Micro-Grid Smooth Switchover Method Based on Controller State Following

Micro-grid smooth switchover between different operation modes is important for steady operation and reliable power supply of micro-grid. In order to reduce the transient fluctuation of voltage and frequency during switchover, this paper proposed a new switchover method based on controller state following. When transferring to island mode, the control method for inverter of storage device changed from PQ control to V/f control. Before switchover, the output of V/f controller is always following the output of PQ controller. So that the sudden change of output is avoided at the moment of switchover. A micro-grid model with photovoltaic and battery is built on DIgSILENT Power Factory simulation software, to simulate micro-grid switchover from grid-connected mode to island mode. Results show this method can effectively suppress the transient fluctuation of voltage and frequency, and reduce the influence of transient process on power grid. This conclusion has important practical significance on micro-grid smooth switchover from grid-con- nected mode to island mode.

某66 kV变电站主变压器保护动作闭锁备自投逻辑优化

某66 kV内桥接线变电站采用主变压器保护动作闭锁备用电源自动投入逻辑,但随着变电站运行方式调整,该逻辑已无法满足各种运行方式下供电可靠性的要求。通过分析不同运行方式下主变压器故障对备用电源自动投入动作的影响,以及主变压器保护与备用电源自动投入的闭锁关系,提出进线备用电源自动投入方式下,主变压器保护动作时备用电源自动投入逻辑优化方案,提高变电站供电可靠性。

矿井主通风机不停风倒机控制的研究与实现

为解决传统矿井通风系统“停机倒机”方式存在的通风机启动风阻大且停机切换过程中易引起较大风量波动及瓦斯积聚等问题,提出了一种基于模糊PID控制的矿井主通风机不停风倒机控制策略,并以PLC为控制核心、工业以太网为通信网络对控制系统进行设计,系统通过对垂直、水平风门开合角度的远程智能控制保持倒机过程风量恒定,有效提高了风机倒机过程的稳定性。

调度集中系统与计算机联锁系统通信接口故障案例分析

调度集中系统(CTC)与计算机联锁系统通信良好、信息交互完整,是车站有序办理行车作业的安全基础和效率保证。为提高EI32-JD计算机联锁系统的稳定性,降低因计算机联锁系统导致CTC控制台显示异常的故障率,通过分析典型的故障案例,提出对应的改进措施。首先,在完善联锁软件逻辑方面,采用优化操作机和联锁机倒机参数的方法,解决因计算机联锁系统单系设备故障造成CTC控制台信息异常的问题;其次,在完善联锁硬件设计方面,对具有远端操控方式的计算机联锁系统提出2种优化方案,即将本地端冷备操作机升级为热备,或将本地CTC和远端操作机通信连接的串口光电转换器由2套升级为4套;最后,通过优化运维管理措施规范现场设备的日常维护和管理。经现场测试,提出的改进措施应用效果良好,有效提高了计算机联锁系统与CTC系统的通信质量,可为同类型设备故障处理提供参考。

矿井主要通风机切换过程供给风量优化控制研究

矿井主要通风机切换过程中存在供给风量大范围波动甚至中断问题,易导致瓦斯浓度超限。常用的基于模型的主要通风机切换控制方法难以很好地对约束进行处理,基于智能算法的控制方法依赖专家知识和经验,具有主观性和随意性。针对上述问题,以中国平煤能源化工集团有限责任公司二矿主要通风机切换过程为研究背景,研究了主要通风机切换过程供给风量优化控制问题。基于流体动力学方程和图论概念,建立了主要通风机切换过程动态模型,并采用泰勒展开式对其进行线性化处理,以降低计算复杂度。考虑矿井主要通风机切换过程具有强非线性、系统状态受约束,且为离散的多输入多输出系统,采用模型预测控制(MPC)算法研究风量控制问题,设计了主要通风机切换过程MPC系统,将风量优化转换为二次规划问题。采用原对偶神经网络在线求解优化问题,实现主要通风机切换过程的供给风量实时优化控制。试验结果表明:MPC系统可有效实现主要通风机切换,切换过程中4个风门风量可很好地跟踪参考值;各采样时刻运算时间为0.027 s,满足切换过程实时性要求;供给风量波动最大值仅为0.9%,明显优于传统PID控制效果。

