模拟式准同步装置存在问题分析

在微机自动准同步装置之前，自动准同步装置多由分立元件或少量集成电路构成的模拟电路来实现，它存在许多不足。

1.导前时间不恒定

由式（3-10）滑差电压表达式可见，滑差电压经整流滤波后可获得滑差电压的半波包络线，称为正弦整步电压，如图3-6所示。从滑差正弦电压的周期直接反映并列时的频率差，其最小值直接反映并列时的电压差，其最大值所对应的相角差δ=180°；其最小值对应的相角差δ=0°，也就是说滑差电压中包含了准同步三个要素的全部信息。因此，可以用滑差电压为其信息源。因为正弦整步电压受待并发电机电压uG和运行系统电压uS数值的影响，在UG≠US时正弦整步电压不过零。如ZZQ—5自动准同步装置，是将正弦整步电压变换成线性整步电压UΔ，如图3-12（a）所示。

图3-12　利用线性整步电压

（a）线性整步电压波形；（b）微分电压波形(www.xing528.com)

线性整步电压是一个三角波电压，其周期为滑差周期Td，其斜率反映频率差的大小，其幅值与待并发电机的电压和运行系统电压无关。最大值与最小值分别对应相角差180°和0°的时刻，经过微分电路后，输出电压前半周为正，后半周为负，这为准同步并列装置提供了可利用的信息。如果三角波电压是线性的，可以证明获得的导前时间是恒定值。由于积分电路具有延时性，实际的三角波电压的过零点或最大值均会后移，且三角波在最大值处呈弧形的圆角。使得所有以三角波电压为基础的信息源的自动准同步装置所得到的结果大大偏离了理论上的期望值。也就是说，导前时间不可能恒定。而且在用数学推导恒定导前时间过程是在理想条件下进行的，不考虑各个环节的可能出现的偏差。显然，由此原理制造出的自动准同步装置的导前时间就不可能恒定。

2.同步操作过程长

模拟式自动准同步装置受电路原理限制，既无法精确同步，也无法快速同步。如果同步时间过长，不能及时满足系统增加出力的需求，特别是在系统出现故障需要投入备用发电容量时更为严重，同时也增加了发电成本。

为了加快同步装置在同步过程中均压和均频控制品质，所用的数学模型必须计及原动机运动规律，捕获第一次出现的同步机会。同时也要按严格的自动控制准则，使均压和均频控制过程既快又稳，模拟式同步装置是无法实现的。

3.元件参数变化的影响

模拟式自动准同步装置所使用的电阻、电容及晶体管器件的参数都与温度、湿度和时间有关，而装置的特性取决于这些元件的参数，显然模拟式准同步装置出现误差是不可避免的。