锁相型自动准同期控制

利用锁相环路原理提出锁相自动准同期控制方案。文中指出,实现该方案的关键是研究一种适用于进行相位差反馈控制的相角检测器,并提出了这种相角检测器的原理。     

导前时间对抽水蓄能机组同期并网的影响

为了研究导前时间对抽水蓄能机组同期并网的影响,对同期装置的原理及组成进行了分析,为防止同期装置的主中央处理器(central processing unit, CPU)误发合闸脉冲,导致机组在较大的电压相角差时并网,同期装置需要采用设置辅CPU或同期检查继电器等方法进行电压相角差限制。通过解析法得到了导前时间与电压相角差限制值的关系;采用同期装置静态试验的方法验证其正确性;并应用其成功解决了某电站机组同期并网时刻,电压相角差不满足设计要求的问题;对抽水蓄能机组同期装置参数设置具有指导意义。     

应用模糊控制原理在差频并网下的自动准同期算法研究

针对电力系统差频并网过程,讨论了其并网的工作原理,建立了在基于泰勒级数的控制模型,应用模糊控制,介绍了其电压控制和频率控制的方法,根据同期并网控制模型,具体讨论了基于越前相角差算法和越前时间算法,结合两种算法,研究了系统并网相角差为零时刻的捕捉的方法,实践证明,应用该算法的测控装置能在整定条件下正确合闸动作。     

应用模糊控制原理在差频并网下的自动准同期算法研究

针对电力系统差频并网过程,讨论了其并网的工作原理,建立了在基于泰勒级数的控制模型,应用模糊控制,介绍了其电压控制和频率控制的方法,根据同期并网控制模型,具体讨论了基于越前相角差算法和越前时间算法,结合两种算法,研究了系统并网相角差为零时刻的捕捉的方法,实践证明,应用该算法的测控装置能在整定条件下正确合闸动作.     

母线电压同步相角测量算法研究及实现

讨论了基于GPS绝对时钟的电力系统母线电压同步相角测量的实现方法 ,研究了电压相角的过零测量法、离散Fourier和递归Fourier算法 ,探讨了变采样速率的同步相量测量算法。利用DSP数据处理芯片实现了基于DFT算法的GPS同步电压相角测量装置的软硬件设计 ,给出了实验仿真结果。     

配电网物理仿真系统柔性故障发生装置

为解决配电网物理仿真系统故障发生装置存在机械触头弹跳和故障初相角不可控的不足,本文提出了基于柔性控制的故障发生装置设计思路。该装置经过零比较器检测物理仿真系统线电压相角,通过控制晶闸管开通时刻实现故障初相角的精确控制。利用晶闸管微秒级导通速度以及良好的动态性能,改善装置故障初相角控制精度并提高其模拟故障与实际故障的暂态拟合效果。配电网物理仿真系统的实物验证结果与PSCAD/EMTDC的等效仿真分析表明,该装置能够较好地保留故障发生过程的暂态特性,且具备较高的初相角控制精度。     

母线电压同步相角测量算法研究及实现

讨论了基于GPS绝对时钟的电力系统母线电压同步相角测量的实现方法,研究了电压相角的过零测量法、离散Fourier和递归Fourier算法,探讨了变采样速率的同步相量测量算法.利用DSP数据处理芯片实现了基于DFT算法的GPS同步电压相角测量装置的软硬件设计,给出了实验仿真结果.     