基于下垂控制的微电网孤岛-并网平滑切换策略

微电网在并网模式与孤岛模式间切换运行时会产生较大的暂态振荡。为实现在两种运行模式间的平滑切换,分析了微电网在两种模式运行时采用的不同控制方法,设计了一种基于下垂控制的平滑切换策略。在MATLAB/Simulink平台上搭建了微电网模型。试验结果表明,所提策略能够把系统模式切换时出现的暂态振荡限制在合理范围内,有效减小了并网点处电压、电流和频率的波动,取得了较好的孤岛-并网双向平滑切换效果。

全电子执行模块软硬件切换和N+1切换设计探讨

文章总结了目前国内外铁路信号系统中所采用的全电子执行模块的使用情况,在大量应用单套设计的情况下,分析了冗余性设计的必要性和难点,从而提出了软切换、硬切换以及N+1切换的不同设计思路,采用结构化和流程图方法分别对3种切换方案进行了阐述,同时给出了设计过程中应考虑的关键要素以及需要规避的一些问题,随后采用列表的方式对不同方案的特点、适用范围进行了对比。最后通过归纳总结,得出了全电子执行模块冗余切换设计不应单一地采用某一种方案,而是要针对不同类型轨旁设备所需要关注的重点方向与受影响情况以及容忍程度,采用最适合的切换方案的组合应用建议。

上海轨道交通1号线信号系统大修倒接方案

目的:上海轨道交通1号线(以下简称“1号线”)自开通运营以来已经20多年,信号设备老化严重,需通过设备大修改造提升系统稳定性,然而地铁运营夜间施工时间紧张,信号系统调试倒换风险较大,更不能影响次日正常运营,故需寻找一种适合的信号系统倒接方案。方法:通过仔细分析施工调试工作步骤,结合1号线此次大修后仍采用原系统制式,白天运营和夜间测试共用的设备多,导致倒接开关需要数量多。传统使用倒接开关的方式操作时间长,操作步骤多,不确定性因素多,倒接风险较大,同时还要求每次施工后需全部倒回原系统运行。因此,在各种限制条件下新旧系统间的倒接方案成了确保安全的至关重要环节。经过分析论证,方案比选,现场试验测试后最终决定采用继电器替代传统倒接开关。结果及结论:利用继电器节点组成电路实现不同系统间的倒换,可以多节省25 min的夜间施工时间,并且在整个调试施工中未发生倒接错误。该方案更加适合1号线这类夜间调试施工时间短、倒接设备多、安全要求高的信号大修项目。

轨道交通信号控制系统主备双系工作状态的识别与控制

目的:针对轨道交通信号控制系统冗余结构中主备双系状态切换时可能存在的风险,提出一种新的硬件判决方式以避免该风险。方法:轨道交通信号控制系统多采用二乘二取二和双机热备冗余结构,由2个功能完成相同的主备双系组成。主备双系各自有主控、同步和离线等3种固定的工作状态,其不允许同时出现为主控状态。这3种工作状态的控制与转换依赖于自身和对方系的工作状态。目前,系统工作状态的判决机制主要有通信判决和硬件判决2种方式。若采用通信判决,一旦通信出现问题,则存在同时出现主备双系都为主控状态的风险。为此,提出采用设置工作继电器的硬件判决方法,即通过继电器硬件判决方式来识别和控制系统主备双系的工作状态,以避免同时出现主备双系处于主控状态的风险。主备双系各设置一个工作继电器,通过继电器的硬件接点条件来反映对应系的工作状态,并提出了设计原理、判决原则、判决实现流程及应用环境,分析了硬件判决方式比通信判决方式具有的技术优势。结果及结论:通过采集工作继电器位置反映对应铁路信号控制系统各系的工作状态,主要有以下优势:①不依赖于主备双系间通信的状态,解决了由于通信问题带来状态信息丢失的问题;②不论系统是否开机,系间是否通信正常,各系都能通过采集对方工作继电器接点条件来识别对方系的工作状态,从而能准确控制本系的工作状态;③继电器反应速度明显高于通信处理的反应速度,一旦系统工作状态发生变化,工作继电器快速动作可使主备双系及时得到相应系的工作状态信息;④继电器具有固有失效安全特性,工作继电器一旦发生故障落下,使系统尽快转到离线状态;⑤通过继电器识别和控制系统工作状态,软件处理逻辑简单,也能使维护人员直观辨识系统工作状态。

