单元机组DCS- FCS控制系统

典型的DCS网络系统由过程控制层、控制管理层和生产管理层组成.过程控制层采用现场总线技术,将现场总线接口模件作为DCS I/O模件连接现场总线智能设备,从系统上将热工控制与电气控制合二为一构成单元机组DCS- FCS控制系统(图1).     

现场总线在织金电厂的应用及调试方案

现场总线是指通过现场总线设备(如光电转换器、Y-Link、DP/PA耦合器)实现智能数字化现场控制设备(如变送器、电磁阀、化学分析仪表)与上位机之间实行双向传输、串行、全数字量信号的通信网络。将现场设备与控制系统之间的信号传输由模拟量及开关量传输体系改变为数字网络通信体系。本文主要介绍现场总线在2×660 MPa织金发电厂水岛(主要是锅炉补给水、工业废水)中的应用及调试技术。     

发电厂辅机程控系统的网络与通讯

常规火电厂辅机系统的自动控制系统应包括3 个层面:管理层、操作层和现场层。管理层能有效地向管理者提供总体和关键信息;操作层为操作者及时提供所有设备的状态信息,同时将操作者的所有指令准确地送达控制设备;现场层可实现所有现场一次设备与控制设备之间的实时通讯,具有良好的抗干扰能力和长距离传输能力。采用现场总线作为现场层网络是最佳选择。     

新PROFIBUS DP耦合器

南京菲尼克斯电气最新研制的PROFIBUS DP耦合器使得灵活的Inline现场总线产品应用于PROFIBUS系统中。利用现场总线耦合器可以在PROFIBUS DP网络的任何点中插入Inline站。该设备在PROFIBUS DP中作为从站设备，而在下一层的Inline本地总线中则是作为主站设备。     

矿用多总线数据通信分站系统设计

针对煤矿数据采集传输中各类总线通信方案存在传输效率低,准确性差,统筹管理难等问题,提出一种多总线融合通信方案,并进行系统软硬件设计。系统以RS485总线连接传感设备完成数据采集与发送,以CAN总线联系井下各分站实现数据共享,以Modbus TCP总线沟通井上和井下信息站点响应井下数据上传,构成通讯三级网络链路。采用基于ARM核心的STM32控制单元协调三类总线间数据传输,自由转换不同通讯协议,实现数据在整个网络中透明传输。测试结果表明传输延时控制在13 ms以内,系统实时性和可靠性得到了有效提高。     

基于RPR的变电站通信系统传输时延上界计算

为了确定基于弹性分组环(resilient packet ring,RPR)的变电站通信系统实时性是否满足IEC 61850标准的要求,使用网络演算理论推导出各种业务在采用双缓存媒体控制(medium access control,MAC)策略的弹性分组环中传输时延上界的计算方法,并以典型变电站为例,计算得到了变电站内各种数据流的传输时延上界。计算结果为:使用吉比特弹性分组环作为过程总线,当网络负载率小于80%且节点数达到上限时,实时业务的传输时延上界小于2.5ms;使用吉比特弹性分组环既作为变电站总线又作为过程总线,当最大报文长度和网络节点数达到上限时,实时业务的传输时延上界为3.5ms左右。网络演算和OPNET仿真结果表明:基于弹性分组环的变电站通信系统能够满足IEC61850标准的要求。     

电力监控系统设计探讨

介绍了电力监控系统的监控功能,阐述了现场监控层、网络管理层、系统管理层的组成和作用,并比较监控层4种不同设备的功能和价格。从现场总线RS-485的通信方式分析了通信时间间隔,建议不同实时性要求的电力监控系统现场总线所接仪表的数量,分析了电力监控系统与电能管理系统的差异,建议在变配电主系统中设计电力监控系统,除满足系统要求外,还应兼顾电能管理系统的需求,尤其关注系统的可靠性和实时性。     

PROFIBUS在变电站自动化系统中的应用

在电力系统自动化领域，特别在变电站自动化系统中，现场总线技术的应用巳成为一种发展趋势。针对PROFIBUS现场总线产品最近在国内的应用情况，从讨论其存取取协议着手，分析了其在自动化系统应用中信息传输的实时性和可靠性问题，指出了信息传输实时性与系统规模成反比的特性，得出了PROFIBUS现场总线更适合小型自动化系统应用的结论。     

