基于站域保护的煤矿井下电网防越级技术研究

煤矿井下供电系统的防越级主要解决的问题是使离故障点最近的配电点出线跳闸,而各配电点采用单母线接线,使防越级系统成为二级通信网络,结构复杂,难以满足实时性要求。根据站域保护思想,提出了一种站域保护的井下防越级方案,该方案由站域保护装置和监控主机通过实时以太网构成的单级通信网络实现。站域保护装置的功能是采集井下供电系统配电点的电气信息,确定故障出线并上传故障信息;监控主机利用故障矩阵法确定故障线路所在的配电点,并向站域保护装置下发跳闸指令,使离故障点最近的断路器跳闸,而高性能实时以太网的应用,保证了防越级跳闸系统的实时性。实验结果表明,该方案可以使离故障点最近的断路器跳闸,且满足煤矿井下防越级的实时性要求,为解决煤矿井下越级跳闸问题提供了新的方法。     

基于光纤通信的防越级跳闸方案设计和应用

为了防止煤矿电网越级跳闸,在传统矿用微机保护的基础上,设计出一种基于光纤通信的矿井电网防越级跳闸保护系统。该系统依靠发送光纤闭锁信号,闭锁上级线路速断跳闸,实现防越级跳闸。在发生速断故障时,保护装置利用光纤通道,能对其上级线路快速发送跳闸闭锁信号,并实现上级线路保护动作时间阶梯化,防止越级跳闸。系统测试表明,该方案能够有效防止上级线路越级跳闸,提高了煤矿电网运行的安全性和稳定性,并证明了该方案的正确性和有效性。     

车集煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究及应用

提出了采用光纤电流差动保护配合智能零时限保护实现井下电网上下级继电保护配合防越级的方法,并应用于实际的供电系统中,从而达到避免或减少保护越级跳闸事故,提高供电可靠性的目的。     

煤矿供电防越级跳闸技术的研究

正提出一种煤矿供电防越级跳闸保护系统的应用方案,来彻底解决存在的"越级跳闸"问题,提高供电可靠性,实现"四遥"功能,为采区变无人值守创造条件。目前煤矿井下供电系统线路保护普遍面临着速断过电流保护定值无法整定、失压保护零时延、漏电保护无法实现比较、保护器功能不全及通信能力差等多个难题,导致煤矿井下供电出现     

GOOSE信号闭锁在煤矿供电系统防越级跳闸中的应用

针对煤矿井下供电系统在短路故障时出现越级跳闸的问题,在煤矿井下现有微机综保装置和高速安全监控网络的基础上,设计了基于GOOSE通信的闭锁模块。利用GOOSE通信机制的实时性和可靠性,当发生短路故障时在供电系统上下级线路综保装置间传送闭锁信号,可以快速准确地确定故障点位置。测试表明GOOSE信号闭锁模块在短路故障时能释放距故障点最近综保装置的跳闸信号,满足继电保护选择性,有效防止越级跳闸现象。     

基于EtherCAT通信的双直线电机位置联动控制系统设计

针对传统脉冲、模拟量控制系统在实时性、稳定性和同步性方面的不足,提出了一种基于EtherCAT工业实时以太网通信的双直线电机位置联动控制方案。设计了3种位置联动控制模式,详细分析了EtherCAT的分布时钟补偿算法,并搭建了联动控制试验平台,对所设计的控制系统进行了试验验证。试验结果表明,采用EtherCAT通信的双直线电机位置联动控制系统实时性高,双轴同步、交替响应性能良好,适用于同步精度和响应速度要求都较高的应用场合。     

220kV变压器阻抗保护的振荡闭锁方案

介绍了江苏省电网系统由于220 kV变压器与110 kV变压器的容量使用不匹配,造成110 kV线路距离保护与220 kV主变110 kV侧后备保护及110 kV主变保护之间在配合上产生了矛盾,可能引起220 kV主变110 kV侧后备保护越级跳闸。为解决这一问题,研究并提出了在220 kV主变保护中增加阻抗保护的特殊配置方案,同时也给出了一个振荡闭锁的实现方案,该方案通过实验室实时数字仿真（RTDS）数模试验、动模试验和装置试运行证明是行之有效的。     

基于煤矿智能变电站防越级故障区段识别矩阵算法研究

随着智能变电站在煤炭系统中的试验推广,其所具有的网络化数据共享特征,给解决越级跳闸问题提供了新方法。在确定煤矿智能变电站结构、系统对时、GOOSE通信技术原理及防越级跳闸流程的基础上,重点研究用于故障线路识别的故障区段识别矩阵算法,实现了故障区段的定位与隔离,对提高煤矿供电系统的稳定性有重要意义。     

微电网协调控制过程中EtherCAT总线的应用

微电网在联网运行时,一旦主网侧或微电网侧发生故障会引起保护动作跳闸,主电源会随着联网点断路器的跳闸迅速从PQ运行模式切换到V/f运行模式,但由于受到主从控制器之间通信速度的制约,无法达到无缝切换的效果。为解决这一问题,文中提出采用工业实时以太网EtherCAT总线替代传统的以太网Ethernet总线,以提高各控制器之间的通信速度。给出了带有EtherCAT接口的主控制器和从控制器的研制方案,并以EtherCAT总线为通信总线连接各控制器搭建微电网的协调控制系统。该方法提高了主从控制策略的实时性,实现了微电网在故障状态下从联网模式向孤岛模式的无缝切换。     

