过程，直至发电机电压与电力系统电压的相角差Δδ为零；

c、闭合发电机断路器，使发电机并入电力系统。 

3.根据权利要求1或2所述水轮发电机快速理想条件准同期并列方法，其特征是，所述利用发电机组调速器调节发电机电压频率的方法是：

测量发电机电压与电力系统电压的频率差Δf以及水轮机接力器位移信号y，并将测量结果输入可编程逻辑控制器PLC，然后由PLC生成新的接力器位移信号： 其中，k_p、k_i、k_d均为常数，该信号与当前测得的接力器位移信号y相减后形成步进电动机驱动信号，通过步进电动机及其随动系统来调节进入水轮机的水流量，进而调节发电机的转速和发电机电压的频率，使之与电力系统电压的频率相等。

4.根据权利要求3所述水轮发电机快速理想条件准同期并列方法，其特征是，所述发电机电压的频率与电力系统电压的频率相等是指发电机电压与电力系统电压的频率差Δf小于零频差整定值Δf_zd，且频率差变化率 小于零频差变化率整定值 其中，Δf_zd和 的大小依水轮发电机组的调速特性确定。