PROFIBUS—DP和MPI在中央空调控制系统中的应用

针对大型中央空调系统的特点和技术要求,设计并实现了一种基于PROFIBUS—DP和MPI的中央空调监控系统,该系统由设备级、功能级和监控级三部分构成,采用PROFIBUS—DP现场总线构建主从控制系统,完成了设备间的通信与联锁控制。详述了DP主站和DP从站的通信过程和网络设置以及上位机中WinCC监控系统的实现方式,并给出相关的软件编程实现。该系统在山西省电力公司中央空调系统项目中的成功应用,表明该设计方案合理、可靠,满足了中央空调的集中控制要求。     

建筑自动化与LonWorks现场总线技术

在网络时代,“网络就是控制器,控制器就是网络”;作为开放技术的现场总线具有信号传输数字化、标准统一开放、控制分散等特点,为控制网络建立了技术基础;现场总线技术不仅实现测控信号传输数字化的现场级(设备层)开放连接,有的还在控制级(自动化层)和信息级(管理层)实现数据通信标准化的开放连接,为系统集成建立通信环境,成为管理控制一体化不可或缺的网络通信技术。某种现场总线技术的成功,不仅包括着它的优秀技术,还包括着它的应用普及程度。1990年美国Echelon公司开发的LonWorks场总线技术(纳入IEC62026和EIA709),在很多自动控制领域…     

Profibus-DP在翻车机控制系统中的应用

为提高翻车机控制系统的可靠性及自动化水平,同时实现对变频器的远程监控和故障诊断,构建了基于Profibus-DP现场总线的控制网络。该系统采用AB公司Control Logix系列PLC为主站,ACS800变频器和绝对式编码器作为从站。根据翻车机系统作业要求,设置了Profibus-DP的通信协议及变频器的相关参数,并利用RSLogix 5000和Wonderware InTouch等软件开发实现了主站与各从站之间的实时通信。Profi-bus-DP现场总线能将翻车机系统中分散的设备进行集中管理,网络速度快,通信稳定,大大提高了系统的卸车效率。     

基于QNX的地铁供电监控系统实时性分析及实现

介绍了广州地铁3号线供电监控(PSCADA)系统及其重要组成部分总控单元的功能、结构、内部联系:重点分析总控单元中各项任务的实时性需求,根据设计时限要求,即遥信变位至信息送达调度中心不超过2 s,遥控执行成功不超过3 s,而遥测更新10 s左右即可,确定遥信、遥控数据处理为系统关键任务,必须优先处理;结合ONX在实时性方面的优势、特点,通过采用多项关键技术,如提供不同服务质量(QoS)的双数据通道模式,设置RR、FIFO实时调度策略,分配不同的线程优先级,集成ONX特有的脉冲消息机制,以及其他传统IPC方式等,加快了系统对重要事务的响应速度,增强了软件的实时性、可靠性和可用性。该设计方案已在实际工程应用中获得满意效果。     

基于Profibus-DP的具有在线补偿能力的热电偶温度监测系统

对热电偶的非线性误差补偿方法进行了研究,提出了一种基于Profibus-DP的新型热电偶温度监测系统,系统对热电偶采集从站的非线性误差在上位机进行在线补偿.Matlab编写的应用程序采用DDE协议实现与MCGS软件的数据交换,它从MCGS实时数据库获取训练温度样本集,并采用遗传算法训练建立的BP神经网络模型,利用训练好的BP网络对待补偿的温度数据进行校正,并把校正结果传递给MCGS在线显示.实验表明,补偿模型把补偿数据的最大相对误差从9.96%降低到1.40%.新系统减轻了热电偶从站的负担,具有模型可靠、实时性强、计算精度高等特点.     

