基于PC架构的可编程控制器发展趋势及其在风电控制领域的应用

基于PC架构的可编程控制器(PC-Based PLC)是在PC平台和嵌入式操作系统基础上开发的可编程控制器。在风电机组级控制系统(包括主控系统、变桨系统、偏航系统、状态监测系统等)、风电场站级监控系统(包括SCADA系统、AGC、AVC系统等)领域,PC-Based PLC均有广泛应用。对PLC可编程控制器的PC架构、基于PC-Based PLC的风电机组控制系统技术架构等进行了阐述,结合双馈型风电机组控制系统分析了风电机组控制系统的发展现状及存在问题,同时结合云化、分布式、边缘计算等工业控制前沿方向分析了PC-Based PLC在风电控制领域的技术发展趋势。

基于多变量参考的风电机组解耦控制方法及仿真验证

变桨变速型风电机组分别采用变桨和转矩调节控制模式。解耦控制被用于平滑切换2种控制模式,避免转矩与变桨调节同时作用或频繁切换带来的机组转速和功率振荡问题。提出一种基于变桨角度、转矩输出、发电机转速等多种变量参考的变桨转矩解耦控制方法,并引入时间迟滞判断条件,实现转矩控制和变桨控制的解耦。采用上述解耦控制策略,基于PLC可编程控制器、Bladed仿真软件构建了3 MW双馈型风电机组控制系统及仿真模型。结果表明,额定风况附近,风电机组平均功率波动在±50 kW以内,统计功率曲线达到设计功率曲线要求,可满足额定风况附近风电机组的控制需求。

IPM使用过程中若干问题的研究

介绍在使用智能功率模块IPM过程中所遇到的几个问题,分析其产生的原因,给出解决方案,并在实际应用中验证其可行性。实验结果表明该方案设计合理、性能可靠。

基于小波分解和PSO-BP的逆变器故障诊断

电力电子电路组成的光伏并网逆变器具有很强的非线性,对其进行故障诊断比较困难。将小波分解和粒子群算法PSO相结合,以光伏逆变器AC输出端的三相电压为特征信号,经过小波分解后的结果作为故障判别依据,再将分解后的离散平滑近似信号和离散细节信号相结合,作为诊断的特征向量,最后利用粒子群算法PSO对神经网络寻优与神经网络的非线性分类能力,对故障特征向量分类,从而实现逆变器开关元件的故障诊断。

基于综合网络和小波分解的逆变器故障诊断

由电力开关管组成的逆变器非线性较强,进行故障诊断比较困难。采用SAPSOBP综合诊断网络(模拟退火算法、粒子群算法和BP神经网络的有效结合)和小波分解相结合的方式,以输出侧电压作为特征信号,经小波分解后的离散近似信号和离散细节信号作为特征向量,通过模拟退火算法对粒子群算法权重和加速因子的优化,结合被粒子群算法优化了阈权值的BP网络及其分类预测功能,对特征向量诊断。由实验结果表明,SAPSO-BP网络和小波分解相结合对故障元件的诊断有良好的效果。

20位单片音频数模转换器PCM63P

PCM63P是美国BB公司生产的具有超低失真性能(满量程输出最大为 -93dB)的精密20位数模转换器,可应用于低失真频率合成、高级消费品和特殊的数字音频应用等方面。文中介绍了PCM63P的工作原理及应用电路。

点阵LCD控制器MSM6222B-xx及其应用

MSM6222B_xx是用低功耗CMOS硅栅工艺制造的点阵LCD控制器。它与4位/8位微控制器相结合可控制点阵字符型LCD上的字符显示。这个LSI内含16点COMMON(公共端 )驱动器、40点SEGMENT(段 )驱动器、显示数据RAM、字符产生器RAM、字符产生器ROM以及控制电路。文中介绍了MSM6222B -xx的原理、引脚排列和功能 。

12位高速D/A转换芯片MX7541原理及应用

美国美信公司生产的MX7541系列器件是一种12位并行高速D/A转换器 ,此芯片可方便地应用于精密仪器的输出控制系统中。文中介绍了该芯片的基本参数和主要特性 ,给出了MX7541与单片机和CPLD连接的具体应用电路。

用FPGA控制CLC5958型A/D转换器实现的高速PCI数据采集卡

详细介绍CLC5958的内部结构和基本用法,提出一种基于FPGA和PCI总线的高速数据采集卡设计方案,并通过仿真验证了该方案的可行性。该采集卡的采集速度快,精度高,结构简单,扩展方便,抗干扰能力强,适用于高速智能仪器和其他高速数据采集场合。

MXB7846型4线触摸屏数据转换器的原理及应用

MXB7846是Maxim公司专为电阻式触摸屏生产的4线触摸屏数据转换器,它具备±15kVESD保护和多模式、高精度的位置测量功能。详细介绍MXB7846的工作原理,并给出典型应用电路和控制程序。

基于PLC内部安全链的故障检测优化设计研究

该文研究设计一种PLC内部安全链,即在PLC控制系统内增加一个安全链模块,在CPU模块、I/O模块、通信模块及电源模块上分别增加一个故障自检输出电路,各个模块独立监测自身的运行状态和通信状态,并将故障信号输送至安全链模块。安全链模块接收其他模块发送的故障信号后,进一步进行组态处理并输出相应等级的安全链信号。各个模块独立监测自身故障,使得PLC故障检测更加全面、高效。

