[实用新型]一种低频减载控制装置

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种负载控制装置，尤其是一种低频减载控制装置。

(二)背景技术：

当系统发生严重事故，旋转备用容量不足以弥补系统功率缺额时，就应该有选择地切掉一部分负荷，从而，阻止频率下降，这一方案称为低频减载控制(UFLS)。由于现代电网经济运行的要求系统的备用容量偏低，低频减载成为严守第三道防线。

UFLS装置作为防止电力系统频率在事故状态下大幅度下降、保证系统安全运行的重要措施已有数十年的应用历史并积累了丰富的经验，对UFLS方案的设计也形成了一些实用的方法。但随着电力系统的发展，系统频率动态过程出现了一些新的特点，旧的UFLS设计方法及其设计的级差大、级数少的方案在实际应用中暴露出种种不足之处。主要体现在不能很好地适应系统中出现的各种过负荷现象，不能有效的防止系统频率的持续下降并恢复频率，常常造成频率的超调或悬停等现象。因此近十多年来由于大电力系统频率崩溃的危险性加大，UFLS措施的重要性进一步突出，其方案设计和动作效果分析等问题也再一次引起国内外研究者的关注。

好的低频切负荷方案应满足如下要求：

(1)动作快，要在危险情况出现前阻止频率下降；

(2)避免误动作和多余的动作；

(3)保护系统应该准确、按时动作，因为它的一个小故障将导致全系统的大故障甚至崩溃；

(4)应该在保证恢复系统稳定性和不越过系统安全运行频率点的前提下切负荷量最小。

针对以上要求，低频减载方案的整定成为研究重点，其中切负荷量和切负荷点以及动作时间的选择是衡量减载方案的关键。同时，研究的重心偏向于进一步提高低频减载的动作速度和减载量的准确性，并考虑工程上实施的可能性。

微机技术的迅速发展特别是计算速度的提高，为改进低频减载技术创造了极为利的条件。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于设计一种低频减载控制装置，它可以克服现有技术的不足，不但可以满足现代电力系统发展的需求，而且是一种快速、准确、易操作的控制装置。

本实用新型的技术方案：一种低频减载控制装置，其特征在于它是由存储单元、DSP总线、计算功能模块CPU1、管理功能模块CPU2、数据采集模块、看门狗、光电隔离模块、开关量输入输出模块、双口RAM模块、RS232接口单元、键盘、指示灯和液晶屏构成；其中，所说的存储单元与DSP总线呈双向连接；所说的计算功能模块CPU1分别与DSP总线和光电隔离模块呈双向连接，且其输入端还与数据采集模块的输出端以及看门狗的输出端连接；所说的光电隔离模块又与开关量输入输出模块呈双向连接；所说的计算功能模块CPU1通过双口RAM模块与管理功能模块CPU2连接；所说的管理功能模块CPU2的输入端连接键盘，其输入端连接液晶屏和指示灯，同时又与RS232接口单元呈双向连接。

上述所说的计算功能模块CPU1是由DSP芯片构成；所说的DSP芯片采用美国德州仪器公司第三代数字信号处理器的新产品TMS320C32芯片。

上述所说的存储单元、DSP总线以及计算功能模块CPU1之间的连接为常规连接。

上述所说的数据采集模块由隔离变换模块、低通滤波器和A/D转换器构成；其中，所说的隔离变换模块接收模拟量信号，其输出端与低通滤波器的输入端连接；所说的低通滤波器的输出端与A/D转换器的输入端连接；所说的A/D转换器的输出端与计算功能模块CPU1的输入端连接。

上述所说的低通滤波器由一个一阶有源低通滤波器和RC低通滤波电路组成，其连接为常规连接；其中A/D转换器采用MAX125芯片，其与DSP采用常规连接方法。

上述所说的开关量输入输出模块由开关量输入单元和开关量输出单元构成，且所说的开关量输入单元和开关量输出单元分别经过光电隔离模块与计算功能模块CPU1的输入端连接。

上述所说的管理功能模块CPU2采用AT80C51单片机。

本实用新型的工作方法：

①当系统出现功率缺额时，发生频率下降事故时，中央控制与信息管理计算机来不及提供确定的计算结果用以确定切负荷的位置和数量，此时分布在各地的减负荷装置可采用“紧急轮+基本轮+后备轮”的低频减载模式及时动作；

②动作后再次判断系统中是否出现功率缺额：若是，则重新设定基本轮的动作频率，然后作用于控制单元再次进行减载动作；若否，则减负荷任务结束；