基于单神经元PID的高增益DC-DC变换器

为使光伏系统和燃料电池的输出电压适应于并网发电系统所需的电压等级,提出一种基于单神经元PID的高增益DC-DC变换器。基于耦合电感的升压单元,使变换器在原有的开关占空比D上,增加一个新的自由度来调节输出电压。钳位单元的引入,削弱了耦合电感漏感与半导体器件的电压尖峰,提升了变换器的效率。通过单神经元PID,增强变换器抗扰动能力。该文先分析所提变换器的工作模态,推出其性能特点,并与经典变换器做出比较。通过仿真模拟电路运行和搭建实验模型研究,验证理论分析的正确性和实验过程的准确性。

天然气管道压缩机组DCP/UPS电源的安全环保节能改造

我国天然气管道初期工程中大量采用国外先进压缩机技术,由于其采用国外标准和根据国外供电条件设计,在我国的实际应用中产生很多问题,供电问题是其中的一种。文章基于目前天然气压气站供电状况存在的问题,提出了采用国产电源替代的节能改造方案。改造前的DCP/UPS电源采用相控模式,效率只有70%左右,改造后效率可提高至92%。DCP/UPS电源改造已在西气东输、西部管道及陕京线成功改造了50多套。实践证明:用国产DCP/UPS电源替代,不仅设计合理、运行可靠,维护方便,而且备件充足、成本低。

基于小型PLC的多模式火电DCS控制模块设计

火电DCS控制模块可以对火电厂各项参数进行实时监测,实现对发电过程的控制,但其组态特性和传统PLC面临的接线逻辑都较为复杂,大大增加了控制的复杂性。对此,提出基于小型PLC的多模式火电DCS控制模块设计。通过分析其能量平衡特性构建了火电单元机组动态约束模型,基于动态约束模型设计基于小型PLC的火电DCS控制模块;根据设计的DCS控制模块,利用阶跃响应模型分析火电机组运行状态,根据运行状态结果实现火电机组的控制。经实验表明:小型PLC下的DCS控制模型对指令响应时间短,且整体抗干扰能力较强。

核电厂建造阶段DCS跨控制器网络传输信号优化

由于分布式控制系统(DCS)网络通信设计、信号传输方式配置不合理,导致了国内核电厂多起由于DCS网络故障引发的机组非计划停机、停堆。为解决这个问题,对核电厂DCS设备设计和集成阶段开展跨控制器网络传输信号优化研究。从核电厂DCS网络设计和信号传输设计入手,深入分析原因并明确优化方向,全面排查了1900多项跨控制器网络传输信号、制定了硬接线传输的审查原则和优化方案,落实了130项参与机组重要控制、保护和联锁的跨控制器网络传输信号的优化项。此项研究有效避免了机组商运后的大量技术改造和验证工作,提高了机组商运后运行的安全性、稳定性和经济性。

新型耦合电感高增益DC-DC变换器

为满足新能源并网母线所需的高增益直流电压输出,设计一种新型耦合电感高增益DC-DC变换器。拓扑引入耦合电路倍压单元进行变换器的增益调节,通过钳位回路吸收耦合电感的漏感能量,削减开关器件工作时的电压尖峰,提升变换器效率。对工作原理及模态进行分析,通过数学公式对器件应力、增益进行推演。与其他3种典型变换器进行性能比较,结合理论及实验,验证新型耦合电感高增益DC-DC变换器的可行性及有效性。

Application of Homemade DCS in Integrated BOP Control of 600-MW Supercritical Unit

The PLC and upper computer are used in BOP control system of traditional thermal power plant to monitor the in-situ equipment. It is complicated and wastes labor and resources. It is difficult to maintain and manage them. Beijing GuoDian ZhiShen Control Technology applied the homemade DCS (EDPF-NT System) to the integrated BOP control system of 600-MW supercritical power unit, which offers advantages in efficiency promotion, cost reduction and resource sharing. That also reflects the dominance of EDPF-NT System in performance, price, real-time DUP, network compatibility and communication. This article introduces the main characteristics, structure and configuration of EDPF-NT System, as well as the hierarchical operation, the multi-domain network structure and the private network router developed for Zhuanghe Power Plant.

