一種低壓機組的控制模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低壓機組的控制模塊。
【背景技術】
[0002]在我國，已建的農村水電站已有約五萬座，其中發(fā)電機機端電壓為0.4kV的低壓機組水電站占了約80%。2003年，水利部頒布了《農村水電技術現(xiàn)代化指導意見》，要求農村水電行業(yè)在2015年前全面實現(xiàn)現(xiàn)代化?！吨笇б庖姟诽岢?要通過科技創(chuàng)新，管理創(chuàng)新，使農村水電市場競爭力明顯提高。要實現(xiàn)水利部提出的總體發(fā)展目標，必須解決占農村水電站總量80%以上的低壓機組水電站的現(xiàn)代化問題。目前小水電站低壓機組的自動化設備大約可劃為三類。第一類配置較高，基本采用高壓機組的配置模式。采用可編程控制器(PLC)為核心的現(xiàn)地單元，采用微機保護、微機同期裝置等。第二類配置最簡單，此裝置具有簡單的調頻功能、甩負荷自動關機功能、按水位調節(jié)有功的功能、半自動同期功能等。但是由于不能調節(jié)勵磁，不能控制無功，并且不能進行編程和順序控制。第三類配置，采用8位或16普通單片機，以功能儀表的方式組合，只能做到微機保護的部分功能，如自同期數(shù)字儀表，勵磁調節(jié)數(shù)字儀表、調功數(shù)字儀表等組成。
[0003]現(xiàn)有公告號為CN201515345U的專利公開了一種水電低壓機組自動控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制處理板，其特征在于所述的系統(tǒng)控制處理板包括系統(tǒng)控制DSP處理板(9)和勵磁調節(jié)DSP處理板(10)，所述的系統(tǒng)控制DSP處理板(9)和勵磁調節(jié)DSP處理板(10)相應的接口上設置連接電源板(1)、交流功能板(2)、顯示功能板(4)、PWM功能板(6)、1/0輸出功能板(7)和I/O輸入功能板⑶。
[0004]上述專利以及現(xiàn)有技術中的低壓機組，其自動準同期功能是通過自動準同期裝置來實現(xiàn)的，自動準同期裝置雖然能夠自動監(jiān)視電壓差、頻率差，分析計算出合適的同期時刻并提前一個導前時間發(fā)出合閘命令確保在理想的角度完成同期并網，使斷路器在相角差為0°的合閘。但是由于自動準同期裝置是一套成熟的設備，其制造成本偏高，造成低壓機組的控制模塊的造價昂貴。
[0005]針對以上問題，提供一種功能等同于自動準同期裝置并且造價便宜的同步檢查單元，并將同步檢查單元配置于低壓機組的控制模塊是非常有必要的。
【實用新型內容】
[0006]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種低壓機組的控制模塊，配置有同步檢查單元，同步檢查單元能夠在機組電壓信號和電網電壓信號的幅值，頻率，相位都符合要求，觸發(fā)合閘單元接通合閘回路，并且相對于自動準同期裝置，替代了自動準同期裝置。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案:一種低壓機組的控制模塊，包括測量單元、同步檢查單元、控制單元、隔離單元和合閘單元，所述合閘單元受控于控制單元和同步檢測單元，所述控制單元與合閘單元之間親接有隔離單元，所述同步檢測單元還親接有測量單元，所述同步檢查單元包括:
[0008]放大部:耦接于測量單元以接收機組電壓信號和電網電壓信號，對機組電壓信號和電網電壓信號進行求差，并對差值進行反向交流放大，輸出放大信號；
[0009]濾波部:耦接于放大部以接收放大信號，對放大信號進行選頻，并輸出濾波信號；
[0010]觸發(fā)部:耦接于濾波部以接收濾波信號，對濾波信號與內部基準電壓信號進行比較，并輸出觸發(fā)信號；
[0011]其中，觸發(fā)信號控制合閘單元動作，使得機組電壓和電網電壓同期并列。
[0012]通過采用上述技術方案，設置了同步檢查單元，該同步檢查單元由放大部、濾波部和觸發(fā)部構成，當機組電壓信號和電網電壓信號的幅值、相位或頻率不等時，合閘單元斷開合閘回路。只有電壓幅值，頻率，相位都符合要求，機組電壓信號和電網電壓信號向量幾乎重合，合閘單元接通合閘回路，此時只要控制單元發(fā)出合閘脈沖，就可以完成同期并列。
