双系统双网络通道架构下的HVDC冗余网络通信 故障检测与控制的研究

提出一种不依赖于特定通信介质的冗余通信检测及控制方法,其主要内容是对通信系统数据流进行分析,在接收方和发送方设计统一网络故障机制判断标准。在应用层的报文结构中设计了一种冗余控制数据块,应用程序通过对控制系统中接收和发送模块的冗余控制数据块的分析和处理,实现了系统中用户数据与测试数据生成、冗余发送通道选择、网络状态实时检测、网络切换及系统切换等功能。使用该监测及控制方法的HCM30000系统在溪洛渡-浙西直流输电工程的实验数据表明,该软件控制策略具有成本低、可靠性高、移植方便的特点,对于大型工业控制系统双系统双网络通道的冗余通信管理具有重要的应用价值。     

基于小波变换的HVDC系统故障检测

利用反向电压行波4层小波系数绝对值的最大值可以用来区分直流故障和交流故障。通过对HVDC系统进行建模,举例几种常见故障,并使用MATLAB小波工具箱进行模拟。通过观察各种不同故障期间反向行波电压深度为4层的离散小波分析,确定故障类型,并区分直流故障和交流故障类型。仿真结果验证了小波变换的实用性。     

双网络通信软件的研究

本文研究了网络型SCADA系统的两个基本问题：(1) 网络实时通信软件(2)介质失效对网络可靠性的影响。提出了采用双网络结构的思想， 并详细介绍了双网络通信软件的功能设计、实现方法及编程接口。     

双绕组永磁同步电动机冗余控制与故障分析

对双绕组永磁同步电动机控制策略进行了讨论,提出利用检测绕组电流及母线电流对系统进行故障检测.为使系统能够可靠运行,分析了功率电路、电机绕组、位置传感器等的故障现象,并且提出根据不同故障选择系统工作状态.     

PLC控制器的双CPU冗余控制实现

介绍了在黄龙滩电厂计算机监控系统中采用双CPU的PLC控制器,以硬件方式实现CPU冗余控制,这是一种花钱少、效果好的提高系统可靠性的有效手段。     

基于形态学的HVDC线路故障识别与定位方法研究

有效的故障行波波头辨识及测距方法是行波保护应用的重要环节。在介绍数学形态学原理及算法的基础上,通过对故障暂态电压行波的多分辨形态学梯度MMG(Multi-resolution Morpho-logical Gradient)处理,提取出故障折、反射行波的幅值及极性,以此对高压直流输电HVDC(High Voltage DC transmission)线路故障类型进行识别,并利用单端或双端测距算法进行故障测距。同时,讨论了几种与线路故障暂态相似的故障类型:换相失败和逆变侧单相接地故障。Matlab仿真结果表明,所提保护算法能够很好地区别HVDC线路故障和其他相似的暂态过程,也能准确地进行故障定位。     

基于在线双冗余CANopen架构的管轨列控系统*

作为一种新颖的末端运输网络,管轨列车系统以其运量适中、限界小、转弯半径小、爬行坡度大等优势被应用于固体矿物的接入式运输领域。管轨列车采用无人值守,分散动力的直线感应电机驱动,对列车总线的数据可靠性、实时性要求很高。文章在管轨列车控制网络中引入CANopen协议,设计了基于CAN总线通信原理的一主多从的网络控制系统,并提出在线冗余的网络拓扑作为确保列车运行数据可靠传输的热备用,最后采用LabVIEW软件编写上位机监测界面,并通过USBCAN分析仪对系统进行实时数据监控,结果表明整个网络控制系统的稳定性和实时性满足列车需求,达到了预期设计目标。     

双冗余CAN网络励磁功率单元的研制

当前,同步发电机广泛采用自并励静止励磁方式。励磁功率单元是静止励磁系统的重要组成部分,对电力系统的安全稳定运行有着十分重要的意义。为了提高励磁系统的可靠性及智能化水平,提出了一种新型双冗余容错CAN网络励磁功率单元的设计思想和实现方案。试验证明,该系统工作安全可靠,具有一定的经济价值和实际意义。     

双馈风电系统低电压故障下无功控制方法研究

在电网电压发生跌落故障期间,基于Crowbar电路的双馈风力发电系统需要吸收大量无功功率。通过分析故障下DFIG系统的运行特点,建立了变桨距角控制模型及网侧变流器的STATCOM控制模型,Crowbar电路动作后,利用变桨距系统调节桨距角来抑制系统转差率,减小系统从电网中吸收无功功率,同时将网侧变换器切换成STATCOM工作模式,为系统提供无功功率补偿,在PSCAD/EMTDC平台进行暂态仿真研究。结果表明,在故障期间Crowbar电路启动后,通过该控制策略能避免系统从电网中吸收过量无功功率,有助于主电网电压的重建和恢复,验证了所提方法的有效性和正确性。     

冗余通道法减少系统测量误差的研究

阐述基于冗余通道法减少系统误差的原理和特点,介绍了一种精确测量电压的原理电路,并对测量结果进行不确定度评价。实践结果表明,运用此方法对电压信号采样所得结果与实际很符合,相对误差不高于0.5%。该方法适应于高精度测量电压的场所。     

高压直流输电控制保护系统的冗余可靠性研究

依据可信计算系统的可靠性分析理论,结合直流输电工程应用情况,对高压直流输电控制和保护系统的冗余技术做了可靠性方面的研究.首先介绍了冗余技术的背景及在直流输电工程中对可靠性的要求,然后分析了主动冗余技术和被动冗余技术在直流输电控制和保护系统设计中的应用,最后对控制和保护装置的冗余配置原则做了阐述,并针对装置的冗余设计提供了一些实现参考,对工程应用和系统冗余设计具有重要意义.     