RS4200主备切换原理及案例分析

本文详细介绍了RS4200甚高频电台主备切换的关键模块及连接方式,深入研究了该型号电台的主备切换逻辑,并结合重庆地区的实际案例进行分析,可为通导技术人员处理同类故障提供思路。

储能系统离并网无缝切换控制策略研究

随着传统能源的日益枯竭,太阳能、风能、潮汐能等可再生能源正迅速发展,但新能源发电存在间歇性的问题,为了确保新能源发电的可持续性和稳定性,储能系统发挥着至关重要的作用。然而,采用传统控制方法,储能系统在离并网切换过程中,切换速度慢,会造成过流冲击,影响系统运行安全。为了解决离并网切换过程中的过流冲击问题,提出了一种基于PQ/VSG控制的储能系统离并网无缝切换控制策略,利用锁相环技术和预同步控制技术,实现储能系统离并网过程的平滑过渡,从而保证电力系统的稳定性。最后,通过仿真验证了基于PQ/VSG的储能系统离并网无缝切换控制策略的有效性。

微电网平滑切换控制方法及策略

微电网由并网运行模式到孤岛运行模式的平滑切换是保证微电网区域内重要负荷持续可靠供电的重要手段。文中利用MATLAB/Simulink仿真软件建立了逆变器微源类型的微电网模型,实现了微电网并网及孤岛2种运行模式及其相应的控制方法。在推导控制器系统传递函数的基础上,分析了控制参数对系统频谱特性的影响,并通过时域仿真研究了控制参数对微电网运行模式切换暂态过程的影响规律,在此基础上提出了基于控制器状态跟随的微电网平滑切换控制方法。同时,从微电源容量与微电网内负荷匹配程度的角度,提出了3区域平滑切换控制策略,有效地减小了微电网2种运行模式切换过程中的暂态振荡。通过仿真验证了所提出的平滑切换控制方法及策略的有效性。

冗余控制系统的原理及性能优化

本文以 Control L ogix为例 ,介绍了可编程控制器冗余系统的冗余原理 ,对影响冗余性能的关键问题进行了分析 ,通过减少扫描周期和切换时间来对其冗余性能进行优化 。

网络备自投系统在地调EMS中的应用

介绍了网络备自投系统在地区电网能量管理系统(EMS)中的应用。网络备自投系统在EMS中进行逻辑建模,并利用EMS采集的各变电站遥测、遥信等实时信息实现逻辑判断,在故障发生后以遥控操作的方式断开工作电源,投入备用电源,实现恢复供电。介绍了网络备自投系统逻辑策略的表述方式,可以对复杂接线方式和运行方式的电网故障后恢复过程做出表述。系统构架以安全可靠为基本原则,具备多种保证系统安全可靠运行的措施。闭环测试与工程应用实例表明:该系统具备较高的安全性,可以有效提高地区电网供电可靠性。

