±800 kV混合直流输电工程用DC 80 kV SF_(6)/N_(2)等离子体喷射触发间隙研制

白鹤滩—江苏±800 kV混合直流输电工程在交流侧故障穿越过程中,为了限制柔直母线上过电压吸收冗余能量需要加装可控自恢复消能装置。为了实现可控自恢复消能装置的1 ms快速投入,需要研制DC 80 kV SF_(6)/N_(2)等离子体喷射触发间隙。根据工程需求,分析了工程应用条件,明确触发间隙关键技术要求。针对高性能触发的要求,提出了高压脉冲型等离子体双级接续触发方法,设计了同轴层压式产品化触发腔,搭建触发特性试验平台,开展触发性能试验研究,并提出通过监测触发过程中储能电容电压变化在线监测触发性能的方法,研究结果表明,最低可触发电压为50 kV,触发时延在0.3 ms以内,空载触发寿命为1800次。针对大直流通流及快速绝缘恢复的要求,依据横磁电极旋弧原理,完成自旋弧主电极设计,开展电场及旋弧仿真,设计搭建了通流及绝缘恢复试验回路开展试验研究,拍摄电弧运动。结果表明,电弧能够沿主电极边缘高速旋转,实现30kA/50ms通流后0.1s恢复耐受1.5倍额定电压、通流寿命50次。基于上述关键问题的解决,完成了双冗余等离子体喷射触发间隙本体及高电位测控的成套装置结构设计,研制了样机并通过了第三方性能试验验证,绝缘、触发和通流关键技术指标全面满足白江工程要求并将工程应用。

基于多项式混沌展开的交直流系统全纯嵌入概率潮流计算方法

为快速、准确量化分析风电出力不确定性对交直流电力系统潮流分布的影响,提出一种基于多项式混沌展开(PCE)的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算方法。该方法首先根据风电出力的概率分布特征选择最优正交基函数,构造近似风电出力概率分布特征的PCE表达式;其次,将该PCE表达式引入交直流电力系统的全纯嵌入潮流方程中,构建基于PCE的交直流电力系统全纯嵌入概率潮流计算模型;再次,通过Galerkin投影将所构建的全纯嵌入概率潮流计算模型转化为高维确定性全纯嵌入潮流计算模型;然后,借助确定性全纯嵌入潮流模型求解方法,实现对所转化的高维确定性全纯嵌入潮流模型的求解,并根据所得PCE逼近系数计算交直流电力系统潮流的概率分布特征;最后,通过修改的PJM 5节点、IEEE 30节点和IEEE 118节点交直流测试系统算例验证所提方法的准确性和有效性。

虚拟DCS工程翻译的设计与实现

介绍了以ABB Composer 4.2工程项目为研究对象,使用二进制文件分析技术和Microsoft Visio的二次开发技术设计的ABB Composer 4.2虚拟DCS工程翻译系统。实际工程测试表明,该工程翻译系统能够对ABB Composer 4.2组态环境进行全范围的转换翻译。

华中-华东多回HVDC辅助功率/频率控制

在华中-华东多回高压直流(HVDC)输电系统上加装辅助功率/频率控制器具有显著的经济效益。首先阐述了HVDC功率调制的基本原理,然后给出了常规辅助功率/频率控制方案,并通过大规模数字仿真和动模试验验证了该方案的可行性。研究结果显示,加装了辅助功率/频率控制器的华中-华东多回HVDC系统能在两侧交流系统发生大扰动时,实现两侧系统间功率的相互紧急支援,显著改善两侧交流系统频率,并可在多回直流输电线路中实现功率的平稳转移,明显提高了整个华中、华东交直流系统的安全性和经济性。

DC-DC变换器的最小投影法切换律

采用分段线性系统分析方法,DC-DC变换器的稳定性研究和控制器设计变得十分简单和有效。为此,该文建立DC-DC变换器的切换线性系统模型,引入切换线性系统投影法的概念,提出最小投影法切换律的控制策略。具体论述了DC-DC变换器实现无源控制与全局稳定性的切换律设计方法与步骤,并针对该切换律与平衡点相关的特点,在设计中进行平衡点的补偿以提高切换律的鲁棒性与收敛率。此外,为解决最小投影法切换律存在的滑模问题,还进行适合于DC-DC变换器的延时切换器设计。仿真和实验结果表明该文提出的最小投影法切换律在实际DC-DC变换器中具有普遍适用性。