高压直流输电控制保护系统的冗余可靠性研究

依据可信计算系统的可靠性分析理论,结合直流输电工程应用情况,对高压直流输电控制和保护系统的冗余技术做了可靠性方面的研究。首先介绍了冗余技术的背景及在直流输电工程中对可靠性的要求,然后分析了主动冗余技术和被动冗余技术在直流输电控制和保护系统设计中的应用,最后对控制和保护装置的冗余配置原则做了阐述,并针对装置的冗余设计提供了一些实现参考,对工程应用和系统冗余设计具有重要意义。     

高压直流输电控制保护系统新技术——WIN-TDC

在新一代直流控制保护系统WIN-TDC中,极控、站控和直流保护等核心部分采用了基于64位精简指令集计算机(RISC)、实时操作系统、64位系统总线的工业控制通用平台--SIMATIC-TDC.SIMATIC-TDC的开发环境采用了单一的编程语言,调试软件集成在开发环境中.人机界面采用了通用工控组态软件--WINCC.利用时分复用(TDM)总线技术实现了测量系统的交叉冗余.WIN-TDC已经在澳大利亚的海底电缆直流工程(BASSLINK)中得到了成功的应用.     

高压直流控制保护系统控制总线应用分析

对不同的高压直流控制保护系统控制总线结构进行分析,对其特点及功能应用进行总结。     

混合式高压直流断路器控制保护系统

直流断路器作为柔性直流电网的关键设备,用于故障快速隔离和恢复,大大提高了直流电网的安全性和可靠性。文中基于混合式高压直流断路器,详细研究了其控制保护架构和控制保护策略。首先设计了"冗余双重化"控制系统架构和"三取二"保护系统架构,具有架构层级清晰和功能分配明确等特点;然后给出了混合式直流断路器的分闸和合闸控制策略,并详细设计了本体过流保护策略、本体设备保护策略和辅助设备保护策略;最后研制了一套500 kV/25 kA混合式高压直流断路器的控制保护系统,并通过实时数字仿真系统(RTDS)进行仿真研究,结果验证了控制保护系统及其策略的正确性和有效性。     

高压直流控制保护系统的设计与实现

在介绍MACH2直流控制保护系统的总体结构的基础上,给出了SCADA系统、交流站控系统、直流极控系统、直流保护系统的设计和实现方案。详细介绍了直流极控系统,包括其基本控制策略、基于电流过零信号的阀触发的监视和控制功能、无功功率控制、系统监视和切换功能。该方案已在我国葛洲坝－上海直流输电控制保护系统改造中应用,并取得了很好的效果。     

Control and protection scheme of HVDC system with self‐commutated converter in system fault conditions

For extending self‐commutated converter application to future trunk power systems, it is important to develop a stable operation scheme as well as to realize substantial cost reduction through coordinated system and control design. Suppression controls of converter overcurrent and dc overvoltage in various system fault conditions are essential in order to ensure stable operation and cost reduction of HVDC systems with voltage source type self‐commutated converters. Converter control and protection schemes which include such suppression controls have been developed, employing CRIEPI's ac/dc Power System Simulator test and EMTP analysis. This paper first discusses the cause of converter overcurrent at ac system faults, considering the effect of PWM pulse number and converter control speed. Continued operation has been achieved by adding a new overcurrent suppression scheme to the converter control. In the case of a dc line grounding fault, the selection of the grounding circuit constant and the adoption of a high‐speed converter control practically ensure the reduction of dc overvoltage while suppressing converter overcurrent. The converter block and restart sequence after a dc fault, which is coordinated with dc circuit breaker operation, enables stable recovery of HVDC transmission as fast as the usual line‐commutated HVDC system. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 132(2): 6–18, 2000     

考虑直流控制系统影响的HVDC输电线路后备保护研究

在考虑直流控制系统影响的情况下,详细分析了HVDC输电线路区内、区外的故障特征以及直流控制系统的动作特性和控制状态。引入并分析了基于开关函数的交直流系统二次谐波计算等值模型。通过分析故障期间换流器触发角和直流侧二次谐波量的变化特征,提出了一种新的以换流器触发角为保护动作量,利用二次谐波分量闭锁的直流线路后备保护方案,给出了保护整定的理论计算方法。与直流线路纵联差动保护相比,该保护不因直流电流波动影响而被闭锁,保护动作时间较快;与微分欠压保护相比,具有更高的抗过渡电阻能力。通过PSCAD/EMTDC大量仿真计算,验证了该保护能可靠区分直流线路区内、区外故障,与直流线路纵联差动保护和微分欠压保护相比具有明显的优越性。     

高压直流输电控制保护系统的冗余设计

冗余是高压直流输电控制保护系统的重要概念。与自诊断功能相结合,冗余配置的直流控制保护设备可以避免控制保护设备内部故障造成的功能失效,极大地提高直流输电系统运行的可靠性和系统可用率。基于高压直流输电控制保护系统的总体结构,对实际工程中直流控制保护系统采用的多种冗余方案作了全面分析和总结,相关概念和原则可以在进行直流控制保护的系统设计时参考。