基于在线准实时决策的区域稳定控制系统中子站装置模块的开发

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电力网络维持其供电可靠性及电能质量的能力是受电网结构、线路和负荷特性、发电机动力设备特性以及继电保护机制等因素影响的。有关电力系统在不同状态下控制策略和理论的研究,一直都是相关领域研究和应用人员十分关注的问题。 随着电力系统大机组、大系统、超高压远距离输电、跨区域互联的发展,电力系统稳定性问题更加复杂,这些都要求电力系统的安全稳定控制在理论和实现上采取一系列变革性的措施。在线准实时决策对解决电网稳定控制问题有着巨大的潜力,已成为国内外研发人员的攻关重点。 围绕着电力系统稳定控制问题,论文展开了如下工作: 1)在理论上,首先介绍了电力系统的稳定运行条件和我国安全稳定控制系统的现状,并通过对典型稳控装置和不同的决策方法的分析和比较,分析了基于在线准实时决策的分布式区域稳定控制系统的总体结构,采用WPSASP 6.1程序,测试了该系统的可靠性和精确性,验证了该方案的可行性和优越性,分析了系统实现可能面临的问题及对策。 2)电力系统的安全稳定控制的实现主要是开发新型的稳定控制装置。本文所阐述的子站型的控制装置采用模块化设计思想,硬件是以三菱的M16C芯片为处理器,主要分为通信模块、发电机模块、线路模块、开入、开出、策略机和管理板等等,模块之间通过双CAN网通信。其中,作者负责发电机和通信模块的研制和开发。 3)发电机模块的设计内容包括设计考虑因素、设计要点、软件设计以及实验验证等,模块必须完成对接入的发电机机组模拟量的计算;在机组设置、连锁逻辑和开入信息等条件下对接入的发电机机组排出一个切机顺序;完成模块间通信。 4)通信模块负责各个站间或厂间各装置之间数据信号的传输和转换,并保证通道的畅通。本模块采用M16C芯片,实现对光纤通道的同步保护及光信号与CAN总线数据信号的转换,完成站间或厂间的相互通信。 总之,论文不仅在控制策略理论的基础上,阐释了稳定控制系统的整体架构,而且研制设计出新颖的区域稳控子站装置软硬件,其优点体现在: 1)分布式硬件结构体系 ●功能模块化 ●采用高速网络通信技术(CAN)实现模块间信息交换(最多支持256个模块及机箱之间的互联) ●硬件扩展灵活方便、可靠,降低系统风险,任一单元损坏只影响局部 2)实时信息网(控制网)和管理网(监测网)分开。
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