微网电池储能系统通用综合控制策略

储能系统作为微网的功率/能量缓冲环节,对微网的稳定控制、电能质量改善和不间断供电起着重要作用,是微网安全可靠运行的关键。首先分析了微网中储能系统常用的3种控制策略,讨论了其在微网不同运行控制模式中的应用;进而设计了一种针对电池储能系统(battery energy storage system,BESS)逆变器外环控制器的综合控制策略,能够兼具PQ控制、V/f控制和下垂控制功能,从而既可以用于主从控制的微网,也能用于对等控制的微网;同时还考虑了微网从孤岛转入并网和并网转入孤岛的双向切换过程,对设计的BESS综合控制策略进行了改进,实现了双向的平滑切换。算例结果验证了提出的综合控制策略的有效性。

主站集中式广域备用电源自动投入系统

提出了一种基于调度自动化系统的主站集中式备用电源自动投入(以下简称备自投)系统。介绍了系统的软件体系结构及功能实现,包括备自投建模、网络监听、动作条件判断、闭锁条件判断及序列控制模块。同时,分析了系统的特点及现场运行情况。该系统有效解决了传统备自投装置的局限性,从全网的角度出发,充分利用了调度自动化系统的信息采集及电网分析功能。该系统既可替代实现原有备自投装置的功能,又能作为原有装置的有益补充。

备用电源自投装置设计、应用的若干问题

针对电力系统中备用电源自投装置在设计、应用中的若干问题进行总结 ,提出备自投方案设计和应用中备用电源自投的启动条件设计、线路和母线电压的取用、备自投闭锁逻辑的设计、多级备自投间和备自投与重合闸间的配合以及一些特殊情况的处理原则 ,对自适应备自投功能的实现逻辑进行了分析 。

一种适用于安全稳定控制系统的备用电源自投装置

为了保证电网中由安全稳定控制装置远切110 kV变电站负荷造成主供电源失电时,110 kV电网备用电源自动投入(备自投)装置不允许动作,而由其他原因造成主供电源失电时,备自投应可靠动作,开发了一种适用于安全稳定控制系统的备自投装置。通过进线故障和安全稳定控制系统动作时进线上的电压变化情况以及系统频率变化情况的不同判断是否开放备自投,主要是在常规备自投逻辑的基础上,增加了进线故障检测、进线重合闸检测、开关不对应开放备自投的功能以及系统低频低压闭锁备自投的功能。并顺利通过了动模试验,该类型装置已陆续投入工程应用。在目前电网安全稳定控制装置和110 kV变电站间没有通信通道的情况下,该类装置可以满足安全稳定控制系统的要求。

微电网协调控制过程中EtherCAT总线的应用

微电网在联网运行时,一旦主网侧或微电网侧发生故障会引起保护动作跳闸,主电源会随着联网点断路器的跳闸迅速从PQ运行模式切换到V/f运行模式,但由于受到主从控制器之间通信速度的制约,无法达到无缝切换的效果。为解决这一问题,文中提出采用工业实时以太网EtherCAT总线替代传统的以太网Ethernet总线,以提高各控制器之间的通信速度。给出了带有EtherCAT接口的主控制器和从控制器的研制方案,并以EtherCAT总线为通信总线连接各控制器搭建微电网的协调控制系统。该方法提高了主从控制策略的实时性,实现了微电网在故障状态下从联网模式向孤岛模式的无缝切换。

一种基于EMS的广域备自投控制系统

常规的备自投装置只利用本地信息来制定相应的动作策略,动作逻辑固定,只能适应特定的运行方式。文中提出一种基于能量管理系统(EMS)的广域备自投控制系统,在控制中心建立广域备自投模型,实现实时的恢复控制。同时,系统拓展了备自投的功能,解决了单电源串行供电故障时的恢复供电问题。该系统在信息获取、控制策略形成和控制措施执行的整个过程中,综合利用全网信息,实现备自投与安全稳定装置的协调动作。另外,系统自动对控制策略和电网的安全性进行校核或调整,提高了备自投动作策略的安全性。工程应用表明了所开发系统的实用性。