基于PSO聚类分析和RBF网络的短期电价预测

针对短期电价预测具有的周期性及难预测性等特点,研究现存的人工神经网络预测方法,提出一种基于PSO聚类分析和RBF网络的短期电价预测方法。利用粒子群算法优化聚类分析的聚类半径,并用优化后的聚类方法对电价的历史数据按相似的程度分类,得到一类相似度最高的数据作为输入数据并进行预处理,建立相应的RBF网络预测模型,对短期电价进行预测仿真。通过实例分析验证了该预测模型能够有效、稳定地将预测精度提高至0.3%左右。

IGSA优化LSSVM的短期风电功率预测研究

提出一种基于改进引力搜索算法(Improved Gravitational Search Algorithm,IGSA),优化LSSVM的短期风电功率预测方法。对引力搜索算法采用混沌映射学习策略初始化种群位置,引入全局记忆策略来改进速度公式,提高最优解质量,利用高斯变异算子及贪婪策略来更新最优解位置。为对比不同核函数对LSSVM预测模型性能的影响,选取了4种常用的核函数(RBF,Sigmoid,Poly及Linear)构建LSSVM预测模型,并用IGSA优化构建的模型。以安徽某一风电场实测数据为例,仿真结果表明,选择RBF核函数的IGSA-LSSVM模型的风电预测性能优于其它核函数;同时,与反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)相比,以及与GA,PSO和GSA优化LSSVM相比,IGSA优化LSSVM方法对短期风电功率预测具有更好的稳定性和更高的准确性。

基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统设计

微光像增强器是夜视技术中的核心部件,信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统,包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核心,完成ADC、DAC、串口通信等功能以及接口间逻辑设计,实现光电流数据采集、信号处理以及系统参数设置等功能,从而完成像增强器信噪比的测量。测试结果表明,像增强器信噪比测试仪各项功能执行正常,信噪比测量误差小于2%,验证了控制系统设计的正确性,为信噪比测试仪的可靠应用奠定基础。

基于国产FPGA的PLC内部通信协议

针对目前国内PLC大量采用国外通信协议进行内部数据交互的现状,该文提出一种基于FPGA的PLC内部通信协议,底板内从站并行通信,底板间环网串行通信,在实现所有模块可靠通信的同时,提高数据传输效率,固定模块间通信延时,同时支持多主站冗余和从站主动通信,为实现PLC的彻底国产化提供底层技术支持。

微光像增强器信噪比测试仪结构设计与分析

信噪比是评价微光像增强器综合性能的重要参数之一,为实现基于制冷型Si光电探测器的像增强器信噪比检测,开展了结构方案设计及其力学特性仿真分析与试验验证。采用级联积分球方案,输出均匀稳定的辐射光源;设计测试暗室,解决像增强器定心配准问题,并降低系统杂散光;结合热、电磁兼容设计要求,完成探测器模块结构设计;采用密封式箱体结构,内置发黑处理的支撑隔板,提高整机抗力学性能。开展有限元分析,结果显示整机基频为564.94Hz,最大等效应力为2.21MPa,强度和刚度均满足设计要求。开展了随机振动、功能冲击力学试验,试验前后信噪比测试结果与标称值偏差小于5%,且仪器各项功能正常,证明了系统结构设计的合理性,为信噪比测试仪在复杂工作环境下可靠工作提供了保障。

基于PSO-SVM模型的短期电力负荷预测研究

文章分析了影响电力负荷的因素,对现存的短期电力负荷预测方法进行了研究,采用粒子群算法对支持向量机进行参数寻优,建立了基于粒子群优化的预测模型,并对短期电力负荷进行预测仿真,为精准且快速地预测短期电力负荷提供了有效的方法。通过实例分析验证了该模型在电力负荷中的预测精度,结果显示其精度值较高。

DPR360ARC弧光保护系统设计

针对当前国内中低压母线没有快速保护的现状,设计了目前国内第一套弧光保护系统DPR360ARC,该系统采用基于紫外传感器的弧光探头技术和基于FPGA的高速串行通信技术,实现了母线、开关柜的快速保护,从弧光发生到跳闸出口的时间控制在4ms以内。DPR360ARC的应用有利于提高中低压输电线路的安全可靠性,为开关柜、母线和各种变流设备的弧光故障提供全面的保护,将对设备的损害和人员安全的威胁降至最低并确保电网平稳安全地恢复。

基于FPGA的微机保护板间通信技术

针对大型微机保护装置板间交互信息越来越多,而并行通信抗干扰能力差、硬件成本高的现状,提出了一种基于FPGA编程实现的微机保护装置板间通信技术。制定了微机保护板间通信技术的通信协议,进行了软件仿真,采用该技术的实际装置已在工程中得到了应用。

气囊式快速临时密闭在某铀矿井通风系统管理中的应用

介绍气囊式快速临时密闭在某铀矿井的应用及效果,并与铁质临时风门在应用效果、经济性等方面进行比较,结果表明:气囊式快速临时密闭的密闭效率稳定,平均密闭效率可达94.6%;铁质临时风门密闭效率较低,平均密闭效率为78.9%;气囊式快速临时密闭在生产成本、作业人数及作业时间方面均大大低于铁质临时风门。