发电机准同期合闸相角差整定分析

为了提高发电机组并网品质,应对同期装置参数进行合理整定,结合电压差、频率差及合闸相角差对并网冲击电流的影响,利用发电机组并列试验实例,分析合闸相角差偏大是导致并网冲击电流偏大的主要原因。通过对试验数据的分析,确定影响合闸相角差的决定因素,并详细叙述同期装置的现场试验、数据分析及参数整定的方法。应用该分析方法对同期装置重新整定后,实际并网品质得到了大幅改善。     

同期捕捉算法的改进及实现

首先分析了常用的2种同期捕捉算法:算法1是利用相角差与滑差及滑差加速度的关系进行合闸时刻预测,算法2是基于相角差序列、运用现代预测理论预测合闸时刻.对这2种算法进行了改进.针对算法1,采用插值原理对较短时间内的相角差进行估计,并判断估计值是否满足合闸条件,如果条件满足,则发合闸命令,否则继续执行算法.针对算法2,提出了加入残差分析的抛物线拟合预测算法,比线性拟合更加精确.改进了对算法有直接影响的相角差量测系统,即通过方波过零比较获取最原始的数据,通过插值计算估计值来增加数据密度.实验证明改进后的算法使得同期合闸质量有了明显提高.     

适用于高速永磁同步电机的带速重投策略

为提高永磁同步电机(PMSM)高速运行时转子速度和转子位置辨识精度,减小重投时电流冲击,此处提出了一种改进短路电流法.该方法在电机惰性运行工况下,逆变器下桥臂注入3次零电压矢量,合理设置注入脉冲间隔,采样电机三相定子电流.根据两次短路电流矢量相角变化,推测第3次短路电流矢量相角的所有可能,将测量所得到的第3次短路电流矢量相角与推测结果对比,获得电流矢量在第2,3次零电压矢量间隔期间的真实旋转角度和旋转方向,计算得到电机转速和转子位置.最后,在4.8 kW PMSM实验平台进行实验,实验结果验证了该方法的有效性.     

水轮发电机组的智能同期控制

本文介绍了一个基于自适应神经元的同期智能控制器，探讨了使用两个神经元进行频率相角复合同期控制的设计方法，并提出一种神经元权系数的初值选取算法，最后给出了实验室内动态实时仿真的结果。可以看出这种新颖的同期控制器具有良好的控制品质，可使水轮发电机组启动后快速进入同期点，提供每分钟８次左右的并网机会，具有良好的工程应用前景。     

基于自抗扰的高速列车升力翼攻角驱动系统同步控制

针对高速列车升力翼中双电机协同控制攻角高精度控制的问题,提出了一种基于改进型自抗扰控制器的新型控制策略。该策略改进位置环,并将交叉耦合结构中的位置误差反馈至电流环,实现高精度控制,从而解决高速列车升力翼系统在实际应用中存在的滞后性以及抗干扰能力弱等问题。通过MATLAB/Simulink仿真验证该方法的快速响应能力、抗干扰能力以及电机同步效果。仿真结果表明,在给予不同负载扰动的情况下,该方法能够极大地提升系统的响应速度,且抗干扰能力与同步效果优异,能够帮助高速列车升力翼实现高精度的攻角变换。     

CAN网络精确时钟同步方法研究

精确的时钟同步对于提高汽车CAN网络实时性有着重要影响。结合现有主从时钟同步算法和时钟同步的精度需求,提出基于＂时钟漂移率＂的时钟同步算法。在各节点时钟漂移率的基础上建立更新备用同步主节点优先表,有效地解决了在传统主从同步算法中主节点的选取和主节点失效的情况下网络开销过大的问题;同时能根据CAN网络当前运行状态反馈,通过修改权重因子,实时提高CAN网络时钟同步精度在10 s以内。仿真实验说明,该方法以较小的软件开销实现了高精确度的时钟同步。     

卫星时钟与网络时钟互备的广域时间同步方法

为满足智能电网快速发展对广域时间同步的需求,提出了一种卫星时钟与网络时钟互为备用的新型广域时间同步方法。该方法基于对卫星时钟、晶振时钟和网络时钟误差特性的分析,研究了卫星时钟与晶振时钟相结合的高精度同步时钟授时方法,提出了基于IEEE 1588协议网络时钟的报文路径时延改进算法;并在此基础上提出了一种基于高精度同步时钟与网络时钟的分布自治式广域时间同步方案。仿真结果表明,该广域时间同步方案可实现广域网内各时间节点的精确、可靠时间同步,能较好地满足智能电网的时间同步需求。     