高压供电系统自适应保护的研究

针对内部高压供电系统继保装置接受错误指令越级跳闸问题,提出了一种独立的自适应保护装置方案.对线路的电流,电压进行实时的分析和监控,自动改变继保装置的整定值和特性,以提高过流装置的可靠性、灵敏性,实现了速断保护的纵向选择性,为电网长期存在因电网故障引起的越级跳闸等安全问题提出了依据.     

基于稀疏矩阵的煤矿电网过流保护检验算法

为了避免矿井高压电网在实际运行过程中可能会出现越级跳闸或保护拒动现象,保证矿井高压电网供电安全,本文基于矿井高压供电网络特点,提出了一种基于稀疏矩阵的矿井高压电网过流保护检验算法,将稀疏矩阵和矿井高压过流保护检验算法相结合,获得支路节点和支路节点的供电关系矩阵,描述了故障电流计算方法,并以此为基础获得了最终需要执行跳闸操作的开关矩阵,对矿井高压供电系统图中相应开关执行跳闸操作。依据开关跳闸结果,即可判断出当前的过流保护设置是否合理。     

煤矿自适应微机电流速断保护的研究

针对煤矿6 kV下井线比较短,灵敏度和保护范围直接受电网系统运行方式和短路类型影响,常规微机电流速断定值整定方案往往导致线路没有保护范围,发生短路故障常引起越级跳闸这种情况。利用自适应技术,通过对每条线路的电压、电流进行实时监视和分析、自动识别系统运行方式来改变微机保护的整定值和特性。分析表明自适应速断保护用作相间保护不用判断故障类别,且能够使保护装置始终获得最佳保护性能,可对提高矿井的安全供电提供技术支持。     

基于PLC的煤矿粉尘监控系统设计

为了有效解决煤矿粉尘污染日趋严重的问题,设计了基于PLC的煤矿粉尘监控系统。采用先进粉尘浓度传感器,实时精确的监测粉尘浓度,并能够在综采面、运输巷、回风巷等作业场点自动实现煤尘超标喷雾,语音报警,远程控制等功能,解决了现阶段除尘方式中存在的自动化水平低下、测量速度慢、报警信号不明显、不能远程监控等关键问题,实现了井下降尘智能、高效、合理的目的。     

基于Smith预估控制的温度传感器检测装置的研制

针对矿井胶带运输系统中温度传感器运行情况不能进行实时现场检测的问题,设计了一种基于Smith预估补偿控制的便携式井下运输机温度传感器检测装置。详细介绍了该装置的工作原理,阐述了恒温箱、本安电源电路的硬件设计及基于Smith预估控制的驱动系统的设计,并给出了装置的软件主程序流程图。实验结果和现场运行结果表明该装置具有携带方便、测量准确、实时现场检测等特点。     

基于Hypersim的差动保护实时仿真测试研究

针对目前电力系统保护装置难以进行系统级实验的情况,采用实时仿真系统Hypersim构建了闭环测试平台。在Hypersim中建立了舰船环形供电网络的仿真系统,将仿真电流输出至差动保护装置,将装置的控制信号引入Hypersim实时仿真系统中进行闭环实验。对环形网络中典型短路故障进行了实验研究,差动保护装置动作正确。该实时仿真系统可用于其他复杂网络的保护测试。     

基于RTX的步进电机寿命实验

步进电机在现代控制中发挥着越来越重要的作用,为了保证产品的可靠性,步进电机的寿命的评估也变得尤为重要。基于Windows的评估系统能够很好的解决这个问题,但是由于Windows操作系统的实时性较差,而步进电机的控制需要精确的时序,所以由其产生的驱动信号时序无法满足要求。采用了Ardence公司的基于Windows的硬实时解决方案RTX ,并结合某项目步进电机寿命实验,总结出了Windows环境下RTX实时应用系统的设计方法与开发流程。实验证明基于RTX产生的驱动信号满足步进电机的运动要求,并且能够不受外部事件的干扰,重复性良好,说明该方法是实时的、稳定的、可靠的。     

叶轮给煤机控制系统的设计与实现

针对南京某火电厂原有叶轮给煤机控制系统中存在的通信电缆经常被拉断的问题,提出了基于载波通信方式的整体解决方案,并加装了车体定位系统.新方案设计和实施后,载波通信可靠,车体定位准确,系统运行稳定,为火电厂发电机组的用煤提供了有效保障.     

煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统设计

本文针对井下监测系统的研究现状及存在问题,设计了一种煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统,描述了系统的整体框架和各主要部分组成,详细阐述了利用无线传感器网络进行井下定位的工作原理及实现方案,该系统可以实时监测各种环境信息准确反映井下,地面的设备运行状态,从而提高煤矿安全监控系统的可靠性和安全性.