F级燃气机组DCS标准时间钟国产化研究

针对F级燃气机组分散控制系统(DCS)系统使用的某型号进口网络授时服务器的国产化研制进行了研究。该型号网络授时服务器的国产化研制,不是对原进口产品的功能和技术简单的仿制,而是结合了国家对于设备安全和生产方面的要求,将DCS网络授时服务器设计成一种可以满足各类应用场合,同时能够在不同应用等级的授时系统之间起到承上启下作用的统一的授时平台。

基于DCS的发电厂电气设备状态在线监测方案的研究

为进一步探究发电厂电气设备状态在线监测质量的提升路径,以分散控制系统(DCS)为基础,从监控单元、数据挖掘与处理和故障诊断三个主要功能着手,对在线监测方案的整体架构进行优化设计,初步构建了基于DCS的发电厂电气设备状态在线检测方案。从实际测试结果来看,该在线监测方案在监测准确性和故障诊断准确性上均取得了较为优异的成绩,具有一定的潜在应用价值。

互联电网短路电流在线分析与优化决策方法

在线分析技术是应对交直流电网短路电流超标和随机波动问题的重要手段。结合调度自动化系统的建模范围和实时数据采集情况,提出在线短路电流计算原则和超标判据;通过日前和实时短路电流多目标逐级优化决策,提升短路电流优化策略对电网时变性和复杂性的适应能力;构建在线短路电流分析和优化控制系统功能架构,通过调度端和厂站端功能集成实现短路电流可靠闭环控制。该方法实现了短路电流精细化分析、综合优化决策和精准闭环控制技术在实际电网的应用,通过对实际电网在线短路电流分析与优化控制系统运行结果的分析,验证了所述方法的有效性和实用性.

化工仪表UPS配置管理及维护探讨

不间断电源(UPS,Uninterrupted power supply),由电力变流器、储能装置(如蓄电池)和开关(电子式、机械式或混合式)等组合而成,在供电中断后能持续一定供电时间的电源设备[1]。随着技术的发展,UPS不间断电源应用范围逐渐扩大,特别在电信、石油、化工等领域得到了广泛的应用。石油化工企业生产装置电力设计技术规范规定一级负荷中当生产装置工作电源突然中断时,为确保安全停车,避免引起爆炸、火灾、中毒、人员伤亡、关键设备损坏,或事故一旦发生能及时处理,防止事故扩大,保证关键设备,抢救及撤离工作人员,而必须保证用电的负荷,应视为一级负荷中特别重要负荷,特别重要负荷必须设置UPS电源[2]。一般情况下,化工装置一级负荷都基本配备UPS电源,通过我司多年来对UPS电源应用过程中的经验,探讨化工仪表UPS电源的配置、管理、维护等要点问题,优化UPS配置,不断改善管理及维护能力。

基于开关振荡电流的交流电机主绝缘在线监测

在变频驱动系统中,由于功率器件高速开关产生的高dv/dt和瞬态过电压,会使电机绝缘部件承受较高的电应力,加速电机绝缘材料的老化,进而增加绝缘故障发生概率并危害驱动系统的整体可靠性。相较于传统的离线监测方法,对电机绝缘状态进行在线监测可以提高监测的实时性并减小停机维修的损失。因此,文章提出一种基于逆变器开关振荡电流的交流电机主绝缘在线监测方法。首先,建立了交流电机绝缘等效电路,分析了绝缘老化对电机阻抗特性的影响,并通过外部并联电容的方法模拟了绝缘老化的过程。然后,采用脉冲宽度调制(PWM),研究了电机主绝缘参数对开关振荡电流的影响,提出了以开关振荡电流频域偏差作为老化特征指标的在线监测方法。试验证明,该方法在不影响电机正常运行的前提下,可以对电机主绝缘老化状态进行有效监测。

直流电源交流窜入量监测的技术分析与验证

阐述从直流电源交流窜入的故障类型、原因分析出发,对直流电源系统中交流窜入量的监测技术原理进行底层分析。探讨直流电源交流窜入量监测装置的构成、实现原理,并进行试验验证,为直流电源交流窜入的故障监视提供设备技术基础。

直流屏蓄电池组运行数据在线监测与预警分析系统的设计

阐述发电厂直流屏蓄电池组在线监测与预警分析系统监测的特点,针对监测中存在的问题,分析在线监测技术可行性运用。探讨技术创新点、开发方法及技术路线,并评估在实际应用中的成果。