分布式光伏并网装置的研制

设计了基于ARM Cortex-M4内核32位芯片的双CPU分布式光伏并网装置,包括主控CPU、通信CPU。通过模块化设计、集成数据采样处理,实现装置与配电网调度中心及逆变器等智能装置的信息交互,具备带方向和复压闭锁过流保护、逆功率保护、零序电流保护、过负荷保护、被动式防孤岛保护、同期并网等功能。考虑分布式光伏电站对同期并网的高要求,提出了基于采样点相角差预测捕捉合闸点的差频并网算法。微机继电保护系统测试结果表明,所设计装置能够准确地进行数据采集、保护可靠动作;相较于传统差频并网算法,所提预测算法能够有效地提高并网精度。     

基于5G授时的配网差动保护数据同步方案

在配网中实现基于5G通信电流差动保护的关键技术之一是区段两端电流数据的同步问题。分析现有数据同步方法应用于5G电流差动保护的适应性;介绍5G协议中时间同步指标及实现架构;在此基础上,提出利用5G通信中的高精度时间信息实现数据同步的实用化路线。在该路线中,设计一种基于5G信号参数的基站授时方案;给出两种适用于配网电流差动保护的对时信号;最后提出基于B码对时信号的电流差动保护数据同步方法并分析其误差。理论上所提方案可实现线路两端时间同步偏差不超过20.8μs,对应两侧电流相角偏差不足0.5°,完全满足电流差动保护要求。     

基于功率及频率波动相位的强迫扰动源定位

为了实现电网强迫扰动源的准确快速定位,基于广域测量系统提出一种比较有功功率波动及电压频率波动之间的相位关系来实现扰动源在线监测定位的方法。如果扰动源位于发电机上,则发电机角频率的波动相位超前于输出电气功率的波动相位且相位差小于90°。在此基础上,根据能量函数及扰动传播对网络中的支路进行分析,如果支路有功功率波动及电压频率波动的相位差的绝对值小于90°,则支路上振荡能量流向与有功方向一致,据此可实现电网扰动源的定位。采用TLS-ESPRIT算法能够直接获取系统稳态时的波动相位,无需判断振荡进入稳态阶段的时间点,且能够消除瞬态分量以及异常数据的影响。实际算例验证了所提方法的可行性及有效性。     

通用高精度时钟同步单元的设计方案

根据对时钟同步装置守时误差的分析,提出了一种通过降低测量误差进一步提高守时精度的同步时钟装置设计方案。该方案利用时钟内插方法降低全球定位系统(GPS)秒脉冲周期测量误差,对秒脉冲均值进行余数补偿消除均值计算中的引入误差,从而提高同步时钟装置的守时精度。根据所提方案设计了基于AMBA APB总线的通用高精度同步时钟知识产权(IP)核,并利用ARM Cortex-M0内核在现场可编程门阵列(FPGA)中构建了具有高精度同步时钟IP的片上系统(SoC)进行测试验证。测试结果表明,基于所提方案设计的通用高精度同步时钟IP核所生成的同步时钟精度在20 ns以内,守时误差在每小时300 ns以内。     

PTP技术在智能变电站中的应用

伴随着变电站自动化系统标准化、智能化、网络化、综合化的发展趋势,智能变电站要求在实现一次设备智能化、二次设备网络化的基础上,建立基于工业以太网的高精度、技术统一的时钟同步系统 因为网络时间协议的精度无法满足智能变电站的微秒级精度要求,所以支持IEEE1588(PTP技术)的工业以太网成为智能变电站时钟同步方式的首选....     

基于PTP的数字化变电站时钟同步技术的应用研究

介绍了IEEE1588标准定义的PTP(Precise Time Protocol)的原理和同步模型,详细分析了协议实现高精度同步的特殊机制。根据IEC61850所定义的同步精度要求及通信拓扑结构,给出了协议在变电站通信网络中的应用方案并,讨论了冗余性问题。