全数字化M310核电机组DCS系统Mesh网络可靠性研究及应用

M310全数字化核电方家山机组在国内率先成功实施DCS一层网络拆分,本文从解决双机组数字化仪控系统相互影响出发,结合方家山机组DCS一层Mesh网络构架设计和跨机组通讯测试与应用,研究分析Mesh网络架构改变后数据通讯可靠性提升策略,可为同类型核电机组Mesh网络变更改造提供重要经验反馈和技术支持,亦可为全数字化核电机组DCS系统网络设计提供良好参考借鉴。

DCS基本控制单元可靠性建模与定量计算

将DCS基本控制单元凝练为由供电电源、控制器(CPU)、CPU底座、一定数量的I/O模件、模件底座、风扇等组成的仪表系统,建立了其可靠性状态图及马尔可夫可靠性数学模型,并进行了可靠性定量计算。利用该模型可进一步分析控制单元故障率及修复率对系统可靠度的影响,为提高DCS系统可靠性、维修性提供指导。

600MW火电机组激励式DCS仿真系统的研究与实现

介绍了一种可进行电厂运行人员和热工检修人员培训的多功能的600MW火电机组的激励式DCS仿真培训装置。仿真机的激励式DCS仿真系统在软、硬件方面均与实际机组采用的DCS系统完全一致,可实现实际系统控制组态和监控画面直接下装到仿真装置并应用于仿真培训。为了实现电厂操作人员的运行培训和热工人员的控制系统的热工试验培训,该仿真机以STAR-90仿真支撑系统软件为平台,研制开发了激励式DCS仿真系统控制软件,以此实现了激励DCS仿真系统和纯仿真控制系统单独或并列运行,达到了同时进行电厂热工维护和运行人员的培训目的。本仿真系统已成功应用于某电厂的仿真培训并取得了较好的培训效果。

火电机组DCS失电故障安全隐患的调查及预防措施

随着自动化程度的提高,大型火电机组对DCS的依赖性也越来越高,但一旦DCS发生失电故障,将可能引发主、辅设备损坏的严重事故。通过调查,对湖南省内火电机组DCS电源系统及相关设备的配置现状和DCS失电故障情况下的机组安全隐患进行了分析和研究,并根据有关规程及安全评价的要求,提出了有针对性的建议。

DCS⁃TCS二层一体化中单台PU服务器故障优化的研究

某核电厂分布式控制系统(DCS)⁃汽轮机控制系统(TCS)二层一体化中TCS侧单台过程处理(PU)服务器故障,会导致DCS⁃TCS控制权限非预期切换及DCS侧TCS所有相关画面变为洋红的问题。为解决该问题,对核电厂DCS⁃TCS控制权限切换逻辑及DCS画面显示状态判断逻辑进行研究。全面分析了两组逻辑所采用的状态字及其触发机制,并针对性提出DCS⁃TCS控制权限切换逻辑及DCS画面状态判断逻辑的优化方案。该方案有效解决了单台PU服务器故障导致的权限非预期切换及画面变洋红的问题,提升了DCS⁃TCS二层一体化的可靠性,满足了核电厂对DCS⁃TCS二层一体化安全性及可靠性的需求。该研究可为同类技术路线的DCS⁃TCS二层一体化设计提供借鉴。

交直流电力系统电压稳定性控制方法

交直流电力系统电压稳定性控制方法主要集中在单一的调节手段上进行定功率控制,导致电压区域不稳定,发生大规模波动,为此研究交直流电力系统电压稳定性控制方法。首先,通过对交直流电力系统的电压进行分区,揭示系统电压分布的特点和规律。电压分区后,构建储能单元的数学模型,针对直流配电网的惯性特性进行详细分析,确定电压稳定负荷裕度的计算方法,以评估系统的稳定性水平,最后,结合电压暂态稳定性控制输出,实现交直流电力系统电压稳定性控制。实验结果显示,与无功补偿方法和有功潮流优化方法相比,研究的交直流电力系统电压稳定性控制方法的交流子网的电压区域稳定,未发生大规模波动,具有实际的应用价值。

应用于储能系统的双向DC-DC变换器研究

分布式能源的开发和应用日益广泛。本文采用了直流侧含有储能单元的交直流分布式电源(DG)统一模型,针对分布式电源大多具有间歇性、易波动的特点,利用直流侧储能单元平抑能量波动,以提高供电的稳定性和供电质量。储能单元通过两相交错并联Buck-Boost型双向DC/DC变换器接入直流母线,针对传统两相并联DC/DC电路易出现的电感电流纹波较大、两相间电流不均衡问题,提出了一种新的移相均流控制策略。最后搭建了5kW实验样机,通过实验验证了理论的正确性。