变电站直流电源绝缘监测系统的改造分析

直流电源系统是变电站重要的公共系统,为全站运行的各种继电保护及安全自动装置提供工作电源,为控制系统提供稳定的操作电源。随着设备运行年限的增长以及配电网运行新技术的发展,绝缘监测系统的问题凸显,难以满足电力系统发展的需求。为保证直流电源系统安全稳定运行,综合分析了绝缘监测系统的现状和存在的问题,通过对传感器技术、数据采集和传输技术的优化方法,以及对数据处理和分析算法改进等方面进行研究,提出了基于快速傅里叶变换算法的纹波监测方法、交流窜入直流监测手段以及直流母线监测方法的优化方案。通过现场试验以及系统仿真,证明了改造后的监测系统能够更准确地监测绝缘状态的变化。与传统绝缘监测系统相比,改造后的绝缘监测系统具有更高的可靠性和准确性,提升了系统整体性能,强化了电力系统的可靠性和安全性。同时探讨了绝缘监测系统改造重点环节,为同类变电站改造提供了参考案例。

含LCC-HVDC的交直流混联电网统一谐波状态估计方法

基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统的大量应用使交直流混联电网谐波与谐振问题日益突出。谐波状态估计是电网谐波治理的前提,但是现有研究主要着眼于交流电网,即使考虑直流系统,也仅将其视为谐波电流源,不能实现计及交直流系统间谐波相互作用的统一谐波状态估计。为此,基于广域宽频同步监测系统,首先将含LCC-HVDC的交直流混联电网视为一有机整体,建立其统一谐波状态估计模型,有效地反映交直流系统间的谐波相互耦合关系;其次,提出计及经济性、冗余度和鲁棒性的宽频同步相量测量单元综合优化配置模型及其分阶段求解方法,提高了优化配置的科学性和计算效率;再次,采用抗差最小二乘法,求解含LCC-HVDC的交直流混联电网的统一谐波状态估计值;最后,基于PSCAD/EMTDC建立了交直流混联电网仿真模型,仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性。

DetaV DCS在液化气分馏装置中的应用

介绍了液化气分馏工艺流程,分析研究了关键工艺参数控制点,设计开发了液化气分馏过程控制系统,详细阐述了液化气分馏装置控制系统的硬件组成和软件组态。控制系统采用美国Emerson公司的DetaV DCS系统,通过控制网络连接、硬件配置和软件组态,实现液化气分馏过程的数据采集、单回路控制、复杂回路控制、实时监控以及报警和历史记录收集。经投运证明,该控制系统操作简便、控制可靠,保证了液化气分馏装置的稳定工作。

HVDC站内直流转换开关避雷器动作电流监测装置设计与应用

直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备。直流转换开关内并联的避雷器组在开关动作后需要快速吸收大量能量。但是,多柱并联结构的避雷器普遍存在氧化锌电阻片能量吸收不均的问题,导致低阻抗的单柱氧化锌发生热崩溃击穿故障。在线同步采样多柱避雷器动作电流是及时发现和更换特性退化的避雷器阀组、保障设备安全和系统稳定运行的迫切要求。为实现动作电流的同步采样,研究了一种无线通信的动作电流监测装置,具有高精度同步、高采样率、短距离无线通信和非破坏安装等优势。实测动作电流数据表明,监测装置能够及时发现电流不均匀情况,避免避雷器被击穿引起非计划停运,提高系统运行稳定性。

火力发电厂DCS性能实时监测平台

从热力学平衡角度建立了火力发电厂整个过程的动态模型,涵盖了锅炉侧和涡轮机,在整个过程模型的基础上,构建了具有关键状态变量在线估计和火力发电系统DCS性能评估功能的监测平台。该平台可以提供单位效率为每隔5s时间段的评估结果。模型验证通过从实际的300MW火力电厂的分布式控制系统导出的历史操作数据来执行。模拟结果与设备的设计值的比较显示了整个过程模型的高精度。监测平台还可以作为离线模拟器,以便在特定时间段和意外情况下对设备的操作进行二次检查。

基于光学传感的交直流混合场一体化测量实现

针对交、直流混合场测量的问题,文中基于电光晶体Pockels效应设计了旋转式光学传感元件,该设计不仅适用于测量交直流混合场,而且抑制了测量中的波动和误差。分别推导了旋转式光学电场传感器测量直流电场、交流电场以及混合场时的传感原理。为了区分不同频率下的电场强度,将Hilbert-Huang时频变换技术应用到光学电场测量,并且给出不同频率下的测量方案。在光学一体化传感器标定后,对混合场进行测量,实验数据表明,所提出的光学电场一体化测量机制适用于准确地测量交、直流混合场。

