大型同步调相机的启机过程分析与启机保护实现

近年来,随着电网“强直弱交”的问题日渐突出,同步调相机重新受到关注。300 Mvar大型同步调相机已陆续在国内多个换流站投入应用。因调相机启机方式存在特殊性,汽轮或水轮发电机组、抽水蓄能机组启机保护不完全适用于调相机,有必要对调相机启机过程及其保护配置和算法进行研究。针对不同类型的机组采用对比方式,分析了调相机的启机过程及其启机各阶段的三相短路电流特征。提出了更可靠、更快速的包含主变启机速断保护和励磁变启机差动保护在内的启机过程全区域保护。同时也提出了适用于调相机启机过程宽频率、宽电压变化的相角和幅值的修正方法。仿真结果表明,幅值计算误差改善明显,满足保护精度要求。     

基于模糊自适应控制的无轴承异步电动机SVM-DTC运行控制

提出了一种基于模糊自适应控制的无轴承异步电动机的空间矢量调制的直接转矩控制策略。通过模糊控制算法得到磁链和转矩的控制电压分量,实现了两个电压矢量的实时调整,解决了采用传统PI控制器所带来的脉动较大的问题。并利用Matlab/simulink仿真软件,分别建立基于模糊自适应控制的空间矢量调制的直接转矩控制系统和双PI控制的空间矢量调制的直接转矩控制系统模型。仿真结果表明,改进后的算法可以更好地抑制转矩、磁链的脉动及转速超调,提高系统的动态性能。     

智能变电站站域保护控制装置的研制

站域保护控制装置通过通信网络实现全站的模拟量、开入量、开出量的全景信息共享获取,实现全站的保护和控制功能。文中重点介绍了基于全站功能集成的站域保护控制装置的硬件实现和软件实现。针对变电站改建和扩建带来的模型升级和功能扩展问题,采用"搭积木"组合方式实现智能电子设备能力描述(ICD)模型的灵活扩展,采用平台软件与应用软件模块解耦方式实现功能的可灵活裁剪。文中应用哈希算法对网络流量进行抑制,提出基于合并单元采样序号自学习调整秒脉冲宽度的方法,以及采用单一数据源失步不闭锁保护的方法。同时,提出基于全站主接线拓扑结构闭锁的简易母线保护、合闸于故障的加速保护和变压器死区保护联跳各侧的保护方案,优化装置的后备保护功能。通过对装置的动模、数据流量等测试结果表明,站域保护装置能够满足智能变电站的保护要求,证明其在智能变电站应用中的实用性和可靠性。     

300Mvar调相机继电保护的分析与改进

介绍了已投运300 Mvar调相机的启动特点、运行特点以及继电保护配置方案。分析了调相机启机时的谐波特性对调相机保护的影响,在此基础上对调相机保护在启机及并网运行过程中的状态闭锁逻辑进行了讨论,给出了调相机保护的状态闭锁配置。鉴于频率跟踪在调相机保护中的重要性,根据启机过程中的谐波特性、变频特性,在过零点测频算法中增加了低通滤波、过零点抖动甄别,并进行了仿真和实验验证,结果表明防干扰处理后的过零点测频在保证精度与响应速度的同时,抗干扰性能良好。     

基于模糊自适应的无轴承异步电机运行控制

无轴承异步电机具有多变量、非线性、强耦合的特点.针对传统SVM-DTC系统中采用双PI控制器来生成参考电压矢量存在着PI参数难以随着系统的动态运行而实时变化的问题,提出了一种基于模糊自适应控制(FAC)的无轴承异步电机的SVM-DTC控制策略.通过模糊控制算法得到磁链和转矩的控制电压分量,实现了两个电压矢量的实时调整.文中给出了产生磁链和转矩参考电压矢量的模糊自适应控制器的设计过程.利用Matlab/Simulink仿真软件,分别建立基于模糊自适应控制的SVM-DTC和传统SVM-DTC控制系统模型.仿真结果表明,改进后的算法可以更好地抑制转矩、磁链的脉动及转速超调,提高系统的动态性能.最后用TI公司的DSP2812为控制器进行试验,试验结果表明基于模糊自适应方法的无轴承异步电机的SVM-DTC控制系统可以实现稳定悬浮.     

220kV智能变电站设备纵向集成方案及其研制

提出了一种纵向集成设计方案并研制了保护纵向集成装置和测控纵向集成装置。采用保护与测控解耦的方式,将保护功能、合并单元、智能终端集成为保护纵向集成智能设备,将测控功能、合并单元、智能终端集成为测控纵向集成智能设备,减少了装置间的数据交互环节,解决了过程层采样值(SV)、通用面向对象变电站事件(GOOSE)数据传输带来的延时增加问题,提高了保护装置的动作速度和可靠性。保护与测控功能的解耦,体现了功能分配的合理性,解决了智能电子设备能力描述(ICD)模型文件耦合带来的运维问题。重点阐述了单间隔的线路纵向集成装置、母联纵向集成装置以及跨间隔的母线纵向集成装置、变压器纵向集成装置在智能变电站中的设计与开发。     

一种基于拖尾电流识别的失灵保护实现

当断路器跳开后,电流互感器(CT)二次侧产生的拖尾电流延长了失灵电流元件的返回时间,有可能造成断路器失灵保护误动作。目前工程上多采用增加失灵保护动作延时来躲避拖尾电流影响,但这会增加断路器真正失灵时失灵保护的动作时间,偏离了继电保护的快速性特点。基于拖尾电流和非拖尾电流在波形特点上的差异性,对拖尾电流进行快速有效的识别。一经识别出拖尾电流,立即闭锁失灵保护,消除拖尾电流对失灵保护产生的不利影响。利用实时数字仿真系统(RTDS)对基于拖尾电流闭锁的失灵保护进行仿真实验。实验结果表明,基于拖尾电流闭锁的失灵保护能准确识别断路器跳开后的拖尾电流,在故障电流条件下不拒动,在拖尾电流条件下不误动,动作行为可靠。