用CPLD实现多通道数据采集系统的A/D转换器控制电路设计

提出一种新的基于复杂可编程逻辑器件CPLD的高速A/D转换器的控制系统.该控制系统充分利用CPLD功能,采用VHDL语言及图形化编程方式,有效地实现了对A/D控制器、多路采样保持器以及前端多片多路复用开关的协调控制,可以有效地控制多达36通道数据的A/D转换,能够大幅度减轻CPU的工作负担,提高执行效率,简化软件编程,实现了硬件上的模块化控制.本文提出的基于CPLD的高速A/D转换器的控制系统已成功地应用于电力系统综合负荷特性数据的实时采集.     

惰转并网调相机同期系统定值整定及调整方法

调相机在惰转工况下并网,其同期系统定值难以兼顾并网成功率和冲击的要求。分析了调相机的惰转特性,给出了频率变化率的特征表达式和实测方法;研究了调相机电压相对于电网电压的变化特性,总结了同期点出现的规律。规律研究表明,频率差定值满足后调相机电压相量相对于电网电压相量至少应旋转360°的角度,以此为基础推导了频率差定值计算公式。考虑整定频差下同期并网的工况,推导了同期检查继电器相角差定值计算公式。利用同源核相试验完成电压采样通道的标定并测量断路器合闸时间;通过假同期试验完成调相机频率变化率的测量和导前时间的调整。所提方法能满足100%并网概率要求,且可最大限度减小差频并网给调相机带来的冲击,工程现场试验结果证明了所提方法的可行性和合理性。     

柔性直流控制保护系统方案及其工程应用

结合厦门柔性直流输电示范工程,对柔性直流控制保护系统方案及其工程应用进行了研究,包括控制保护系统的分层结构、极控制系统的基本控制策略、控制系统结构、极控制系统与阀控制系统间的接口特性,以及直流保护系统功能的配置情况。为了验证极控制系统、阀控制系统及换流阀之间工作的正确性,防止首次有源解锁出现大电流损坏换流阀,针对真双极拓扑结构系统,提出了无源逆变试验方案,现场试验结果证明了阀组触发相序的正确性,实现了对控制系统延时的完全补偿。无功和有功功率阶跃试验结果表明,控制系统在性能上和速度上满足快速性、可靠性、灵活性要求。直流保护跳闸试验结果表明,保护逻辑功能正确,换流阀正确闭锁、断路器正确跳闸。     

柔性直流换流变压器保护配置方案及试验技术研究

柔性直流输电具有灵活变换运行方式、独立控制有功功率和无功功率等诸多优点。换流变压器作为柔性直流输电工程的核心功率器件,其可靠运行是柔性直流输电系统稳定、安全且高效运行的基础。首先介绍了厦门柔性直流输电工程换流变压器的一次接线方式、换流变压器保护配置方案和"三取二"逻辑的实现方案并总结了该实现方案的优点,接着研究了换流变压器保护的整个现场校验方案及试验技术。研究成果对其他柔直换流变压器的试验方案及试验技术具有借鉴作用。     

基于暂态负荷的变压器保护一次电流检验方法

当测试负荷不足时,一次电流检验电流互感器(TA)二次回路的工作就无法完成,常造成新建变压器保护不能正常投入.为解决这一问题,提出一种采用电动机启动电流或变压器励磁涌流等暂态电流检验TA二次回路的方法.分析了变压器流过暂态负荷时两侧电流之间的关系,并根据不同接线组别对电流进行重构,以使两侧电流呈现比例关系.引入信号相关函...     

柔性直流输电工程系统调试技术应用、分析与改进

系统带电调试试验是确保柔性直流输电工程在实际应用中安全稳定运行的一个关键环节。为了避免现场有源初次启动过程中因故障、阀组触发相序错误等问题导致换流阀设备的损坏,结合厦门真双极柔性直流输电工程,提出了初次完整启动前开展换流阀无源逆变试验的安全控制策略,很好地满足了设备安全性的要求。对实验室系统联调及现场试验过程中发现的主要问题进行了分析总结并提出了改进措施,满足了系统安全稳定运行的要求。     

对称双极柔性直流输电系统功率转带控制策略

对称双极柔性直流输电系统若发生单极故障可将故障极全部或部分功率快速转带至非故障极,降低甩负荷对交流电网稳定性的影响。为了确保功率转带过程顺利完成,首先提出功率转带的可行性条件和流程;然后建立功率转带过程实时数字仿真模型,分析直流场电气特性并提出功率转带速率参数优化方法;最后依托厦门柔性直流输电工程给出设计实例并进行试验验证。结果表明:功率转带时,平波电抗器、直流电缆等设备使直流电流不能快速达到设定值,功率不能及时输送而累积在换流阀电容上,易使直流电压过压保护动作;采用500 MW/10ms功率转带速率试验时将引起直流过压Ⅰ段保护动作,而采用优化后速率500 MW/60 ms时可确保功率转带顺利完成。厦门柔直工程在分析转带过程直流场电气特性基础上,通过优化功率转带速率的方式使功率转带过程顺利完成,证明对称双极柔性直流输电系统功率转带控制策略的有效性。     

模块化多电平换流器无环流仿真模型

为简化仿真控制策略和提高仿真效率,对桥臂环流抑制功能投入的模块化多电平换流器(MMC)进行整体建模,提出一种无环流仿真模型。首先分析了MMC单个子模块工作的电气特性,然后以此为基础推导出换流器相单元电容电压之和与交、直流侧电气量的关系,最后对三相相单元进行整体建模得到反映换流器外特性的仿真模型。在M ATLAB中利用模型搭建柔性直流输电系统并对各种运行工况进行仿真,其仿真结果与基于RTDS详细模型仿真结果一致,充分说明了本文模型的可行性与准确性。该模型适用于仅关注换流器外特性的场合,具有仿真速度快、仿真精度高、适用性广的特点。     

小电流接地选线装置可编程采样系统设计

在分析了小电流接地选线装置采样系统特点的基础上,介绍了以复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心的可编程采样系统的结构及其设计方法.给出了可编程采样系统的整体设计方案,利用CPLD强大的硬件可编程能力实现系统采样频率和采样通道数的可编程设置,介绍了其原理和特点.介绍了"异或"状态机,分析了其工作时序,利用其状态的改变实现采样频率的可调;设置模值可变计数器来实现采样通道数的设置;用状态机控制AD的工作时序,实现AD与CPU工作的分离;用CPLD控制采样通道的转换,读写转换数据.结合分析AD采样时序的控制,设计出了采样频率由输入方波频率决定,采样通道数由CPLD寄存器设定的采样系统.其仿真结果表明,该方案可行,有较好的稳定性和通用性.     

厦门柔性直流输电工程换流阀充电触发无源逆变试验研究

为了确保厦门柔性直流输电工程核心设备——换流阀的安全,有必要在换流阀带进线开关首次解锁前先确认换流阀触发相序的正确性。根据厦门柔性直流输电工程真双极的接线方式,提出了换流阀充电触发无源逆变试验方案。首先对换流阀进行不控充电,并将未试验极控制系统电压作为试验极控制系统锁相和控制用电压,然后断开试验极交流进线开关,为了防止阀子模块因低电压导致旁路过多,极控制系统在收到开关返回节点信号后自动解锁换流阀200 ms完成无源逆变。现场试验结果表明了该方案的可行性和有效性,证明了极控制保护系统、阀基控制系统和换流阀之间工作的正确性,确保了换流阀的安全,并依据试验结果提出了控制系统延时的确定方法及补偿方法。该方案的提出也为其他类似工程提供了有益的借鉴。