传统的并联方式依靠人工并联，费时费力，自动化程度低，并且并车时机的选取与并联使用人员的操作技能有很大的关系，人为要素较多，容易发生大的冲击电流，对柴发机组造成危害，缩短柴油发电机组寿命。因此，康明斯公司在本文引荐了柴油发电机组自动同步并车控制界面的工作原理和电路布置，该同步并列控制模块组成简单，可靠性高，具有偏高的工程运用价值。
发电机组与电网或两台发电机组之间同步并车运行的理想要素是并机断路器两侧电源的四个状态要素完全相同，即待并侧与装置侧两侧电源的相序相同、电压相等、频率相等、相位差为零。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
电压差和频率差的存在将导致并网瞬态并车点两侧出现一定的无功容量和有功容量的交换，市电或发电机组都将会受到一定的冲击。相比而言，相位差的存在会使发电机组受到伤害，严重时会引发次同步谐振，故障发电机。因此一个好的自动同步并联控制界面应确保相位差为“零”时完成并网，同时为了加载并网程序，允许一定范围内的电压差和频率差。6eK柴油发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
本自动同步器模块购买了模拟电路控制装置，采用经典的PI控制理论，具有结构简易、电路成熟河北康明斯发电机、瞬间性能好等优点。其工作原理为：自动同步器在接受到同步投入指令后，通过测量两台待并机组(或者一个电网和一台机组)上的两个交流电压信号，完成其相位比较并产生出一个调校模拟直流信号。该信号经PI运算电路排除后送到发电机电子调速监控系统的并车端上，使其中一台机组和另一台机组(或大电)之间的相位差短时间内消失。在此时刻经过同步检测电路确认同步后输出合闸信号广东康明斯发电机，完成同步流程。自动同步器的外部工作连接图如图1所示。6eK柴油发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
图1 柴油发电机并列操作界面外部接线eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
自动同步器由信号取样、相位补偿设定、隔离整形、相位角差合成电频信号、控制转速信号输出、超前合闸角调节、同步相位锁存预判、同步合闸输出控制等电路构成，各电路经过高效组合形成一个闭环控制系统。自动同步器原理框图如图2所示。6eK柴油发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
发电机或市电线电压信号首先通过阻容滤波电路吸收电压波形中的杂波信号，经电阻降压和电容二次滤波后，送到光电耦合器经光电隔离后形成矩形波信号。该信号经施密特触发器反向、整形后变成方波信号。6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
发电机或电网的频率相位信号经过采样变化及整形电路后，变成了两路矩形波信号，其中一路已经反向，频率相位信号合成电路把两路信号合成在一起，输出一个与两者相位差成正比的电压信号。该电压信号分别送给调速控制电路和合闸超前角调节电路。6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
自动同步器的调速控制电路是根据两路电的频率的相位差去控制柴油发电机的电子调速器，逐步缩小两者的差值，最终达到相位一致，它由运算放大器结构微分和积分电路结构，可以灵活地设置调整电子速度控制器的灵敏度和稳定度。6eK康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
不一样的合闸执行元件，如自动断路器或交流接触器，它们的合闸时间(即从合闸线圈得电到主触点完全闭合的时间)也不相同，为了适运用户使用的不同合闸执行元件以及使其正确合闸，布置了合闸超前角调整电路，该电路可以实现0～20°提前角调整，即在同期合闸之前提前0～20°相位角发出合闸信号，使合闸执行元件的主触点闭合的时间和同期合闸的时间一致，减小对发电机的冲击。该部分电路由四个单元精密运算放大器组成。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
同步测量输出电路由检测同步电路和输出继电器组成。输出继电器选择DC5V线圈继电器，同步测定电路由与门4093构造，测量到各条件都满足合闸要求，才正确发出合闸信号。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
电源部分是自动同步器的基础部分，它负责为各部分电路提供作业能量，与整个自动同步器能否稳定可靠地工作有很大的关系，于是它的设计尤为关键。模块外部电源取柴油发电机的启动蓄电池，为了防范电源地和正极接反，在输入回路串入了二极管，这样即使接错线路也不至于烧毁模块内部电路。稳压电源采用由多个稳压管结构的稳压电路。具有电路简易、功耗低、输出电压稳定、抗干扰能力强等特点。于是输入电压为10～35 V之间均可以保证稳压器的输出电压稳定在+10V，兼顾了柴油发电机采取12 V和24 V铅蓄电池的应用。另外该电路属于线性稳压，电磁干扰极低。6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
① 电压/频率波动： 负载突变、短路故障、其他非线性负荷（变频器、备用电源）接入等致使母线电压和频率波动，危害并联控制界面判断。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
② 谐波干扰： 非线性负荷发生谐波电流注入电网，污染电压波形，可能致使控制界面采样“非法”、误动作或事故敏感电子元件。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