新型无线DCS控制过滤综合平台的开发

针对目前国内传统过滤实验装置操作不便、功能单一、理念陈旧等缺点,研制了无线DCS控制过滤平台。本平台技术先进,自动化程度高,操作灵活,具有强大的教学和实训功能,可为学生和企业用户提供多样化的服务。

DCS在黄岛电厂控制系统改造中的成功应用

介绍山东黄岛电厂采用 FOXBORO 公司的 I／A’S 分散控制系统（DCS）对4 号机组控制系统进行改造的实例，并从改造方案的整体设计到实现的功能、控制效果等多方面分析，总结采用 DCS 对火电机组控制系统进行改造的经验。

DCS实现火电厂机炉电一体化控制的试验研究

结合工程实例论述了单元机组综合控制系统的构成原则以及实际系统的构成方案和功能 ,并着重对电气系统进入DCS的一些具体问题进行了试验研究。最后提出了DCS覆盖电气系统应以满足机组综合控制功能和信息管理为主 ,覆盖的范围和方式应当综合考虑可行性。

孤岛直流微电网的多储能SOC稳定均衡控制策略

孤岛直流微电网一般需要配置多组储能单元保证系统稳定性。为实现多储能单元在充放电过程中荷电状态(state-of-charge,SOC)均衡,防止过充过放加速老化,提出了一种改进SOC稳定均衡控制策略。首先,利用幂指函数嵌套反正切函数构建下垂系数与SOC的关系,合理设计下垂系数中加速因子与收敛因子参数使SOC快速达到均衡状态,实现自适应控制。其次,引入母线电压与虚拟压降二次补偿,减少母线电压波动同时忽略线路阻抗影响,提高电流分配精度。然后,通过频域根轨迹分布,讨论该策略控制参数对系统稳定的影响。最后,仿真结果验证了所提控制策略在正常充放电、负载或光伏功率波动、储能单元额定容量不同等工况下均能更好地实现SOC快速稳定均衡,电流精确分配,母线电压偏差较小且稳定性更强。

升压型DC/DC MAX756应用研究

针对无线传感器网络节点的供电问题,应用升压型DC/DC MAX756设计了具有输出电压选择与电池监视功能的无线传感网络节点供电单元。给出了供电单元的原理图设计与印制电路板的设计要点;得到了供电单元的转换效率与输入电压的关系,转换效率随输入电压升高而升高,随输出电流的增大而增大;测试了供电单元的负载瞬态响应能力。结果显示,负载发生突变时输出电压有较大噪声,说明电源的滤波设计需要改进。

国产DCS在600MW超临界机组辅助车间控制一体化中的应用

传统火电厂辅助车间控制系统采用可编程控制器(PLC)和上位计算机监控就地设备的方式浪费人力物力,控制设备繁杂,维护管理困难。北京国电智深控制技术有限公司将国产DCS(EDPF-NT系统)首次应用于600MW超临界机组辅控一体化,体现出了减员增效、降低成本、资源共享等优点,也体现出了EDPF-NT系统在系统性能、价格成本,尤其是DPU的实时性、网络的兼容性和通信方面的优势。介绍EDPF-NT系统的主要特点、结构和配置及针对庄河电厂辅控系统开发的分级操作、多"域"网络结构、专用网络路由器等系统优化功能。

VSC-HVDC系统新型广义直流电压控制策略

建立了基于电压源换流器(VSC)的高压直流(HVDC)(VSC-HVDC)输电系统的标幺值数学模型。为了抑制系统故障时直流电压的波动幅度,基于上述模型,提出了一种新型广义直流电压控制策略。在此控制策略下,换流站间不需要通信,外环有功功率控制器为一个广义直流电压控制器(GDCVC)。当直流电压因交流系统受到扰动或直流电压控制器(DCVC)故障等原因而不能有效维持直流电压时,维持和限制直流电压的功能可平滑、自动地由有功功率控制器接替,从而达到保护设备安全运行、提高系统持续运行能力的目的。仿真表明,文中提出的控制策略在稳态和暂态过程中均具有良好的控制效果,对实际VSC-HVDC系统的控制器设计具有参考意义。