新一代智能变电站采控装置

目前智能变电站广泛采用“智能终端+合并单元”过程层设备,但该方式合并单元无法满足“装置内部单一元件的损坏不能造成保护误动作”的基本要求。同时过程层设备间报文大多为一帧模式,一旦报文出现异常往往会导致保护误动。为提高继电保护的可靠性,提出了采集和控制完全双重化的新一代装置架构,探讨电压无缝选择技术、延时可测交换技术、过程层组网、插值算法等关键技术。新一代采控装置大幅提高了智能变电站的可靠性。     

虚拟惯量控制响应延时对控制效果的影响分析

电力电子接口电源通过虚拟惯量控制模拟同步机惯量响应,但控制过程存在响应延时。全面分析了延时对虚拟惯量控制效果的影响,发现延时并非越小越好。虚拟惯量控制可以降低频率变化率和最大频差两个指标。响应延时增大,扰动后短时间内平均频率变化率变大,但是,最大频差先下降后上升,并在某个延时取值处获得最优值。而且延时增大时调频功率峰值和能量峰值均降低,控制成本更小。虚拟惯量控制的目标不同时,对延时的要求不同。分析结论有助于更加全面地认识虚拟惯量控制的效果并指导实际应用。     

一种GHz高频应用的低失调高速CMOS动态比较器

提出了一种由改进的前置差分运算放大器和差分式锁存器构成的高频、高速、低失调电压的动态比较器。前置预差分放大器采用PMOS交叉互连的负载结构,提升差模增益,进而减小输入失调。后置输出级锁存器采用差分双尾电流源抑制共模噪声,改善输出级失调,并加速比较过程。采用一个时钟控制的开关晶体管替代传统复位模块,优化版图面积,在锁存器中构建正反馈回路,加速了比较信号的复位和输出建立过程。采用65 nm/1.2 V标准CMOS工艺完成电路设计,结合Cadence Spectre工艺角和蒙特卡洛仿真分析对该动态比较器的延时、失调电压和功耗特性进行评估。结果表明,在1.2 V电源电压和1 GHz采样时钟控制下,平均功耗为117.1 μW;最差SS工艺角对应的最大输出延迟仅为153.4 ps;1 000次蒙特卡罗仿真求得的平均失调电压低至1.53 mV。与其他比较器相比,该动态比较器的电压失调和高速延时等参数有明显优势。     

预估型氨法脱硫控制系统研究

燃煤发电系统中氨法脱硫控制系统具有时变、大延时、大惯性的特点。针对典型的大延迟系统,文中提出基于Smith预估器的脱硫控制系统,通过抵消系统被控对象中的纯滞后环节来提高系统的实时性。Smith预估器依赖准确的PID模型,系统中PID参数整定仍存在不确定性。利用SOA算法对PID参数进行整定,将绝对误差积分ITAE作为适应度函数,通过对适应度值的不断寻优,找到最佳的比例积分微分系数组合。仿真结果表明,相较于Smith预估器控制下的脱硫系统,基于SOA的Smith预估PID控制系统跟随性好且反应迅速,调节时间缩小为原来的9%,峰值时间缩小为原来的5%,具有较小的超调量,系统的实时性和稳定性得到保证。上述结果证明该算法对工程控制系统有效,并具有良好的应用前景。     

复杂环境下12层框剪结构楼房爆破拆除

介绍了复杂环境下一栋12层框剪结构楼房的爆破拆除工程实例。采用10.4m高的复合梯形爆破切口、楔形半秒孔内延时,分3个爆区三响总延时1 020ms,实现了楼房的整体定向倒塌;通过确定合理的爆破参数、充分的预处理、间隔装药结构、双回路起爆网路等技术措施确保了安全准爆和精确定向倒塌;通过铺设缓冲垫层、炮孔包裹防护、搭设防护屏障等措施有效控制了爆破塌落振动及飞石的危害。楼房按照设计方向倒塌在设计范围内,周围建(构)筑物均没受到影响。该爆破拆除工程在精确定向,控制塌落振动及飞石等方面取得了较好的效果,可为同类工程爆破施工提供参考。     

零延时RS485模块在列车车载防火检测系统中的应用研究

随着高速列车技术的飞跃发展,车载设备之间的通讯信息、列车的故障检测和诊断信息、车内视频监控信息等信息数据的剧增,对信息承载媒介和通讯接口设备在可靠性和实时性方面提出了更高的要求;通过对RS485模块的研究设计了一种零延时RS485模块,应用于以太网主从式结构的列车车载防火检测系统中,达到实时、高效、安全可靠的设计目的;使用Multisim软件对零延时电路进行仿真验证,结果表明该设计的零延时RS485模块具有可靠的实时性。     

基于FPGA的相控超声发射系统设计与实现

设计了一种以FPGA为核心的相控超声发射系统,对该系统工作原理及相控聚焦方法进行了研究;设计了一种二维相控阵列,并进行了阵列定点聚焦延时仿真;最后运用该系统实现了对相控阵列的高精度聚焦延时控制,并经过DA转换、电压及功率放大,产生了幅值及波形可控的激励信号,测试了该系统对实际目标的定位精度;实验结果显示对实际目标定位偏差在3%左右,该超声相控发射系统可实现相控聚焦发射,延时控制精度高,可靠性好。     

基于多模输入整形的柔性关节振动抑制研究

针对常规输入整形技术应用于具有非线性和时变特性的系统时振动抑制效果明显降低的局限性,提出多模Jerk-Limited输入整形算法。该方法通过引入振动频率在线辨识算法和设计延时补偿算法,提高输入整形算法的鲁棒性,并在不降低多模输入整形算法效果的基础上,减小输入整形引入的延时。结果表明：基于柔性关节的伺服系统仿真模型,多模输入整形算法对柔性系统的振动抑制程度可达90%左右,且延时时间降低87%左右。     

电力监控系统防越级跳闸方案的研究

针对单一防越级跳闸方案和地面供电系统防越级跳闸方案均不能有效解决煤矿井下越级跳闸故障的问题,提出了一种采用电力监控系统解决煤矿井下越级跳闸故障的方案;以河南平宝煤业有限公司供电网络为例,详细介绍了该方案的实现原理及具体实施情况。实际应用表明,该方案实现了上下级开关的配合,有效防止了越级跳闸故障。     

粒子群算法在煤矿网络优化中的研究

针对PROFIBUS在煤矿井下应用中存在的问题,分析了PROFIBUS现场总线协议结构,构建了PROFIBUS协议下基高优先级信息的发送时延模型,并用粒子群算法来优化目标令牌循环时间的选取,以降低高优先级信息的发送延迟时间,使其符合PROFIBUS网络实时性的要求。