③ 瞬态干扰： 开关操作、雷击、短路损坏等出现的瞬时高电压或电流尖峰，可能故障操作界面或探头。6eK康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
④ 接地环路干扰： 不一样机组或装置之间的接地电位差形成回路电流，迭加在信号线上，致使控制信号失真（如调速、调压信号）。6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
⑤ 电磁干扰： 市电流电缆、开关设备、变频器等出现的备用发电机磁场耦合到控制信号线或通信线eK康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
① 负载突变冲击： 大负荷的突然投入或切除对柴油发电机组出现巨大功率冲击，引起速度波动，进而引起频率波动，破坏并联同步状态。6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
② 机组震动： 机组本身的机械震动可能影响传感器（转速传感器、PT、CT）的稳定工作。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
① 信号串扰： 控制柜内不一样信号线（模拟量、数字量、通信线）之间因布线“非法”引起的电容或电感耦合干扰。6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
② 信号衰减/失真： 长距离传输致使信号衰减或波形畸变。6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
③ 电源噪声： 为控制模块、传感器供电的电源本身不纯净，含有纹波或噪音。6eK柴油发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
自动同步器采样两台机组(或电网)上的交流电压信号乌鲁木齐康明斯发电机，依据其相位差进行同步排除。如果因外界干扰无法正确采样交流电压信号，将做出不当预判，产生无法同步或误同步，对机组造成危害。因此，良好的抗干扰设计对于自动同步器是十分必要的。在本自动同步器的布置中，相位信号的采集程序如下：6eK柴油发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
（1）采取了光电耦合器采样，实现光电隔离，隔离电压高达2kV，提高了自动同步器抗干扰和耐冲击能力；6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
（2）在采样输入回路加入压敏电阻，可以避免雷击损坏发生；6eK康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
（3）采样回路中加入磁珠和整个模块选取金属外壳，可应对射频干扰；6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
（4）加入了相位补偿电路，可以补偿因为在输入信号端添加滤波器引起的相位误差，提高并网的可靠性和准确性；6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
（5）加入合闸角度调整，可以清除因操作不一样开关所发生的合闸时间差，实现零冲击合闸；6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
（6）输出继电器选用金属熔焊密封，外壳为金属壳，线圈和触点都封装里面与外部实现了屏蔽隔离，可以避免闭合和断开瞬间所发生的电磁干扰进入模块内部；6eK康明斯发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
（7）在印制电路板的绘制过程中，准确摆放元器件位置，合理布线，也可以提高装置的抗干扰能力。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
（1）完善的保护功用： 控制屏应具备完善的保护功用（过压、欠压、过频、欠频、逆容量、过载、短路等），在干扰导致不正常时能快速、正确动作，保护机组和设备。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
（2）状态监测与诊断： 系统应能记录运行数据、事件和报警信息，便于细说干扰来源和故障因由。6eK柴油发电机组_cummins柴油发电机-康明斯动力
（3）滤波参数调整： 根据现场实际情况，可能需要在控制屏软件中调整软件滤波器的参数（如截止频率、时间常数），在抗噪性和响应速度之间取得最佳平衡。6eK柴油发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
柴发并列装置的抗干扰布置是一个装置工程，需要从控制对策、硬件购买、装配布线、软件配置等多个维度综合考虑并严格执行相关规范。忽视任何一个环节都可能成为装置不稳定或事故的隐患。对于重要或复杂的项目，建议咨询有丰富经验的专业工程师或集成商。6eK柴油发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力
柴发并车运转中的“抗干扰规划”至关重要，它直接关系到并机系统的稳定性、可靠性、功率分配的精确性以及设备寿命。本柴发机组自动同步并机控制屏的规划借鉴了国内外同类产品的特点，并根据康明斯发电机公司的实际操作情况，做出不断改良，具有性能稳定、可靠性高、易使用等优点。自动同步器测量机组(或电网)输出电压信号，快速实现自动同步并联，在提高用电可靠性方面具有重要意义。6eK康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-康明斯动力