[0013]本實用新型進一步設置為:所述放大部包括:
[0014]第一接收部:耦接于測量單元以接收機組電壓信號；
[0015]第二接收部:耦接于測量單元以接收電網電壓信號。
[0016]本實用新型進一步設置為:所述濾波部包括:
[0017]低通濾波部:耦接于放大部的輸出端，濾去高于低通設定頻率的波形；
[0018]高通濾波部:耦接于放大部的輸出端，濾去低于高通設定頻率的波形；
[0019]其中，低通設定頻率值大于高通設定頻率值，經濾波部輸出的波形為頻段大于高通設定頻率且小于低通設定頻率的波形。
[0020]本實用新型進一步設置為:所述觸發(fā)部包括:
[0021]緩沖部:耦接于濾波部的輸出端；
[0022]調壓部:耦接于外部電源；
[0023]比較部:其一端耦接于緩沖部，另一端耦接于調壓部；
[0024]輸出部:耦接于比較部，還耦接于合閘單元；
[0025]其中，比較部對緩沖部輸出的電壓信號與調壓部輸出的電壓信號進行比較，并通過輸出部輸出比較信號，以控制合閘單元動作。
[0026]本實用新型進一步設置為:所述合閘單元包括合閘繼電器、第一開關部和第二開關部，所述合閘繼電器與輸出部的輸出端通過第一開關部連接，所述第一開關部與隔離單元之間耦接有第二開關部，
[0027]其中，所述第一開關部與第二開關部均處于導通狀態(tài)時，合閘繼電器動作。
[0028]通過采用上述技術方案，設置了放大部，對機組電壓信號和電網電壓信號的差值進行反向交流放大，設置了濾波部，將反向交流放大后的電壓信號進行選頻，并輸出特定頻段的電壓信號，設置了觸發(fā)部，對濾波后的電壓信號與內部基準電壓信號進行比較，并輸出觸發(fā)信號，以控制合閘單元動作，進而控制合閘回路。其中，放大部設置了第一接收部和第二接收部，對接收到的機組電壓信號和電網電壓信號進行緩沖，濾波部設置了低通濾波部和高通濾波部，濾去高于低通設定頻率的波形，還濾去低于高通設定頻率的波形，經濾波部輸出的波形為頻段大于高通設定頻率且小于低通設定頻率的波形。
[0029]相較于現(xiàn)有技術，本實用新型的低壓機組的控制模塊具有以下優(yōu)勢:功能等同于自動準同期裝置，并且由于同步檢查單元制成的器件減少了大量的輔助器件，如顯示屏、USB傳輸接口等，因此在制造成本上得到了控制。
【附圖說明】
[0030]圖1為低壓機組的控制模塊的功能框圖；
[0031]圖2為同步檢查單元電路原理圖；
[0032]圖3為放大部電路原理圖；
[0033]圖4為濾波部電路原理圖；
[0034]圖5為觸發(fā)部電路原理圖；
[0035]圖6為隔離單元與合閘單元電路原理圖；
[0036]圖7為控制單元電路原理圖。
[0037]附圖標記:A1、放大部；A10、第一接收部；A11、第二接收部；A2、濾波部；A20、低通濾波部；A21、高通濾波部；A3、觸發(fā)部；A30、緩沖部；A31、調壓部；A32、比較部；A33、輸出部；A41、第一開關部；A42、第二開關部；R1、第一電阻；R2、第二電阻；R8、第八電阻；R9、第九電阻；R10、第十電阻；R12、第十二電阻；C1、第一電容；C2、第二電容；C3、第三電容；C4、第四電容；D5、第五二極管；D6、第六二極管；RP1、滑動變阻器；U1、LM324AD ;U2、STC89C52 ；NUTLP281 ;GS01、機組電壓信號；SS01、電網電壓信號J11A、線圈J1B/J1C、合閘開關。
【具體實施方式】
[0038]參照圖1至圖7對本實用新型的低壓機組的控制模塊的實施例做進一步說明。
[0039]本實用新型的低壓機組的控制模塊，包括測量單元、同步檢查單元、控制單元、隔離單元和合閘單元，所述合閘單元受控于控制單元和同步檢測單元，所述控制單元與合閘單元之間耦接有隔離單元，所述同步檢測單元還耦接有測量單元，所述同步檢查單元包括耦接于測量單元以接收機組電壓信號GSOl和電網電壓信號SS01，對機組電壓信號GSOl和電網電壓信號SSOl的差值進行反向交流放大，并輸出放大信號的放大部Al、耦接于放大部Al以接收放大信號，對放大信號進行選頻，并輸出濾波信號的濾波部A2、耦接于濾波部A2以接收濾波信號，對濾波信號與內部基準電壓信號進行比較，并輸出觸發(fā)信號的觸發(fā)部A3，其中，放大部Al、濾波部A2和觸發(fā)部A3對機組電壓信號GSOl和電網電壓信號SSOl的差值進行放