DC-DC变换器分段线性系统的最小投影法切换律

采用分段线性系统分析方法,DC-DC变换器的稳定性研究和控制器设计变得十分简单和有效.本文首先基于分段线性系统的稳定性原理,建立实现系统全局稳定的最小投影法切换律.其次提出基于最小投影法的收敛率分析方法,揭示了分段线性系统在整个状态邻域收敛率快慢的本质,为改善最小投影法切换律的收敛率提供理论依据.最后以Boost DC-DC变换器为例说明以上理论研究的正确性,并以实验验证最小投影法切换律在DC-DC变换器实际应用中的可行性.

大型炼化一体化工程DCS网络安全策略

针对大型炼化一体化工程DCS大型化、集成化、智能化的主要特点,为消除DCS的安全隐患,规范DCS网络的设计、管理和维护,介绍了大型炼化一体化工程的特点、DCS的现状及发展趋势、DCS的主要安全威胁,并结合主流DCS产品的最新技术阐明了在新形势下如何保障大型DCS在其生命周期过程中的网络安全策略。大型炼化一体化工程DCS应充分重视网络安全,深入研究安全隐患,合理制定安全策略,用全局的观念进行DCS的设计和管理,使DCS真正发挥其强大功能,为现代化大型炼化一体化工厂的生产、管理和维护提供安全可靠的保证。

基于合成场强仪的输电工程地面合成电场研究

高压直流(DC)输电线路交叉跨越是我国特高压(UHV)技术发展中出现的问题。由于两回DC线路相互影响,交叉跨越区域内合成电场呈复杂的三维分布,UHV DC输电工程地面合成电场计算较为困难。选取典型±800 kV UHV DC输电工程进行地面合成电场的实测研究。参照GB 39220—2020,采用HDEM-01合成场强仪进行野外现场实测。测量参数为有效期内的场磨传感器上积聚的电荷量。测量结果与运行初期实测数据的对比结果表明:±800 kV换流站周边运行初期合成电场强度略低于后期,且整体水平较低;沿线电磁环境敏感目标运行初期、后期的实测数据中,74%的数值小于5 kV/m。通过此次研究,明确了UHV DC输电工程合成电场不同时期的特性。该研究有助于推进UHV DC输电工程的快速建成,并提高其运行安全性,从而推动电力工程建设的发展。

通用DCS组态平台与工程转换系统的设计与实现

针对电站热工人员进行多种DCS培训的需要,以西屋公司Ovation为基础,以ABB Symphony等DCS的组态环境为研究对象,使用二进制文件分析技术以及C++Builder的二次开发技术开发了通用DCS组态平台与工程转换系统。测试结果表明该平台能够仿真Symphony等多种DCS产品的组态环境,为相关热工培训软件的开发提供了新思路。

多端直流输电工程交流滤波器设计与无功补偿研究

多端直流输电系统是实现多个能源、负荷中心跨区域互联的有效技术,在技术性和经济性等方面都具备较强竞争力。笔者以我国企业承建、目前在建的某项海外多端直流输电工程为例,进行多端直流输电工程交流滤波器设计与无功补偿研究。该工程中某换流站是弱交流系统,对电压稳定性要求较高,标称频率为60Hz,设计交流滤波器时采用依照北美惯例的性能指标—IT乘积。介绍了多端系统与双端系统差异,IT乘积的计算假设回路结构,在此基础上针对换流站弱交流系统设计出满足性能要求的交流滤波器,并进行无功补偿研究。研究结果对最终确定实际工程交流滤波器方案具有一定的参考作用。

基于调制宽频模态分解和局部保持投影特征融合的光伏直流电能质量扰动识别

光伏直流系统中的非线性负载可能导致直流电信号出现纹波、突变和噪声等扰动,而现有时频分析方法如变分模态分解等对光伏直流电信号进行分解时易产生误差。本文在宽带模式分解的基础上,采用基于调制差分算子的调制宽频模态分解(MBMD)对光伏直流电信号进行去噪,以减小分解误差。首先采用MBMD对直流电信号进行自适应分解,然后结合局部保持投影(LPP)算法进行特征融合,最后采用反向传播(BP)人工神经网络模型实现直流电能质量智能识别。仿真和实验分析表明,本文提出的方法可准确识别不同类型的光伏直流电能质量扰动。