DCS控制系统在铝电解大修渣无害化处置中的设计与应用

为实现铝电解大修渣无害化处置系统自动化、智能化操作,设计并应用本控制方案。本控制方案以DCS为控制核心,采用工业以太网通讯方式采集破碎、球磨、反应、压滤、废气净化五个作业区的控制信息,在多个过程控制模块中计算,实现了检测、显示、控制、管理于一体。实时在线监测铝电解大修渣无害化处置工艺设备运行参数、运行状态、安全环保数据等,便于操作及管理人员及时掌握生产状况,实现了铝电解大修渣无害化处置线的稳定高效运行。该方案自动化程度高,人-机界面友好,保障了无害化处理过程安全平稳,实现了无害化渣符合国家Ⅰ类固废排放标准的目标。

三电平Buck-Boost变流器直流电容与IGBT开路故障非侵入式监测方法

三电平Buck-Boost变流器具有双向馈能和能量传输高效的特点。针对直流电容器容值衰退和IGBT开路故障两种典型失效模式,提出了一种利用变流器自身传感器同时对直流电容容值衰退和IGBT开路故障非侵入式在线监测的方法。首先,分析了三电平Buck-Boost变流器开关运行模态及其切换顺序。然后,采用特定开关模态消除直流电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)影响,分别推导了子模块电容的容值特征解析表达式。最后,利用每个开关周期计算出的等效容值特征检测和定位IGBT开路故障。仿真和实验结果表明:利用开关模态容值特征能够同时监测三电平Buck-Boost变流器直流电容状态和IGBT开路故障,平均容值监测误差小于1%且可以消除ESR的影响,利用容值特征畸变能够在2~3个开关周期内检测出IGBT开路故障。

一种交直流一体化电源项目的研究

交直流一体(Alternating Current/Direct Current,AC/DC)化电源项目是建立在传统通信备用电站只有一种输出电压的模式上,结合直流电源供电技术与交流电源供电技术,针对偏远地区电网铺设较为困难等问题,为通信基站提供经济可靠的供电电源。如果蓄电池电能充足,柴油发电机组处于停机状态,蓄电池向通信设备提供电能。当蓄电池临近放电终了时,监控系统发出指令,柴油发电机组开机进入工作状态,一方面通过1#AC/DC转换系统向通信设备供电,另一方面通过2#AC/DC转换系统向蓄电池充电,直到蓄电池充足。

一种交直流混合配电网薄弱线路识别方法设计

传统方法单纯以运行状态失效概率为基础,作为供电网络薄弱线路识别的方法,在应用到交直流混合配电网时,面临运行状态特征概率波动,识别过程存在明显误差。提出一种交直流混合配电网薄弱线路识别方法。分别从运行状态与拓扑结构两个方面出发,兼顾交直流混合配电网线路运行状态与固有拓扑结构发生改变后,对于电网造成的影响,搭建交直流混合配电网的线路薄弱性评估指标体系,实施薄弱线路辨识。实验选择一个直流电压等级为±10 k、交流电压等级为10 kV的交直流混合配电网,利用大功率数字化恒流源与电路老化监测器,测试试验交直流混合配电网薄弱线路的老化程度,在不同接线模式下实施试验配电网薄弱线路的可靠性测试。实验结果表明:在单辐射接线模式下,薄弱线路4的可靠性最低。在手拉手接线模式下,薄弱线路10可靠性最低。在三供一备接线模式下,薄弱线路9的可靠性最低。该识别方法可以有效识别交直流混合配电网在各种接线模式下,薄弱线路的老化程度。

变压器直流偏磁在线监测系统在辽宁电网的应用

分析辽宁电网变压器直流偏磁问题产生的原因及危害,并针对现场直流偏磁检测方法中存在的不足,结合智能运检建设需求,研发了一种变压器直流偏磁在线监测系统;目前该系统已经在辽宁徐家500 kV变电站得到应用,有效提升了该变电站2组主变压器的运行可靠性。

一种多功能微机型直流系统绝缘监测试验装置

直流系统作为变电站中自动控制、继电保护、安自装置和信号装置的供电电源,其工作状况的好坏直接影响到电力系统的安全稳定运行。为避免变电站直流系统绝缘监测试验时误碰造成直流回路短路,进而引发设备损坏及人身伤害等事故,本文研制了一种微机型直流系统绝缘监测试验装置及方法,该装置接线简便,一键操作即可完成直流系统绝缘监测相关试验,提高了作业效率,保障了作业安全。且使用该装置进行直流系统绝缘监测试验可提高试验精度,使试验结果更加准确。

特高压站用交流电源在线监测系统分析与研究

针对特高压站用交流电源易因绝缘损坏引发事故问题,设计了一种基于剩余电流的特高压站用交流电源在线监测系统,并针对4种不同类型的监测对象,设计了4种监测方案。根据特高压站用交流电源现场环境,提出了相应的工程方案。该特高压站用交流电源在线监测系统能够在各电压等级变电站快速部署和应用,提高电网运行安全性。经实际测试,该系统能够准确监测交流电源系统剩余电流,及时发现剩余电流异常并预警。