基于RT-Ethernet的井下防越级系统仿真研究

针对目前煤矿井下供电系统越级跳闸问题,搭建基于实时以太网的井下电网防越级系统,该系统以安装有TwinCAT软件的工业PC作为主站,以PLC控制器作为从站.主站完成对从站PLC控制器的配置,从站之间利用上下级闭锁的方式实现防越级功能.通过模拟井下供电网络短路故障,研究井下电网防越级功能的实现及RT-Ethernet的通信实时性.试验结果表明,在发生短路故障时,该系统能够快速准确地切除井下电网中的故障线路,实现防越级功能.     

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RT-Ethernet的井下自适应闭锁防越级方案

针对相邻线路逐级闭锁的井下防越级跳闸方案,不能根据短路故障点的位置自动地调整闭锁时间的不足之处,提出了基于RT-Ethernet的井下自适应闭锁防越级方案,分析了自适应闭锁原理和自适应闭锁时间.实验室条件下,搭建基于RT-Ethernet的井下防越级系统,对自适应闭锁防越级方案的闭锁性能进行研究.结果表明,该系统能根据故障点的位置自动地调整闭锁时间,减少故障持续时间,使离故障点最近的综保器在最短时间内发出跳闸命令,该防越级方案对井下供电系统的安全运行具有重要的理论价值.     

井下综保器改进算法的仿真研究

针对目前井下综保器采用的信号检测算法存在的精度问题,提出将傅里叶变换、小波变换、小波熵理论相结合的综合检测算法。根据小波多分辨率分析这一特点,将采样信号分解为稳态信号和非稳态信号,稳态信号采用傅里叶变换进行处理,非稳态信号采用小波熵进行处理。利用MATLAB中的电力系统模块搭建井下供电系统模型,获取相应的电信号,采用傅里叶算法、小波算法及综合检测算法分别进行仿真,结果表明,将傅里叶变换、小波变换、小波熵理论融合后的信号检测算法能够更全面的反映井下供电线路的运行状态,对实现井下综保器可靠动作具有较好的理论价值。