智能断路器Profibus总线系统设计

介绍了基于Profibus—DP的智能断路器总线系统的设计方案,阐述了系统主站和从站的实现方法。在带CAN总线接口的智能断路器上增加CAN／Profibus—DP协议转换器,由协议转换器和智能断路器组成Profibus—DP智能从站;主站采用WinCC组态软件实现对从站的监测和控制。该系统满足输配电管理网络化、自动化要求。     

基于Profibus-DP现场总线技术的滤棒储存输送系统电气改造设计

本文首先对滤棒储存输送系统的电控系统进行改造设计的必要性作了较全面的分析,然后提出了采用Profibus-DP现场总线进行改造的思想,并对总线控制系统的硬件组成、通信机理以及用户程序设计和子站诊断等方面都进行了详细阐述。     

新一代智能变电站保信子站设计模式探讨

随着智能电网建设的快速发展,变电站内独立配置的保信子站功能集成到站控层的一体化监控系统中。本文基于新一代智能变电站的站控层设备配置提出了新一代智能变电站中保信子站功能模块常用的3种部署及实现模式,详细分析了3种模式的实现机制、信息流向及每种模式的优缺点。主要分析介绍了综合应用服务器、数据服务器、数据通信网关机协同工作模式,该模式充分利用了新一代智能变电站站控层设备资源,实现了站控层信息的统一存储、统一管理,充分体现了监控系统的一体化协同工作的特点。     

数字直流调速在卷绕线控制系统改造中的应用

针对原卷绕线控制系统中存在的诸多问题,在对自动卷绕线构成及收卷张力控制深入研究的基础上,提出采用直流调速器6RA70,S7-300 PLC和WINCC组成的基于Profibus-DP总线的控制系统来取代原系统。介绍了Profibus-DP的直流调速器控制系统的组成。对直流调速器6RA70的各个参数设置进行分析,并对该控制系统中S7-300与直流调速器6RA70之间的通信与参数设置进行研究。给出了6RA70接收和发送数据的程序流程。改造后自动卷绕线优良的调速及张力控制性能验证了新控制系统的可行性与正确性。     

±800kV浙西换流站直流场雷电侵入波过电压研究

雷电侵入直流换流站对系统的安全运行有重要影响。对溪洛渡—浙西±800 kV直流输电工程的浙西换流站直流侧的雷电侵入波进行了详细仿真计算分析,结果表明:计算设备最大对地电压时,选择直流负极设备进行,计算设备两端最大电压时,选择直流正极设备进行;特高压直流换流站进行绕击侵入波计算时宜取20 kA的负极性雷电流作为雷电流幅值;直流极母线雷电过电压计算采用单极大地回路运行方式,换流站直流场各设备过电压均未超过规定值;直流中性母线雷电过电压选择金属回线运行方式,直流场各设备对地电压、平波电抗器两端以及隔离开关断口电压都没有超过安全运行电压,不会对换流站直流场的运行造成危害。     

Profibus现场总线Profibus-DP冗余通讯网络研究

对Profibus现场总线的Profibus-DP通讯网络(DP通讯网络)的研究主要集中于主站与从站的完整通讯网络的建立。以冗余技术的站节点和通讯线路为研究对象,介绍了不工作和工作两类备用主站,且将不工作备用主站分为快速冗余基本型和快速冗余改进型2种,以及工作备用主站系统冗余型共计3种模式,并阐述了各模式的Profibus-DP冗余通讯网络的实现方式及其优、缺点。快速冗余基本型备用主站节点冗余,通讯线路不冗余;快速冗余改进型备用主站弥补了快速冗余基本型备用主站通讯网络不冗余的缺点。     

Energy Management and Control of Electric Vehicle Charging Stations

Abstract

Charging infrastructure is an important component for the healthy growth of the electric vehicle industry. This article presents an energy management and control study of an electric vehicle charging station. The charging station consists of an AC/DC converter for grid interface and multiple DC/DC converters for electric vehicle battery management. For the grid-side AC/DC converter, a direct-current control mechanism is employed for reactive power, AC system bus voltage, and DC-link voltage control. For the electric vehicle-side DC/DC converters, constant current and constant voltage control mechanisms are developed for electric vehicle charging and discharging management. The article considers energy management needs for charge and discharge of multiple electric vehicles simultaneously in a dynamic price framework. A real-time simulation system is developed to evaluate how the electric vehicle charging station can meet grid-to-vehicle, vehicle-to-grid, and vehicle-to-vehicle charging and discharging requirements.