CS3000 DCS系统在丙烯酸装置中的应用

介绍了CS3000 DCS系统在丙烯酸装置中的应用,并以一些典型控制回路为例,探讨了DCS的组态方法。

以DCS为基础的过程控制系统集成

随着自动化技术的发展和工业装置的大型化、复杂化以及集中全厂工艺装置生产数据信息实现管控一体化的要求,以DCS为基础的控制系统集成成为必然。以某大型一体化项目为实例,从控制系统集成的技术基础、方案,项目实施的各阶段的工作任务及难点和实际应用效果等项目全过程对以DCS为基础的控制系统集成进行了详细的描述,并总结了集成成功的经验。

Correction of Observation Interference on Z component of Geomagnetic Field From DC Power Lines

为减小直流输电线路对地磁场观测的干扰,采用数学计算的方法精确求解了线路对地磁Z分量的干扰水平。以观测点为原点建立了地磁仪器观测点坐标系,推导了观测点坐标系各坐标轴在地心坐标系中的单位矢量表达式。根据空间矢量点积的定义,得到了空间电流磁场矢量投影到地磁Z分量方向的求解公式。利用推导的公式和直流线路电流磁场三维计算模型,最终求得直流线路对地磁Z分量观测的干扰水平。由此,开发了＂直流线路对地磁观测干扰校正系统＂,并开展了地磁台站和野外联合地磁观测干扰实验。结果表明,直流线路和地磁观测台站距离不超过10km时,提出的数学模型和计算方法误差不超过5%。

项目驱动教学模式在DCS课程中的应用

本文针对"集散控制系统"与应用型专门人才培养能力要求不相适应问题进行了教学改革尝试。首先结合各方调研结果制定了课程教学目标,在此基础上重新修订了教学大纲,然后进行了教学方法的改革,把"项目驱动教学模式"应用到"集散控制系统"课程中,并设计了可操作性较强的课程考核制度和评价体系。在教学实践中取得了显著效果。

DCS系统在离心工程中的应用

铀浓缩是核燃料生产中必不可少的一道工序。现今,国际上铀浓缩生产的主要工艺是离心法。由于离心工程一旦投入使用将10多年连续运行,中间没有停车检修期,所以在离心工程中控制系统的可靠性是非常重要的。当前,DCS系统的制造技术已经相当成熟,硬件的可靠性得到了大幅提高,并且得到了专家及技术人员的公认,在国内外大多数工厂中现都选用DCS系统作为主要的控制装置。同时,在DCS上对控制算法的编程组态也很方便,所以在铀浓缩工厂的设计中,也采用了DCS系统作为控制装置。现以一个离心工程中离心级联的检测控制为对象,对DCS的硬件结构和组态编程进行介绍。

浅谈丰城电厂300MW机组DCS改造

丰城电厂#1机组DCS控制系统存在设备老化严重、控制系统功能不完善等诸多问题,因此对#1机组原DCS控制系统进行了改造,系统改造采用更为先进的DCS控制系统MAXDNA,其网络结构、系统配置及各工作站功能发生了较大变化。

球面约束下四次型极小化问题的DC算法

球面约束下的四次型极小化问题的求解可转化为DC规划问题的求解。利用DC算法对其进行求解,并对该算法进行收敛性分析。数值实验结果表明,与MATLAB工具包中的非线性优化函数fmincon相比,DC算法在全局解的计算上有一定优势。同时,DC算法对初始点的依赖程度较低,在一般情况下可得到全局最优解。特别是当维数较高时,DC算法的求解更加精确。

核电工程DCS项目管理组织研究与实践

目前DCS在核电站应用越来越广泛,大功率新建电站(900MW及以上机组)无一例外的都采用了全厂DCS进行控制,并不断有在运电站进行DCS数字化改造。但DCS远没有达到标准化的程度,DCS项目实施过程繁杂,项目管理对DCS在核电工程的及时顺利投用至关重要。本文根据核电工程DCS项目特点、项目实施过程及项目管理主要工作,对如何进行有效的项目管理进行了分析和建议。